Optimierung von wasser-dampfgekühltem Equipment

Ki Young Kwak

Optimierung von wasser-dampfgekühltem Equipment

Translated title of the contribution: Optimization of water-steam cooled equipment

Ki Young Kwak

Research output: Thesis › Diploma Thesis

Abstract

The following paper deals with the cooling stack, which transfers the exhaust gases from the converter. This cooling stack is made of each other welded pipes, in which the water flows and cools the stack. The goal of this work is to determine the influences on the distribution of water in the individual tubes. This allows the optimization of the distribution system regarding the pressure loss and the uniformity of the water distribution. At the beginning of this work a theoretical overview on the calculation of pressure losses is given. In this part, the basic theories of fluid mechanics and the basics of simulations of fluid dynamics are presented. In addition, the gas treatment process is presented to define the position of the cooling stack. With this information, a model for the simulation of the cooling stack is created. First, the assumptions and simplifications are described. In the next step, the effect of the assumptions and simplifications are defined. In addition, the sequence of the simulation will be described. Based on this information, the limits and the accuracy of the model and the system parameters can be identified. Next, the simulation results will be presented. The investigated factors are considered and classified on their importance. In addition, the result of the simulation is being compared with the measurements from reality. An overview of the results and findings of the work is given at the end. The main focus is on the interpretation of the results, since the results of simulations must be viewed critically. In this context, the next steps are identified.

Translated title of the contribution	Optimization of water-steam cooled equipment
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Kessler, Franz, Supervisor (internal)
Award date	24 Oct 2014
Publication status	Published - 2014

Bibliographical note

embargoed until 15-08-2015

Keywords

cooling stack
distribution of cooling water

Cite this

@phdthesis{b9b49fe61d054235a0168d4c3a6f4f58,

title = "Optimierung von wasser-dampfgek{\"u}hltem Equipment",

abstract = "Die folgende Arbeit befasst sich mit einem wassergek{\"u}hlten Kamin, der die Abgase von einem Konverter weiterleitet. Dieser K{\"u}hlkamin besteht aus aneinander geschwei{\ss}ten Rohren (Rohr-Steg-Rohr-Konstruktion), in denen das Wasser flie{\ss}t und so den Kamin k{\"u}hlt. Das Ziel dieser Arbeit ist es die Einfl{\"u}sse auf die Verteilung des Wassers in den einzelnen Rohren zu bestimmen. Dadurch kann das Verteilersystem hinsichtlich der Druckverluste und der Gleichm{\"a}{\ss}igkeit der Wasserverteilung optimiert werden. Am Anfang dieser Arbeit wird ein theoretischer {\"U}berblick {\"u}ber die Bestimmung der Druckverluste gegeben. In diesem Teil der Arbeit werden die grundlegenden Theorien der Str{\"o}mungslehre und Str{\"o}mungssimulation vorgestellt. Zus{\"a}tzlich wird der Prozess der Abgasbehandlung von dem Konverter vorgestellt und so die Lage des K{\"u}hlkamins in dem Prozess vorgestellt. Mit diesen Informationen wird ein Modell erstellt, mit deren Hilfe der K{\"u}hlkamin simuliert wird. Zun{\"a}chst werden die getroffenen Annahmen und Vereinfachungen beschrieben und im n{\"a}chsten Schritt werden deren Auswirkungen bestimmt. Au{\ss}erdem wird der Ablauf der Simulation n{\"a}her beschrieben. Aus diesen Informationen lassen sich in der Folge die Grenzen und die Genauigkeit des Modells und die Systemparameter ableiten. Als n{\"a}chstes werden die Ergebnisse der Simulation pr{\"a}sentiert. Die untersuchten Einfl{\"u}sse werden betrachtet und nach deren Wichtigkeit eingeteilt. Zus{\"a}tzlich wird das Ergebnis der Simulation mit den Messungen aus der Realit{\"a}t verglichen. Zum Schluss wird noch ein {\"U}berblick {\"u}ber die Ergebnisse und die Erkenntnisse der Arbeit gegeben. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Interpretation der Ergebnisse, da bei jeder Simulation die Ergebnisse kritisch betrachtet werden m{\"u}ssen. In diesem Zusammenhang werden auch weiter zu untersuchende Bereiche genauer definiert.",

keywords = "wassergek{\"u}hlter Kamin, K{\"u}hlwasser, D{\"u}sengeometrie, cooling stack, distribution of cooling water",

author = "Kwak, {Ki Young}",

note = "gesperrt bis 15-08-2015",

year = "2014",

language = "Deutsch",

type = "Diploma Thesis",

}

TY - THES

T1 - Optimierung von wasser-dampfgekühltem Equipment

AU - Kwak, Ki Young

N1 - gesperrt bis 15-08-2015

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Die folgende Arbeit befasst sich mit einem wassergekühlten Kamin, der die Abgase von einem Konverter weiterleitet. Dieser Kühlkamin besteht aus aneinander geschweißten Rohren (Rohr-Steg-Rohr-Konstruktion), in denen das Wasser fließt und so den Kamin kühlt. Das Ziel dieser Arbeit ist es die Einflüsse auf die Verteilung des Wassers in den einzelnen Rohren zu bestimmen. Dadurch kann das Verteilersystem hinsichtlich der Druckverluste und der Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung optimiert werden. Am Anfang dieser Arbeit wird ein theoretischer Überblick über die Bestimmung der Druckverluste gegeben. In diesem Teil der Arbeit werden die grundlegenden Theorien der Strömungslehre und Strömungssimulation vorgestellt. Zusätzlich wird der Prozess der Abgasbehandlung von dem Konverter vorgestellt und so die Lage des Kühlkamins in dem Prozess vorgestellt. Mit diesen Informationen wird ein Modell erstellt, mit deren Hilfe der Kühlkamin simuliert wird. Zunächst werden die getroffenen Annahmen und Vereinfachungen beschrieben und im nächsten Schritt werden deren Auswirkungen bestimmt. Außerdem wird der Ablauf der Simulation näher beschrieben. Aus diesen Informationen lassen sich in der Folge die Grenzen und die Genauigkeit des Modells und die Systemparameter ableiten. Als nächstes werden die Ergebnisse der Simulation präsentiert. Die untersuchten Einflüsse werden betrachtet und nach deren Wichtigkeit eingeteilt. Zusätzlich wird das Ergebnis der Simulation mit den Messungen aus der Realität verglichen. Zum Schluss wird noch ein Überblick über die Ergebnisse und die Erkenntnisse der Arbeit gegeben. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Interpretation der Ergebnisse, da bei jeder Simulation die Ergebnisse kritisch betrachtet werden müssen. In diesem Zusammenhang werden auch weiter zu untersuchende Bereiche genauer definiert.

AB - Die folgende Arbeit befasst sich mit einem wassergekühlten Kamin, der die Abgase von einem Konverter weiterleitet. Dieser Kühlkamin besteht aus aneinander geschweißten Rohren (Rohr-Steg-Rohr-Konstruktion), in denen das Wasser fließt und so den Kamin kühlt. Das Ziel dieser Arbeit ist es die Einflüsse auf die Verteilung des Wassers in den einzelnen Rohren zu bestimmen. Dadurch kann das Verteilersystem hinsichtlich der Druckverluste und der Gleichmäßigkeit der Wasserverteilung optimiert werden. Am Anfang dieser Arbeit wird ein theoretischer Überblick über die Bestimmung der Druckverluste gegeben. In diesem Teil der Arbeit werden die grundlegenden Theorien der Strömungslehre und Strömungssimulation vorgestellt. Zusätzlich wird der Prozess der Abgasbehandlung von dem Konverter vorgestellt und so die Lage des Kühlkamins in dem Prozess vorgestellt. Mit diesen Informationen wird ein Modell erstellt, mit deren Hilfe der Kühlkamin simuliert wird. Zunächst werden die getroffenen Annahmen und Vereinfachungen beschrieben und im nächsten Schritt werden deren Auswirkungen bestimmt. Außerdem wird der Ablauf der Simulation näher beschrieben. Aus diesen Informationen lassen sich in der Folge die Grenzen und die Genauigkeit des Modells und die Systemparameter ableiten. Als nächstes werden die Ergebnisse der Simulation präsentiert. Die untersuchten Einflüsse werden betrachtet und nach deren Wichtigkeit eingeteilt. Zusätzlich wird das Ergebnis der Simulation mit den Messungen aus der Realität verglichen. Zum Schluss wird noch ein Überblick über die Ergebnisse und die Erkenntnisse der Arbeit gegeben. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Interpretation der Ergebnisse, da bei jeder Simulation die Ergebnisse kritisch betrachtet werden müssen. In diesem Zusammenhang werden auch weiter zu untersuchende Bereiche genauer definiert.

KW - wassergekühlter Kamin

KW - Kühlwasser

KW - Düsengeometrie

KW - cooling stack

KW - distribution of cooling water

M3 - Diplomarbeit

ER -