Refroidisseur sec pour le cycle de rankine biologique pour récupérer la chaleur à partir d'échappement de turbine à gaz
Refroidisseur sec pour le cycle de rankine biologique pour récupérer la chaleur à partir d'échappement de turbine à gaz
Dans le système ORC, le refroidisseur sec est principalement utilisé pour refroidir le liquide de travail après avoir traversé la turbine. Après avoir extrait la chaleur de l'échappement de la turbine à gaz et une expansion dans la turbine pour générer de l'énergie, le liquide de travail doit être refroidi et condensé à un état liquide pour terminer le cycle. Le refroidisseur sec y parvient en dissipant la chaleur du liquide de travail à l'air environnant, sans l'utilisation de l'eau comme milieu de refroidissement, qui est différent des systèmes de refroidissement humide traditionnels.
Avantages de l'utilisation d'un refroidisseur sec
Eau - Économie: Étant donné que les centrales à la turbine à gaz sont souvent situées dans les zones où les ressources en eau sont rares, la méthode de refroidissement sans refroidisseur de sécheresse aide à conserver l'eau, ce qui est un avantage significatif. Il peut fonctionner efficacement dans des environnements arides sans compter sur une grande quantité d'eau de refroidissement, réduisant la consommation d'eau de la centrale et les coûts associés et les impacts environnementaux.
Moins d'entretien: par rapport aux systèmes de refroidissement humide, les refroidisseurs secs ont moins de composants sujets à la corrosion et à l'encrassement. Il n'est pas nécessaire de traiter des problèmes tels que la fuite d'eau, la formation d'échelle et la croissance microbienne des tours de refroidissement. Il en résulte des exigences et des coûts d'entretien plus bas, car il n'est pas nécessaire de nettoyer régulièrement et de traitement chimique des systèmes d'eau de refroidissement.
Conception compacte: les refroidisseurs secs ont généralement une structure plus compacte, ce qui peut économiser de l'espace dans la centrale. Ceci est bénéfique pour les centrales de turbine à gaz où la disposition est relativement compacte, permettant une utilisation plus efficace de l'espace d'installation limité.
Considérations de conception pour les refroidisseurs secs
Capacité de transfert de chaleur: Le refroidisseur sec doit être conçu pour avoir une capacité de transfert de chaleur suffisante pour gérer la charge thermique du liquide de travail. Cela nécessite un calcul précis de la chaleur libérée par le liquide de travail pendant le processus de condensation, en tenant compte des facteurs tels que le débit, la température et les propriétés thermodynamiques du fluide de travail, ainsi que la température et le débit de l'air de refroidissement.
Conception du débit d'air: Pour obtenir un transfert de chaleur efficace, une conception raisonnable de débit d'air est cruciale. Cela comprend la détermination du type de ventilateur, de la taille et du nombre appropriés pour s'assurer que l'air de refroidissement peut circuler uniformément à travers l'échangeur de chaleur du refroidisseur sec. Le débit d'air et la vitesse doivent être optimisés pour maximiser le coefficient de transfert de chaleur entre le fluide de travail et l'air, tout en minimisant la chute de pression du débit d'air pour réduire la consommation d'énergie des ventilateurs.
Sélection des matériaux: Les matériaux utilisés dans le refroidisseur sec doivent avoir de bonnes performances de transfert de chaleur, une résistance à la corrosion et une résistance mécanique. Les matériaux communs comprennent l'alliage en aluminium pour les nageoires et les tubes de l'échangeur de chaleur, car il a une excellente conductivité thermique et un poids relativement faible. Le cadre et d'autres composants sont généralement en acier inoxydable ou d'autres alliages résistants à la corrosion pour assurer la durabilité du refroidisseur sec dans l'environnement de fonctionnement sévère de la centrale électrique.
Défis et solutions opérationnels
Fonctionnement du temps froid: par temps froid, les performances du refroidisseur sèche peuvent être affectées par des problèmes tels que le givrage et l'efficacité réduite du transfert de chaleur. Pour y remédier, certains refroidisseurs secs sont équipés de dispositifs anti-glaçage, tels que des radiateurs électriques ou des systèmes de recirculation à chaud, pour empêcher la formation de glace sur les surfaces de l'échangeur de chaleur. De plus, le système de contrôle du refroidisseur sec peut être ajusté pour optimiser les paramètres de fonctionnement en fonction de la température ambiante, tels que la réduction du débit d'air ou l'augmentation de la contournement du fluide de travail pour maintenir le fonctionnement normal du système.
Accumulation de poussière et de saleté: Dans les environnements poussiéreux, la poussière et la saleté peuvent s'accumuler à la surface de l'échangeur de chaleur du refroidisseur sec, réduisant son efficacité de transfert de chaleur. Le nettoyage régulier des surfaces de l'échangeur de chaleur est nécessaire pour maintenir les performances du refroidisseur sec. Cela peut être réalisé grâce à un nettoyage manuel ou à l'utilisation de systèmes de nettoyage automatique, tels que des soufflantes d'air à haute pression ou des dispositifs de nettoyage à l'eau. De plus, l'installation de dispositifs de filtrage à la poussière à l'entrée d'air du refroidisseur sec peut aider à réduire la quantité de poussière entrant dans le système et à prolonger l'intervalle de nettoyage.
