Publication detail

Geometry Optimization of a Gas Preheater Inlet Region - A Case Study

TUREK, V. BĚLOHRADSKÝ, P. JEGLA, Z.

Czech title

Tvarová optimalizace vstupní části výměníku pro předehřev plynu - případová studie

English title

Geometry Optimization of a Gas Preheater Inlet Region - A Case Study

Type

journal article - other

Language

en

Original abstract

Measures for the improvement of process waste gas (PWG) distribution into U-tubes of a tube bank preheater, which is a part of a liquid and gaseous wastes incineration unit, are discussed. Since PWG is being preheated by high-temperature flue gas, increasing the distribution uniformity is crucial. A computational fluid dynamics (CFD) software is used to analyse the existing PWG flow in the entire tube-side subsystem of the preheater and also to optimize the geometry by means of comparing results obtained for several different inlet region designs. Due to the size of the preheater, however, simplified 2D geometries are usually evaluated with detailed 3D evaluations being done only in case of a few key configurations. Such an approach greatly speeds up the optimization process. In addition to PWG distribution, vorticity is taken into account as well in order to reduce fouling.

Czech abstract

Článek popisuje možnosti zlepšení distribuce procesního odplynu (PWG) do U-trubek výměníku, který je součástí jednotky pro spalování kapalných a plynných odpadů. Zvýšení rovnoměrnosti distribuce je velmi důležité, jelikož k ohřevu PWG jsou používány vysokoteplotní spaliny. K analýze proudění PWG v celém trubkovém subsystému výměníku je použit CFD software stejně jako k optimalizaci geometrie pomocí porovnání výsledků získaných pro několik různých geometrií vstupního přechodového kusu. Vzhledem k velikosti výměníku jsou však ve většině případů vyhodnocovány zjednodušené 2D geometrie a detailní 3D modely jsou řešeny pouze pro několik klíčových konfigurací. Tento přístup značně zrychluje optimalizační proces. Kromě distribuce PWG je zohledněna i vířivost proudění za účelem snížení zanášení.

English abstract

Measures for the improvement of process waste gas (PWG) distribution into U-tubes of a tube bank preheater, which is a part of a liquid and gaseous wastes incineration unit, are discussed. Since PWG is being preheated by high-temperature flue gas, increasing the distribution uniformity is crucial. A computational fluid dynamics (CFD) software is used to analyse the existing PWG flow in the entire tube-side subsystem of the preheater and also to optimize the geometry by means of comparing results obtained for several different inlet region designs. Due to the size of the preheater, however, simplified 2D geometries are usually evaluated with detailed 3D evaluations being done only in case of a few key configurations. Such an approach greatly speeds up the optimization process. In addition to PWG distribution, vorticity is taken into account as well in order to reduce fouling.

Keywords in Czech

tvarová optimalizace, CFD, zanášení, distribuce toku

Keywords in English

shape optimization, CFD, fouling, fluid distribution

RIV year

2012

Released

25.08.2012

Publisher

AIDIC Servizi S.r.l.

Location

Milano, Italy

ISSN

1974-9791

Volume

29

Number

2

Pages from–to

1339–1344

Pages count

6

BIBTEX


@article{BUT93104,
  author="Vojtěch {Turek} and Petr {Bělohradský} and Zdeněk {Jegla},
  title="Geometry Optimization of a Gas Preheater Inlet Region – A Case Study",
  year="2012",
  volume="29",
  number="2",
  month="August",
  pages="1339--1344",
  publisher="AIDIC Servizi S.r.l.",
  address="Milano, Italy",
  issn="1974-9791"
}