کولر خشک برای چرخه رنکین آلی برای بازیابی گرما از اگزوز توربین گازی

کولر خشک برای چرخه رنکین آلی برای بازیابی گرما از اگزوز توربین گازی

در سیستم ORC ، از کولر خشک عمدتاً برای خنک کردن مایع کار پس از عبور از توربین استفاده می شود. پس از استخراج گرما از اگزوز توربین گازی و گسترش در توربین برای تولید انرژی ، مایعات کار باید خنک شود و برای تکمیل چرخه به حالت مایع متراکم شود. کولر خشک با از بین بردن گرما از مایع کار به هوای اطراف ، بدون استفاده از آب به عنوان یک محیط خنک کننده ، که با سیستم های خنک کننده مرطوب سنتی متفاوت است ، این امر را به دست می آورد.

مزایای استفاده از کولر خشک
آب - پس انداز: از آنجا که نیروگاه های توربین گازی اغلب در مناطقی قرار دارند که منابع آب کمیاب هستند ، آب خنک کننده خشک - روش خنک کننده رایگان به صرفه جویی در آب کمک می کند ، که این یک مزیت قابل توجه است. این کشور می تواند به طور مؤثر در محیط های خشک و بدون تکیه بر مقدار زیادی از آب خنک کننده ، کاهش مصرف آب نیروگاه و هزینه های مرتبط و تأثیرات زیست محیطی کار کند.
تعمیر و نگهداری کمتر: در مقایسه با سیستم های خنک کننده مرطوب ، کولرهای خشک اجزای کمتری دارند که مستعد ابتلا به خوردگی و رسوب هستند. نیازی به مقابله با مواردی از قبیل نشت آب ، تشکیل مقیاس و رشد میکروبی در برج های خنک کننده نیست. این امر منجر به کاهش نیازها و هزینه های نگهداری می شود ، زیرا نیازی به تمیز کردن منظم و درمان شیمیایی سیستم های آب خنک کننده نیست.
طراحی جمع و جور: کولرهای خشک معمولاً ساختار جمع و جور تری دارند که می تواند در نیروگاه در فضای نیروگاه صرفه جویی کند. این برای نیروگاه های توربین گازی که در آن طرح نسبتاً جمع و جور است مفید است و امکان استفاده کارآمدتر از فضای نصب محدود را فراهم می کند.

ملاحظات طراحی برای کولرهای خشک
ظرفیت انتقال حرارت: کولر خشک باید به گونه ای طراحی شود که ظرفیت انتقال حرارت کافی برای تحمل بار حرارتی از مایع کار داشته باشد. این امر نیاز به محاسبه دقیق گرمای آزاد شده توسط مایع کار در طی فرآیند چگالش با در نظر گرفتن عواملی مانند سرعت جریان ، دما و خصوصیات ترمودینامیکی مایع کار و همچنین دما و سرعت جریان هوای خنک کننده دارد.
طراحی جریان هوا: برای دستیابی به انتقال حرارت کارآمد ، یک طراحی جریان مناسب هوا بسیار مهم است. این شامل تعیین نوع ، اندازه و تعداد فن مناسب است تا اطمینان حاصل شود که هوای خنک کننده می تواند به طور مساوی از طریق مبدل حرارتی کولر خشک جریان یابد. سرعت و سرعت جریان هوا باید برای به حداکثر رساندن ضریب انتقال حرارت بین مایع کار و هوا بهینه شود ، در حالی که افت فشار جریان هوا را به حداقل می رساند تا مصرف انرژی فن ها کاهش یابد.
انتخاب مواد: مواد مورد استفاده در کولر خشک باید عملکرد انتقال حرارت خوبی ، مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی داشته باشند. مواد متداول شامل آلیاژ آلومینیوم برای باله ها و لوله های مبدل حرارتی است ، زیرا دارای هدایت حرارتی عالی و وزن نسبتاً کم است. قاب و سایر اجزای دیگر معمولاً از فولاد ضد زنگ یا سایر خوردگی ها ساخته می شوند - آلیاژهای مقاوم در برابر آن برای اطمینان از دوام کولر خشک در محیط عملیاتی سخت نیروگاه.

چالش ها و راه حل های عملیاتی
سرماخوردگی - عملکرد آب و هوا: در شرایط آب و هوایی سرد ، عملکرد کولر خشک ممکن است تحت تأثیر مسائلی مانند بستنی و کاهش راندمان انتقال حرارت باشد. برای پرداختن به این موضوع ، برخی از کولرهای خشک مجهز به دستگاه های ضد یخچال مانند بخاری برقی یا سیستم های چرخش هوا گرم هستند تا از تشکیل یخ در سطوح مبدل حرارتی جلوگیری کنند. علاوه بر این ، سیستم کنترل کولر خشک می تواند برای بهینه سازی پارامترهای عملیاتی با توجه به دمای محیط ، مانند کاهش سرعت جریان هوا یا افزایش بای پس مایع کار برای حفظ عملکرد طبیعی سیستم تنظیم شود.
گرد و غبار و تجمع خاک: در محیط های گرد و غبار ، گرد و غبار و خاک می توانند روی سطح مبدل حرارتی کولر خشک جمع شوند و باعث کاهش راندمان انتقال حرارت آن شوند. تمیز کردن منظم سطوح مبدل حرارتی برای حفظ عملکرد کولر خشک ضروری است. این امر می تواند از طریق تمیز کردن دستی یا استفاده از سیستم های تمیز کننده اتوماتیک ، مانند دمنده های هوای فشار بالا یا دستگاه های تمیز کننده آب - حاصل شود. علاوه بر این ، نصب دستگاه های فیلتر گرد و غبار - فیلتر در ورودی هوا کولر خشک می تواند به کاهش میزان گرد و غبار وارد سیستم و طولانی شدن فاصله تمیز کردن کمک کند.