Testing and improvement of a water-cooled probe for measurements of particle behavior in a hot CFB combustor
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Department
Major/Subject
Energiatekniikka
Mcode
Ene-47
Degree programme
Language
en
Pages
68 + liitt. (+20)
Series
Abstract
Tässä työssä mitattiin kiertävän leijupedin kattilassa partikkelikokoa, partikkelinopeutta (myös suunta) ja aukko-osuutta optisin menetelmin. Työn päämäärä oli optisen laitteen (endoskooppi) jäähdytyksen kehittäminen ja todistaa, että kuumassa ympäristössä voi suorittaa optisia mittauksia. Jäähdytyksen ensimmäiset kokeet suoritettiin Foster Wheeler Oy:n Karhulan koelaitoksella. Samanaikaisesti nauhoitettiin ensimmäiset videokuvat. Tulosten perusteella laitteistoa kehitettiin ja käytettiin jatkomittauksiin samassa laitoksessa. Partikkelikäyttäytymisen videokuvaukset suoritettiin kolmella eri korkeudella eri kaasunopeuksilla. Videokuvat siirrettiin elektroniseen muotoon ja analysoitiin Image Pro Plus -tietokoneohjelmalla. Analyysissa käytettiin perinteisen käsimittauksen lisäksi myös Nopeaa Fourier Muunnosta (FFT). Menetelmien tuloksia vertailtiin keskenään. Käsimittauksen tulokset olivat 15-20 % isompia kuin FFT:n tulokset. Sama havaittiin myös aikaisemmissa mittauksissa, jotka suoritettiin kylmässä leijupetimallissa (Nieminen 1997). Videokuvissa havaittiin, että kuumassa mallissa partikkelien käyttäytyminen ei juurikaan eroa käyttäytymisestä kylmässä mallissa. Tulosten vertailu näytti kuitenkin suuren eron partikkelinopeuksissa, jotka olivat huomattavasti isompia kylmässä mallissa. Ero selitettiin lämpötilaerolla (vaikutus viskositeettiin) ja seinämän karkeudella. Partikkelien kokojakaumat, nopeuden suunnat ja aukko-osuudet olivat kuumassa mallissa samanlaisia kuin kylmässä mallissa. Laukkanen (1998) on käyttänyt mittausten tulokset lämpösiirtokertoimen laskentaan. Tässä työssä todistettiin, että optisia mittauksia voi suorittaa myös kuumassa leijupetikattilassa. Laitteiston jäähdytys toimii tehokkaasti, mutta laitteistoa on vielä kehitettävä kuvalaadun parantamiseksi. Osaa nauhoitetuista kuvista ei voitu analysoida huonon kuvalaadun takia. Ei myöskään voitu vielä todistaa, että partikkelit liikkuvat seinämän lähellä todellakin alaspäin.Description
Supervisor
Fogelholm, Carl-JohanThesis advisor
Zevenhoven, RonKeywords
circulating fluidized bed, kiertävä leijupeti, water-cooled endoscope, vesijäähdytetty endoskooppi