هسته بازده انرژی و توانمندسازی فنی سیستم تولید برق ORC با مبدل حرارتی بازیابی حرارت
منطق اصلی سیستم تولید برق ORC این است که انرژی حرارتی درجه پایین را از طریق سیالات عامل آلی با نقطه جوش پایین (مانند سیکلوپنتان، R245fa، و غیره) جذب کند و تبدیل انرژی را از طریق چرخه تبخیر، انبساط، تراکم و فشار بدست آورد. مبدل حرارتی بازیابی حرارت با عبور از چندین لینک کلیدی نقشی بی بدیل در این چرخه ایفا می کند. عملکرد اصلی آن در سه بعد منعکس می شود: به عنوان یک اواپراتور، گرما را از گرمای زباله های صنعتی، انرژی زمین گرمایی و سایر منابع گرمایی جذب می کند، به سرعت تبخیر می شود و سیال عامل آلی مایع را تبخیر می کند، و سیال کاری گازی با فشار بالا برای ماشین انبساط برای انجام کار فراهم می کند. به عنوان یک احیاگر، گرمای تلف شده سیال گازی با دمای بالا را پس از کار انبساط بازیابی می کند، سیال عامل مایع وارد شده به اواپراتور را از قبل گرم می کند، مصرف انرژی منبع گرمایی را کاهش می دهد و راندمان حرارتی کلی سیستم را بهبود می بخشد. به عنوان کندانسور، سیال کاری گازی با فشار کم را پس از انبساط به حالت مایع، متراکم می کند و شرایط ورودی پایداری را برای گردش پمپ سیال کار فراهم می کند و عملکرد حلقه بسته سیستم را تضمین می کند.
محدوده دمایی گسترده و قابلیت انتقال حرارت کارآمد از نکات اصلی آن است. سیستم ORC دارای طیف گسترده ای از دماهای منبع گرما (100 درجه -400 درجه ) است، که انرژی های حرارتی با درجه پایین- مختلف مانند گرمای زباله های صنعتی، انرژی زمین گرمایی، انرژی سرد LNG و غیره را پوشش می دهد. مبدل حرارتی بازیابی حرارت می تواند با بهینه سازی طراحی کانال جریان و انتخاب مواد، عملکرد انتقال حرارت کارآمد را در محدوده های دمایی مختلف حفظ کند. برای مثال، در سناریوهای استفاده از انرژی زمین گرمایی در دمای پایین، مبدلهای حرارتی بالهای صفحهای میتوانند به تبادل گرمای کارآمد تحت اختلاف دمای پایین دست یابند. در بازیابی حرارت هدر رفته در دمای بالا{8}}صنعتی، مبدل های حرارتی صفحه و پوسته ساخته شده از مواد آلیاژی مقاوم در برابر دمای بالا می توانند به طور پایدار با شرایط کاری نوسان مقابله کنند و از راندمان تبخیر سیال کاری اطمینان حاصل کنند. با تکیه بر این مزیت، نرخ تبدیل انرژی گرمای اتلاف سیستم ORC می تواند به 10٪ -25٪ برسد، به طور قابل توجهی بالاتر از فناوری سنتی بازیابی گرمای زباله است.
تضمین دوگانه ساختار فشرده و قابلیت اطمینان بالا، مناسب برای سناریوهای نصب متنوع. سایت های صنعتی، کشتی ها، نیروگاه های راه دور و دیگر سناریوهای کاربردی نیازمند الزامات سختگیرانه برای ردپای تجهیزات و پایداری عملیاتی هستند. طراحی مدولار مبدل های حرارتی بازیابی حرارت نه تنها اشغال فضا را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، بلکه حمل و نقل و مونتاژ-در سایت را نیز تسهیل می کند. در عین حال، استفاده از سازههای جوشی و مواد آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی{4}}به طور موثر مشکلات نشتی و شکست مبدلهای حرارتی سنتی را تحت دمای بالا، فشار بالا و تنش متناوب حل میکند، و زمان کار مداوم سیستمهای ORC را قادر میسازد تا به دهها هزار ساعت برسد و سازگاری پایدار با فرآیندهای تولید صنعتی اصلی را بدون تأثیر بر تجهیزات عادی ایجاد کند.
اثر هم افزایی بهینه سازی بهره وری انرژی و کاهش انتشار کربن کم{0} با نیازهای توسعه پایدار مطابقت دارد. مبدل حرارتی بازیابی حرارت، گرمای اتلاف سیال کار را از طریق طراحی بازیافت گرما بازیابی می کند، و به طور قابل توجهی بازده استفاده از انرژی جامع سیستم ORC را بهبود می بخشد و در عین حال تأثیر انتشار حرارت زباله های صنعتی مستقیم بر محیط را کاهش می دهد. در صنایع پرمصرف انرژی مانند فولاد، سیمان و شیشه، سیستمهای ORC مجهز به مبدلهای حرارتی بازیابی حرارتی کارآمد میتوانند بیش از 50 درصد انرژی گرمای هدر رفته در فرآیند تولید را به برق تبدیل کنند، هزینههای مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانهای را برای شرکتها کاهش دهند و مسیری امکانپذیر برای تبدیل صنعتی کم کربن{4} فراهم کنند.
