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An innovative ceramic high temperature plate-fin heat exchanger for EFCC processes

Schulte-Fischedick, Jan und Dreißigacker, Volker und Tamme, Rainer (2006) An innovative ceramic high temperature plate-fin heat exchanger for EFCC processes. Applied Thermal Engineering, 27 (8-9), Seiten 1285-1294. Elsevier Ltd.. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2006.11.007. ISSN 1359-4311.

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Offizielle URL: http://www.sciencedirect.com

Kurzfassung

For heat exchanger applications needing extreme operation temperatures such as in the field of power generation or heat recovery a ceramic plate-fin heat exchanger is proposed, based on the “Offset Strip Fin” design. At first the principal selection of the materials and the Environmental Barrier Coating (EBC) needed to protect the substrate from the aggressive flue gases is explained. Then a manufacturing process is described able to incorporate the EBC on all parts having contact to the flue gases. On the basis of a representative biomass fuelled Externally Fired Combined Cycle (EFCC) process with an electrical output of 6 MW the thermal design is presented resulting in a ceramic heat exchanger block of weight 4.0 t and surface area densities of 443 mm²/mm³ on the flue gas side and 286 mm²/mm³ on the pressurized process gas side. To ensure the thermo mechanical integrity investigations of both the steady state operation and the case of an emergency stop were investigated by means of Finite Element Method (FEM). In the case of steady state operation a security factor of 8.5 was achieved. This demonstrates that the stresses in both cases are controllable.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:An innovative ceramic high temperature plate-fin heat exchanger for EFCC processes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Schulte-Fischedick, JanNICHT SPEZIFIZIERT
Dreißigacker, VolkerNICHT SPEZIFIZIERT
Tamme, RainerNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:21 Juli 2006
Erschienen in:Applied Thermal Engineering
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:27
DOI :10.1016/j.applthermaleng.2006.11.007
Seitenbereich:Seiten 1285-1294
Verlag:Elsevier Ltd.
ISSN:1359-4311
Status:veröffentlicht
Stichwörter:ceramic plate-fin heat exchanger, design, EFCC, heat recovery, manufacturing,
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Rationelle Energieumwandlung (alt)
HGF - Programmthema:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E VG - Verbrennungs- und Gasturbinentechnik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Gasturbine (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Thermische Prozesstechnik
Hinterlegt von: Dr.-Ing. Jan Schulte-Fischedick
Hinterlegt am:06 Feb 2007
Letzte Änderung:14 Jan 2010 23:07

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