Získavanie plynu po plynových motoroch na výrobu horúcej vody
Získavanie plynu po plynových motoroch na výrobu horúcej vody
Plynové motory (napr. Zemný plyn, motory bioplynu) vytvárajú počas prevádzky veľké množstvo odpadového tepla -, ktoré zvyčajne predstavujú 30% - 50% z celkového vstupu energie paliva. Väčšina tohto odpadového tepla sa prenáša výfukovými plynmi (teplota obvykle 350 stupňov - 600 stupňov) a chladiacou vodou valca. Obnovenie výfukového tepla na výrobu horúcej vody je náklady - Efektívna energia - úsporné riešenie a jeho jadro spočíva v zhode s vhodným výmenníkom tepla plynu s prevádzkovými charakteristikami motora.
Systém používa tepelný výmenník na prenos citlivého tepla vysokého - Výfukový plyn z plynu z plynu na nízku teplotu -, zvyšovanie teploty vody na požadovanú štandard „teplej vody“ (zvyčajne 50 stupňov –90 stupňov, v závislosti od potrieb aplikácie, ako je vykurovanie, priemyselná procesná voda alebo domáca voda). Proces sleduje tri kľúčové kroky:
Krok 1: Návrh cesty toku výfukového plynu a vody
Strana výfukového plynu: Vysoký - teplotný výfukový plyn (350 stupňov –600 stupňov) od výfukového potrubia plynového motora sa zavádza do výfukovej komory tepla (zvyčajne do „strany škrupiny“ alebo „strana trubice“ v závislosti od typu výmenníka). Preteká povrchom prenosu tepla (napr. Plnené trubice) a uvoľňuje teplo, s ochladeným výfukovým plynom (teplota klesla na 120 stupňov - 200 stupňov, aby sa zabránilo korózii rosného bodu), ktoré sa konečne prepustili cez komín.
Vodná strana: nízka - teplota Vyrobte - hore voda (napr. 15 stupňov –30 stupňov) sa čerpá do vodnej komory tepla (opačná cesta prietokovej dráhy výfukového plynu). Absorbuje teplo z výfukového plynu cez povrch prenosu tepla a vyhrievaná voda (50 stupňov - 90 stupňov) sa odosiela do nádrže na skladovanie horúcej vody alebo priamo do koncového používateľa (napr. Vykurovacie systémy, priemyselné workshopy).
Krok 2: Mechanizmus prenosu tepla
Prenos tepla sa vyskytuje cez stenu trubice výmenníka tepla (alebo povrchu plutvého). Tento proces má tri fázy:
Konvekcia z výfukového plynu do povrchu prenosu tepla: High - Teplotný výfukový plyn preteká cez povrch a prenáša teplo do kovovej steny prostredníctvom nútenej konvekcie.
Vedenie cez povrch prenosu tepla: Teplo sa vedie cez kovovú trubicu/plutvu (napr. Uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ) na vnútornú stranu v kontakte s vodou.
Konvekcia z povrchu prenosu tepla do vody: nízka - teplota preteká vo vnútri trubice, absorbuje teplo zo steny prostredníctvom nútenej konvekcie a zvyšuje teplotu.
Krok 3: Pomocné ovládanie systému
S cieľom zaistiť bezpečnosť a efektívnosť je systém vybavený kľúčovými ovládacími prvkami:
Monitorovanie teploty: Senzory sledujú teplotu vstupu/výstupu výfukových plynov a teplotu výstupu horúcej vody. Ak je teplota výfukového plynu príliš nízka (riziko korózie rosného bodu) alebo teplota horúcej vody je príliš vysoká (riziko obarenia), systém upravuje prietok vody alebo obchádza časť výfukového plynu.
Ovládanie prietoku vody: premenná - frekvenčné čerpadlo nastavuje prietok vody na základe zaťaženia motora (teplota výfukového plynu sa mení s zaťažením) na stabilizáciu teploty výstupu horúcej vody.
Ochrana tlaku: Na vodnú stranu sú inštalované ventil tlaku a tlakom, aby sa zabránilo pretlaku spôsobenému expanziou vody.
Predchádzanie korózii rosy: Ak výfukové plyny obsahuje kyslé komponenty (napr. Bioplynové motory môžu produkovať H₂S), teplota výfuku výmenníka tepla sa reguluje nad bodom kyslej rosy (zvyčajne 120 stupňov - 150 stupňov), aby sa zabránilo kondenzácii kyslej vody na povrchu kovu.
Typické scenáre aplikácií
Systémy kogenerácie (CHP):
Plynové motory generujú elektrinu pre továrne, spoločenstvá alebo dátové centrá, zatiaľ čo výfukové teplo sa získava, aby sa vytvorila horúca voda pre:
Voda z priemyselného procesu (napr. Spracovanie potravín, farbenie textilu).
Obytné/komerčné kúrenie (cez radiátory alebo podlahové vykurovanie).
Bioply Engineering:
Bioplynuté motory spaľujú bioplyn (z chovu hnoja alebo organického odpadu) na výrobu elektriny a na výfukové teplo sa používa:
Digestory tepelných bioplynu (udržiavajte 35 stupňov –40 stupňov pre mezofilnú fermentáciu, zlepšenie výťažku bioplynu).
Poskytnite horúcu vodu na čistenie farmy alebo internáty zamestnancov.
Malé distribuované energetické systémy:
Pre hotely, nemocnice alebo školy: Výfukový plynový výfukový plyn vyrába horúcu vodu na každodenné použitie (kúpanie, čistenie) a pomocné kúrenie, čím sa znižuje spoliehanie sa na prívod mestského tepla.
