Dimensionamento ottimizzato dei surriscaldatori di una caldaia a recupero

Starting from an existing code that is able to evaluate the performance of a HRSG, the same code is implemented in order to evaluate the dimensions of the tubes, in terms of thickness and internal diameter and in this way it is able to compute the weight of the HRSG, considering tubes and fins. The same code is used in a process of optimization where the aim is to reduce the weight of superheaters (high and low temperature). This process considers geometric features for fins and for the tubes and in any case the thermodynamic conditions are the same thanks to the number of fin that is adjusted in every situation as variabile. Ones the code has reached the thermodynamic condition of target, it computes the weight and the aim is to find the lighter configuration.

Partendo da un codice capace di valutare le prestazioni di una caldaia a recupero ad un livello di pressione, si è implementato anche il dimensionamento della caldaia, in termini di spessore e diametri dei tubi. Così è stato possibile calcolare il peso degli scambiatori, considerando i tubi e le alette. Successivamente si è utilizzato il codice per ottimizzare il peso dei surriscaldatori di alta e bassa temperatura, modificando alcune condizioni geometriche relative alle alette, come spessore e lunghezza o relative ai tubi, come il numero ranghi, il diametro esterno o la tipologia di materiale. Il processo di ottimizzazione vede diversi casi analizzati tutti però con le medesime caratteristiche termodinamiche, così da renderli equivalenti da questo punto di vista: per fare ciò è stato modificato ogni volta il passo alette dei surriscaldatori. Una volta raggiunta la condizione termodinamica di target, si calcolano i pesi in quella condizione alla ricerca della configurazione più leggera.