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Modelli per l'analisi di scambiatori di calore ad alta temperatura

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Introduzione Introduzione L’analisi delle problematiche relative alla progettazione di scambiatori di calore ad alta temperatura coinvolge diversi settori industriali. Solo per citare alcuni esempi, i principali interventi di miglioramento delle prestazioni dei sistemi per la generazione di energia consistono nell’innalzamento delle condizioni termodinamiche e/o nell’ottimizzazione dei parametri operativi. Secondo questo principio, gli impianti basati sul ciclo turbogas operano con temperature di ingresso dei gas in turbina che crescono di anno in anno e prevedono l’impiego della rigenerazione interna del calore. Nell’ambito dell’industria di processo si presenta spesso la possibilità del recupero del calore residuo di gas ad alta temperatura, in dipendenza da molti fattori, tra i quali i principali sono la temperatura dei gas, la loro composizione e la loro portata disponibile. In altri settori, l’impiego di fluidi ad elevata temperatura è imposto dalla natura stessa del processo, come accade in molte applicazioni dell’industria termochimica. In ognuno di questi casi si presenta la necessità di gestire al meglio gli scambi termici ad alta temperatura. La definizione di scambiatore di calore ad alta temperatura non è codificata, assumendo un significato relativo in base alle tipiche condizioni di processo. In termini piuttosto arbitrari, nell’ambito del presente lavoro di tesi sono considerate le applicazioni per lo scambio termico con temperature dei fluidi uguali o superiori a 650°C circa. In queste condizioni la maggior parte dei fluidi di lavoro si trova allo stato di gas o di vapore surriscaldato (se si escludono le applicazioni con metalli liquidi). Gli scambiatori di calore ad alta temperatura trovano impiego in varie tipologie di processi avanzati, dove per processo avanzato si può intendere il semplice sviluppo di un processo già noto operante in condizioni molto più severe di quanto avviene comunemente, oppure un processo convenzionale sotto molti aspetti, che richiede un cambiamento sostanziale nei materiali o nel progetto dello scambiatore di calore o infine un processo completamente nuovo, praticabile solo grazie al miglioramento della progettazione dello scambiatore di calore, delle tecnologie di fabbricazione e/o di nuovi materiali. Naturalmente, per alcuni aspetti queste definizioni si sovrappongono. Ad esempio, un impianto a vapore ultrasupercritico, con fluidi a 1
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Modelli per l'analisi di scambiatori di calore ad alta temperatura

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Informazioni tesi

  Autore: Maurizio Pieve
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Energetica elettrica e termica
Anno: 2006
Docente/Relatore: Claudio Casarosa
Correlatore: DonatoAquaro
Istituito da: Università degli Studi di Pisa
Dipartimento: Energetica
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 266

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Parole chiave

alta temperatura
cfd
efcc
piastre alettate
scambiatore di calore

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