西安交通大学魏进家:太阳能水工质吸热器热弹性应力研究

时间:2021-11-26 09:20来源:国家光热联盟
  9月27日~28日,在由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会、全国太阳能光热发电标准化技术委员会共同主办; 浙江省湖州市吴兴区人民政府、浙江高晟光热发电技术研究院有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心、中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司和中国科学院电工研究所共同承办;北京天瑞星光热技术有限公司、首航高科能源技术股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、内蒙古工业大学能源与动力工程学院、浙江可胜技术股份有限公司、常州龙腾光热科技股份有限公司、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会和中国电机工程学会太阳能热发电专委会、河北道荣新能源科技有限公司等单位协办的“2021中国太阳能热发电大会”上,西安交通大学教授、化工学院院长、国家级领军人才魏进家博士作了题为《太阳能水工质吸热器热弹性应力研究》的主旨报告。
  报告从沸腾管和过热管热应力特性、吸热面和膜式壁热应力特性等方面对太阳能水工质吸热器热弹性应力进行了研究,结果表明:
  一、沸腾管截面管壁温度主要呈径向梯度分布,而过热管截面在径向和周向均存在显著的温度梯度,热应力沿周向变化较大,过热管的峰值等效应力比沸腾管大43%。
  二、流量对沸腾管的应力影响比较小,对过热管的应力影响比较显著,流速增加4倍,过热管应力峰值降低约44%;由辐射能流引起的轴向温度梯度对热应力的影响比较小,而干涸点对吸热管热应力有很大影响。
  三、吸热器沸腾面弯管处膜式壁存在高温热点(630℃以上),致使附近区域热应力很大,通过剪除翅片的措施,可以有效消除热点,提高安全可靠性。
  四、过热器干涸点发生轴向温度突变,致使翅片与管道连接处产生压应力集中。
  五、安装高度对过热器壁面热应力有较大影响,随着安装高度的增加,热应力大幅降低,因此过热器应安装在远离高辐射热流的位置。
  附:报告全文

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