Изработване на топлообменници по поръчка от SECESPOL

В тази статия ще Ви запознаем с един интересен пример за изчисляване и изработка на нестандартен топлообменник за нуждите на ORC технология

С благодарност към SECESPOL България.

Изработка на нестандартни топлообменници SECESPOL за ORC технология.

SECESPOL разполага с богат опит при изчисляване на кожухотръбни топлообменници за всички нестандартни конструкции и решния. Тези топлообменници, освен масово произвежданите тръбни топлообменници (JAD, DNA, P-Line) и пластинчатите (L-Line, R-Line, LUNA, SafePLATE), покриват търсенето на специални продукти в енергетичната и химическа технологии.

Един от случаите на нестандартни тръбни топлообменници е възобновяването на топлина от маслени кръгове при ORC или преведено Органичен цикъл на Ренкин.

• Проект: Реконструкция на топлофикационна система
• Доставчик на топлообменници: SECESPOL-CZ, s.r.o.
• Топлинна мощност: 9000 kW, 900 kW

ORC технологията използва изгаряне на биомаса за производство на електричество и топлина, като се заместват водните пари с органични вещества.

При изграждането на тази технология е инсталиран модерен котел за изгаряне на биомаса с автоматичен дозатор на гориво, контролер за оптимално съхранение в силози и следене на температурата на пламъка. Тя се контролира чрез рециркулация на димните газове, за да се сведе до минимум образуването на азотен оксид (NO). Ефективността на котела се увеличава от топлообменник за извличане на топлина от димни газове с предварително загряване на въздуха за горене и от оптимизирано изгаряне на гориво с прецизно дозиране на кислорода чрез ламбда сондиране

Маслата от котела се използват за абсорбиране на голямо количество енергия, без да се променя тяхното физическо състояние. В конкретния случай се използва синтетичното масло Therminol. То е доказано и се състои от молекули на базата на терпенил. Това са високомолекулни вещества, които гарантират, запазване на  състояние при относително ниско налягане. Именно това позволява работа при по-високи температури, подобрени транспортни свойства и по-добри коефициенти на топлопреминаване.

Разпределеното масло за пренос на топлина от първи контур се използва за загряване на силиконовото масло на ORC модула (вторичен кръг). То се довежда до температура на насищане, изпарява се в изпарителя и се използва в рамките на турбината за генериране на енергия. Маслото от втори контур (диметил-бис (триметилсилокси) силан) е специално полимерно производно на силана (SiH4) с кислородни връзки и следователно е течност на силиконова основа с отлични термични свойства. Друго предимство е, че не носи вредни ерозионни процеси както при водните пари.

Последващата кондензация на парите на силиконовото масло и тяхното охлаждане образува топлинния източник на третичния кръг. Той осигурява нагряването на водата в разпределителната мрежа на топлофикацията. За тази цел са проектирани топлообменниците SECESPOL.
Техните конструктивни параметри от страната на маслото са TS = 345 ° C и PS = 16 бара. Топлообменната повърхност на тези топлообменници е достигната от U-тръби въглеродна стомана. Те са проектирани с многоходови допълнителни тръби, за повишаване стойностите на топлопреминаване в зависимост от допустимите загуби на налягане и външните размери.

Проектиране на топлообменници за технически масла.

Техническите масла, използвани като работен флуид в топлообменниците, изцяло променят концепцията за дизайн от гледна точка на конвенционалните пара-водни приложения. Транспортното вещество при работна температура от 300 ° C може да има диаметрално различни параметри в сравнение с водата при 80 ° C.

От базата данни на ASPEN B-JAC:

- около 7 пъти по-ниска термична кондуктивност

- около 40% по-малък топлинен капацитет

- около 15% по-висок динамичен вискозитет

- повече от 10 пъти по-голямо молекулярно тегло

В допълнение, тези вещества обикновено показват по-стръмни нелинейни поведенчески промени на физическите параметри с температурата. Този често подценяван факт трябва да бъде внимателно обмислен при проектирането на топлообменници и да включва корекции на топлинните изчисления. Необходими са усъвършенствани методи за изчисляване на топлообменната повърхност с постепенно интегриране на топлинното натоварване по повърхността с локални свойства на средата и коефициентите на топлопреминаване. Влошените транспортни свойства на работното вещество могат да доведат до увеличаване на нужната топлообменна повърхност при дадена мощност, по-големи загуби на налягане и по-висок риск от замърсяване поради по-ниски скорости. Изборът на материал е възможно да бъде повлиян от значително количество хлоридни йони, топлообменниците подлежат на оценка за съответствие на опасни вещества, която не е необходима в случай на използване на вода като работна среда.

Всички тези аспекти оправдават, индивидуалния подход към дизайна на топлообменници при приложения с термични масла и други химикали с уникални свойства. Отделните случаи са комбинации от многокомпонентни приложения с най-различнинеизвестни. SECESPOL има доказанипрактики с кожухотръбни топлообменници и решенията, които могат да предоставят.

Официален партньор на SECESPOL България - Апогей 99 ООД

При нас можете да намерите богата гама от пластинчати (споени), кожухотрубни и разглобяеми топлообменници SECESPOL - линк.
Ако желаете да получите съдействие за индивидуални решения, изчисления конкретно за Вашите нужди можете да се свържете от следните контакти - линк.