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Studio di fattibilità e verifica secondo la normativa nucleare di uno scambiatore di calore ad alta temperatura

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combustibile pregiato, quindi entra nella camera di combustione vera e propria, dove avviene la combustione di combustibili poco pregiati; in uscita, i fumi si raffreddano cedendo calore all’aria all’interno dello scambiatore. Perciò all’interno dello scambiatore avviene il passaggio di calore dai fumi della combustione di combustibili “poveri” all’aria pulita. I dati di ingresso per la progettazione sono costituiti dai vincoli imposti dagli elementi circostanti lo scambiatore nel circuito; in particolare si richiede: 2.2 Temperature dei fluidi Temperatura minima di uscita dei fumi dallo scambiatore: 600°C Tale vincolo è imposto da considerazioni di carattere termodinamico; con questa temperatura è possibile accoppiare al ciclo turbogas a combustione esterna un ciclo a vapore. Il conseguimento della più alta temperatura possibile dell’aria in uscita dallo scambiatore permette di limitare l’impiego del combustibile pregiato (in figura rappresentato dal metano), perciò l’unico vincolo per tale parametro è quello tecnologico (materiali resistenti ad alta temperatura). Considerando i materiali metallici, si fissa tale valore ad un massimo di 800°C, poiché 816°C è il valore massimo di temperatura per il quale sono fornite le caratteristiche dei materiali nella normativa ASME. Per quanto riguarda le temperature di ingresso nello scambiatore dell’aria e dei fumi, si osserva che: 1. La temperatura di ingresso dell’aria deve essere sufficientemente elevata per evitare che lo scambio termico dentro lo scambiatore risenta di irreversibilità eccessive; a tale scopo può essere necessario un preriscaldo dell’aria in ingresso nello scambiatore. 2. La temperatura di ingresso dei fumi deve essere compatibile con la resistenza dei materiali e con la possibilità di garantire lo scambio termico dentro lo scambiatore (va cioè garantita una certa differenza di temperatura tra i fluidi). 26
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Informazioni tesi

  Autore: Maurizio Pieve
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2000-01
  Università: Università degli Studi di Pisa
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Nucleare
  Relatore: Donato Aquaro
  Lingua: Italiano

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Parole chiave

alta temperatura
asme
creep
design by analysis
elementi finiti
marc
scambiatore di calore
scorrimento viscoso

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