बिजली के लिए हीट रिकवरी सिस्टम। कूलेंट हीट रिकवरी ऊर्जा बचत के महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है
प्रोजेक्ट मैनेजर:
स्मोलेंस्क -2007
1. परिचय……………………………………………………..3
2. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की संरचना और तापीय ऊर्जा के मुख्य स्रोत ... 4
2.1. RBMK-1000 प्रकार के रिएक्टर ……………………………………4
2.2. VVER-1000 प्रकार के रिएक्टर ………………………….5
2.3 संभावित अतिरिक्त के लिए ऊष्मा स्रोत
परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा रूपांतरण………………………………..7
3. हीट और पावर कन्वर्टर्स ……………….9
यह ज्ञात है कि वर्तमान में पर्याप्त रूप से कुशल सेमीकंडक्टर हीट-टू-इलेक्ट्रिसिटी कन्वर्टर्स विकसित किए गए हैं, जिनके उपयोग से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में पौधों की दक्षता और सुरक्षा संकेतकों में सुधार हो सकता है। विशेष रुचि की, हमारी राय में, विकास है विद्युतीय ऊर्जाएनपीपी सुरक्षा प्रणालियों के संचालन को बनाए रखने के लिए आपातकालीन मोड में। तथ्य यह है कि परमाणु ऊर्जा संयंत्र के संरचनात्मक तत्वों की तापीय ऊर्जा काफी जड़त्वीय होती है, अर्थात, जब रिएक्टर काम करना बंद कर देता है, तब भी उसके नोड्स और तत्वों का तापमान समय के साथ धीरे-धीरे बदलता है। नतीजतन, संग्रहीत गर्मी का बिजली में रूपांतरण एनपीपी सुरक्षा प्रणालियों और अन्य आंतरिक उपभोक्ताओं दोनों को बिजली प्रदान कर सकता है।
परियोजना का उद्देश्य निर्धारित करना है तकनीकी क्षमताथर्मल पावर सेमीकंडक्टर कन्वर्टर्स (थर्मल पावर जनरेटर) की मदद से परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में थर्मल ऊर्जा के नुकसान का उपयोग।
2. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की संरचना और तापीय ऊर्जा के मुख्य स्रोत।
मुख्य संरचनात्मक तत्वएक परमाणु ऊर्जा संयंत्र एक परमाणु रिएक्टर है - एक उपकरण जिसमें एक श्रृंखला होती है परमाणु प्रतिक्रियायूरेनियम परमाणुओं का विखंडन और विखंडन ऊर्जा शीतलक (आमतौर पर पानी) में स्थानांतरित हो जाती है। रूसी बिजली उद्योग में मुख्य प्रकार के परमाणु रिएक्टर दबाव वाले जल ऊर्जा रिएक्टर (वीवीईआर) और उच्च-शक्ति चैनल रिएक्टर (आरबीएमके) हैं। विशिष्ट गुरुत्व ऊष्मा का बहाव VVER रिएक्टरों के लिए यह 850 kW/m2 तक पहुँचता है, RBMK रिएक्टरों के लिए यह कोर के काफी बड़े आयामों के कारण बहुत कम है।
2.1. RBMK-1000 प्रकार के रिएक्टर
RBMK रिएक्टर (हाई पावर चैनल रिएक्टर) को इसकी उच्च शक्ति के कारण इसका नाम मिला। 1000 के एक सूचकांक का मतलब है कि इन रिएक्टरों में 1000 मेगावाट का विद्युत उत्पादन और 3200 मेगावाट का थर्मल उत्पादन होता है।
RBMK रिएक्टरों में, शीतलक के नीचे पानी उबल रहा है बहुत दबाव(लगभग 60 वायुमंडल)। इन रिएक्टरों में मॉडरेटर ग्रेफाइट होता है। ऐसे रिएक्टरों के डिजाइन का आधार उच्च शुद्धता वाले ग्रेफाइट के आयताकार ब्लॉक हैं। आकार 250X250X500 मिमी। उनके रूप में, ब्लॉक हैं बेलनाकार छेद, जिसके परिणामस्वरूप, उन्हें एक के ऊपर एक बिछाते समय, एक ऊर्ध्वाधर तकनीकी चैनल बनता है, जिसमें जिरकोनियम मिश्र धातु से बना एक धातु पाइप डाला जाता है। धातु पाइप के अंदर, ईंधन तत्व (टीवीईएल) स्थित होते हैं और ठंडा पानी गुजरता है। संपूर्ण ग्रेफाइट चिनाई एक सिलेंडर है जिसका व्यास लगभग 14 मीटर और ऊंचाई 8 मीटर से अधिक है। रिएक्टर स्थान को सील करने के लिए, ग्रेफाइट स्टैक पक्षों से एक वेल्डेड धातु आवरण से घिरा हुआ है, और ऊपर और नीचे से बड़े पैमाने पर स्टील प्लेटों से घिरा हुआ है, जो न केवल ग्रेफाइट का बन्धन प्रदान करता है, बल्कि इसका हिस्सा भी है जैविक सुरक्षारिएक्टर। रिएक्टर शक्ति का लगभग 5% ग्रेफाइट में छोड़ा जाता है, इसलिए, ग्रेफाइट ऑक्सीकरण को रोकने के लिए, रिएक्टर स्थान हीलियम (वह 85-90%) और नाइट्रोजन (एन 10-15%) के धीरे-धीरे परिसंचारी मिश्रण से भर जाता है। प्रत्येक तकनीकी चैनल में, और RBMK-1000 रिएक्टर में उनमें से केवल 1661 हैं, श्रृंखला में दो ईंधन असेंबलियाँ जुड़ी हुई हैं, और चूंकि प्रत्येक ईंधन तत्व की लंबाई 3.5 मीटर है, रिएक्टर कोर की ऊंचाई 7 मीटर है। इस मामले में, रिएक्टर में यूरेनियम की कुल लोडिंग 200 टन है, अगर यूरेनियम -235 का संवर्धन 2.4% तक है।
चैनल रिएक्टरों के मुख्य लाभों में एक श्रम-गहन और महंगे पोत की अनुपस्थिति, अन्य इकाइयों के डिजाइनों को बदले बिना नए ग्रेफाइट ब्लॉकों को जोड़कर शक्ति बढ़ाने की संभावना, साथ ही खर्च किए गए ईंधन तत्वों को नए के साथ बदलने की संभावना शामिल है। रिएक्टर को बंद करना।
फायदे के साथ-साथ, RBMK रिएक्टरों के कुछ नुकसान भी हैं। चूंकि आरबीएमके रिएक्टरों में, कोर से ठंडा पानी सीधे भाप जनरेटर और टरबाइन में प्रवेश करता है, उन्हें सिंगल-लूप कहा जाता है। और एकल-सर्किट रिएक्टरों में, पाइपलाइनों के आपातकालीन अवसादन के मामले में रेडियोधर्मी पदार्थों के पानी, टरबाइन जनरेटर और अन्य संयंत्र सुविधाओं में प्रवेश करने की संभावना से इंकार नहीं किया जाता है। इसके अलावा, आरबीएमके रिएक्टरों के लिए, कोर की अधिक लंबाई, ग्रेफाइट स्टैक की बड़ी मात्रा और कुछ अन्य कारकों के कारण, ऊंचाई और मात्रा पर न्यूट्रॉन का असमान वितरण विशेषता है, और, परिणामस्वरूप, असमान गर्मी रिलीज। यह, ऑपरेशन के दौरान वाष्प-वायु मिश्रण के मॉडरेटिंग गुणों को बदलने की ख़ासियत के साथ, रिएक्टरों के संचालन में कुछ अस्थिरता की ओर जाता है।
चित्र 1 दिखाता है सर्किट आरेखआरबीएमके-1000 रिएक्टर के साथ एनपीपी।
आंकड़ा से पता चलता है कि तकनीकी चैनलों में 300 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म पानी को रिएक्टर से हीट एक्सचेंजर तक मुख्य पाइपलाइनों के माध्यम से भेजा जाता है, जहां यह अपनी गर्मी का कुछ हिस्सा टरबाइन को देता है, जो बदले में भाप को घुमाता है। जनरेटर। इसके अलावा, लगभग 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक ठंडा किया जाता है, भाप को कंडेनसर में भेजा जाता है और फिर से पानी के रूप में रिएक्टर में प्रवेश करता है।
2.2. VVER-1000 प्रकार के रिएक्टर
VVER-प्रकार के रिएक्टर (प्रेशर-कूल्ड पावर रिएक्टर) में RBMK-1000 रिएक्टरों से कुछ डिज़ाइन अंतर होते हैं।
VVER रिएक्टरों, जैसे RBMKs में 1000 मेगावाट की विद्युत शक्ति होती है, लेकिन उनकी तापीय शक्ति थोड़ी कम होती है और 3000 मेगावाट होती है। VVER रिएक्टर काफी भारी होते हैं और इनका द्रव्यमान कई सौ टन होता है।
VVER रिएक्टरों को प्रेशर वेसल रिएक्टर भी कहा जाता है। दबाव वाले रिएक्टरों में, एक नियम के रूप में, पानी का उपयोग करने के लिए दो-लूप प्रणाली का उपयोग किया जाता है। रिएक्टर कोर में उच्च तापमान तक गर्म किया गया पानी हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, जहां यह अपनी गर्मी छोड़ता है, इसे द्वितीयक सर्किट के पानी को देता है। पहले और दूसरे सर्किट को एक दूसरे से एक इन्सुलेट परत द्वारा अलग किया जाता है, इसलिए पहले सर्किट से पानी दूसरे में प्रवेश नहीं कर सकता है। यह विकिरण सुरक्षा के संदर्भ में बायपास रिएक्टर सिस्टम का एक महत्वपूर्ण लाभ है। हल्के पानी के रिएक्टरों में, साधारण पानी एक मॉडरेटर और शीतलक के रूप में कार्य करता है।
दो बुनियादी रिएक्टर डिजाइन हैं: बीडब्ल्यूआर (उबलते पानी रिएक्टर) और पीडब्लूआर (दबाव वाले पानी रिएक्टर) - दबाव वाले पानी रिएक्टर। औद्योगिक प्रकारइन रिएक्टरों में से 50 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में बनाए गए थे।
BWR एक डायरेक्ट साइकिल रिएक्टर है। ठंडा पानी इसमें घूमता है, रिएक्टर कोर से होकर गुजरता है, और रिएक्टर प्रेशर वेसल के अंदर भाप में बदल जाता है। यह भाप सीधे विद्युत जनरेटर के टर्बाइन को चलाती है। डिएरेटर से गुजरने के बाद, कंडेनसेट वापस रिएक्टर पोत में प्रवाहित होता है। प्रत्यक्ष चक्र के कारण, प्राथमिक सर्किट के भाप और पानी में निहित रेडियोधर्मी पदार्थों से टरबाइन दूषित हो जाता है। इसलिए, टरबाइन एक सीलबंद आवरण में संलग्न है, जिससे रिसाव प्राथमिक सर्किट में वापस निर्देशित किया जाता है। टर्बाइन हॉल एक नियंत्रित क्षेत्र है और रखरखाव के दौरान विशेष सावधानी बरतनी चाहिए।
पीडब्लूआर - अप्रत्यक्ष चक्र रिएक्टर। पानी को उबलने से रोकने के लिए रिएक्टर के दबाव वाले बर्तन में दबाव काफी अधिक होता है। लगभग 320 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर यह पानी एक बंद सर्किट के माध्यम से घूमता है जिसमें एक भाप जनरेटर शामिल होता है, जो द्वितीयक सर्किट में भाप उत्पन्न करता है, जो टरबाइन को चलाता है।
VVER रिएक्टरों का लगातार विकास और सुधार किया जा रहा है। पहले वीवीईआर रिएक्टर की क्षमता 210 मेगावाट थी। 20 वर्षों के लिए, इकाई की विद्युत शक्ति बढ़कर 1000 मेगावाट हो गई है; प्राथमिक सर्किट दबाव 10 एमपीए से बढ़कर 16 एमपीए हो गया, और भाप जनरेटर में भाप का दबाव 2.3 से बढ़कर 6.4 एमपीए हो गया; कोर की विशिष्ट तीव्रता 47 से बढ़कर 111 kW/लीटर हो गई। VVER रिएक्टर में कुछ सिद्ध सामान्य समाधान हैं।
बिजली उत्पादन के साथ हीट रिकवरी सिस्टम.
यह तकनीक बिजली उत्पादन के लिए वसूली योग्य (अधिशेष) गर्मी के उपयोग की अनुमति देती है।
यह एक थर्मल पावर जनरेटर है, जिसके संचालन का सिद्धांत जैविक रैंकिन चक्र (ओआरसी) का उपयोग करता है।
इस थर्मल पावर जनरेटर का मुख्य तत्व एक ओआरसी टर्बाइन है। ऑपरेशन के सिद्धांत, भौतिक नींव और इस तकनीक के अनुप्रयोग के पहलुओं को बेलोव जी.वी. के लेख में अच्छी तरह से वर्णित किया गया है। और डोरोखोवा एम.ए. (एमएसटीयू का नाम एन.ई. बॉमन के नाम पर रखा गया है।), जो हमारी वेबसाइट पर समीक्षा के लिए है।
कार्बनिक रैंकिन चक्र पर आधारित विद्युत उत्पादन प्रणालियों का कई मामलों में सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है जहां उद्यम की उत्पादन गतिविधियों के परिणामस्वरूप प्राप्त अतिरिक्त गर्मी का उपयोग करना आवश्यक है, उदाहरण के लिए:
संयंत्र बायोमास के दहन से गर्मी की वसूली;
चीरघर उत्पादन से लकड़ी के कचरे के दहन के दौरान गर्मी का उपयोग;
एक औद्योगिक उद्यम के गर्मी अधिशेष का उपयोग;
सौर संग्राहकों द्वारा प्राप्त ऊष्मा का उपयोग;
पारंपरिक और सह उत्पादन बॉयलरों से "अतिरिक्त" गर्मी का उपयोग (विशेषकर गर्मियों में)
हम विशिष्ट पेशकश करते हैं इंजीनियरिंग समाधान, आपकी विशिष्ट स्थितियों और परियोजना कार्यान्वयन सुविधाओं को ध्यान में रखते हुए, आपके उद्यम में इस तकनीक के कार्यान्वयन के लिए उपयुक्त उपकरणों की डिजाइन और आपूर्ति।
गर्मी का उत्पादन या उपयोग हमेशा गर्मी के अप्रयुक्त हिस्से को वायुमंडल में छोड़ने की समस्या से जुड़ा होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कुछ रासायनिक उद्यमों में, निकास गैसों का तापमान - 800C से अधिक हो जाता है। पर इस पलबॉयलर का उपयोग गैसीय, तरल और ठोस (लकड़ी, कोयला, लकड़ी के चिप्स, भूसी, आदि) ईंधन के लिए किया जाता है, जहां बॉयलर की दक्षता के आधार पर आउटलेट का तापमान 110C और उससे अधिक होता है।
पीट, भूसी पर चलने वाले बॉयलर, लकड़ी का कचरा, जैव ईंधन, ईंधन तेल और अन्य पुन: प्रयोज्य ईंधन
सीमेंट, रसायन, दवा, अपशिष्ट भस्मीकरण संयंत्र
एक नियम के रूप में, ऊर्जा-गहन उद्यमों में, यदि संभव हो तो, उद्यम की इमारतों और संरचनाओं दोनों के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए, थर्मल ऊर्जा का हिस्सा उपयोग किया जाता है, जो कि स्थित लोगों के करीब है बस्तियों. हालांकि, पर्याप्त एक बड़ी संख्या कीगर्मी वातावरण में उत्सर्जित होती है, या विभिन्न डिजाइनों के कूलिंग टावरों के माध्यम से उपयोग की जाती है।
जल शीतलक मीनार
प्रस्तावित का उपयोग करना आधुनिक तकनीक, उपयोग किए गए थर्मल उत्सर्जन को बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। इस मामले में, उद्यम बिजली की लागत को काफी कम कर सकता है, जिससे उत्पादन की लागत कम हो सकती है। गर्मी पैदा करते समय, विभिन्न प्रकार के कचरे को जलाना - लकड़ी के चिप्स, भूसी, लिग्निन, घरेलू, औद्योगिक कूड़ाऔर अन्य। उत्पादन काफी कम संभावित गर्मी है - + 300C से अधिक नहीं। हालांकि, यह ओआरसी टर्बाइनों पर विद्युत जनरेटर के उपयोग के लिए पर्याप्त है। इस मामले में, जैविक रैंकिन चक्र का उपयोग करने वाले जनरेटर, जिसकी योजना चित्र 1 में दिखाई गई है, सबसे कुशल हैं।
संक्षेप में, ऊष्मा के उपयोग का सिद्धांत इस प्रकार है। सीलबंद सर्किट के अंदर, उदाहरण के लिए, R-134 रेफ्रिजरेंट, एक औद्योगिक एयर कंडीशनर के समान है। गर्म होने पर वाह्य स्रोतअलग करने वाले माध्यम के हीट एक्सचेंजर की मदद से, तरल रेफ्रिजरेंट उबलता है और गैस में बदल जाता है। गैस फैलती है और टरबाइन में जाती है। टर्बाइन से गुजरना और अपना देना तापीय ऊर्जा, गैस संघनित्र (कूलर) में प्रवेश करती है, जहाँ यह संघनित होकर द्रव में बदल जाती है। पंप द्वारा तरल को वापस हीटिंग ज़ोन में पंप किया जाता है। टरबाइन से गुजरने वाली गैस इसे घुमाती है और टरबाइन की घूर्णी ऊर्जा को विद्युत जनरेटर का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। सब कुछ चिलर की तरह है, लेकिन इसके विपरीत। यदि चिलर में, कंप्रेसर मोटर को आपूर्ति की गई बिजली की मदद से, रेफ्रिजरेंट को संपीड़ित (R-134) किया जाता है और एक तरल अवस्था में लाया जाता है, जिसके बाद ठंड और गर्मी उत्पन्न होती है, तो जनरेटर में रैंकिन चक्र का उपयोग करते हुए, एक कंप्रेसर के बजाय, एक टरबाइन है, और एक इलेक्ट्रिक मोटर - एक विद्युत जनरेटर है। रैंकिन चक्र का उपयोग करने वाली इकाइयों के आयामों के लिए, जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में देखा जा सकता है, चिलर और ओआरसी जनरेटर बहुत समान दिखते हैं और लगभग समान आयाम होते हैं।
स्क्रू टर्बाइन के साथ ओआरसी जनरेटर स्क्रू कंप्रेसर के साथ चिलर।
ओआरसी जनरेटर का एक अलग डिज़ाइन होता है, वे तापीय ऊर्जा के गैसीय और तरल दोनों स्रोतों का उपयोग करते हैं, एक नियम के रूप में, 80C से ऊपर के तापमान के साथ। 20 साल या उससे अधिक की लंबी अवधि की सेवा जीवन इस तथ्य के कारण है कि टरबाइन शुद्ध गैस के साथ एक सीलबंद और अपेक्षाकृत कम तापमान वाले वातावरण में संचालित होता है।
ओआरसी जनरेटर को रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, व्यावहारिक रूप से टरबाइन और जनरेटर में तेल और बियरिंग्स को बदलना - हर दो साल में एक बार।
ओआरसी जनरेटर का संसाधन 100,000 घंटे और अधिक से अधिक है।
ओआरसी जनरेटर का एकमात्र नुकसान इसकी कम विद्युत दक्षता है, जो 8-25% की सीमा में है। हालांकि, समग्र दक्षता (बिजली + गर्मी उत्पादन) 85% या उससे अधिक तक पहुंच जाती है।
लेकिन अगर आप व्यावहारिक दृष्टिकोण से देखें, उदाहरण के लिए: 1000 kW की तापीय शक्ति वाला एक वुडचिप हीट जनरेटर 100 kW बिजली और लगभग 680 kW का उत्पादन प्रदान करेगा गर्म पानी 90/70C और उससे अधिक के तापमान के साथ। यह सभी विद्युत पंपों, नियंत्रण प्रणालियों, प्रकाश व्यवस्था आदि को शक्ति प्रदान करेगा। इस प्रकार, व्यावहारिक रूप से पक्ष से अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति करने से इनकार करते हैं।
इसके अलावा, यदि, अपशिष्ट ताप बॉयलर के बजाय, 1000 kW की विद्युत शक्ति वाले गैस-पिस्टन सह-उत्पादन संयंत्र के निकास पर, स्थापित करें ओआरसी जनरेटर, तो कुल विद्युत दक्षता 38+10=48% तक पहुंच जाएगी, जबकि थर्मल दक्षता को बनाए रखते हुए - लगभग 50%।
ओआरसी जनरेटर दुनिया भर के कई देशों में निर्मित होते हैं। हमारी कंपनी आपके उद्यम, आवासीय परिसर की ऊर्जा दक्षता समस्याओं के सबसे सफल समाधान के लिए आपको टर्नकी आधार (परियोजना, आपूर्ति, स्थापना, कमीशन, सेवा और वारंटी के बाद रखरखाव) पर इस तकनीक के कार्यान्वयन की पेशकश करने के लिए तैयार है। आदि।
पीएच.डी. बैरन वी.जी., टेप्लोबमेन एलएलसी, सेवस्तोपोल के निदेशक
वर्तमान में, ऊर्जा की बचत के मुद्दों पर अधिक से अधिक ध्यान दिया जा रहा है, ऊर्जा लागत को कम करने के लिए विभिन्न विकल्पों की मांग की जा रही है, ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए डिज़ाइन की गई विभिन्न योजनाओं पर विचार किया जा रहा है और उन्हें लागू किया जा रहा है, जिसमें महत्वपूर्ण धन की भागीदारी भी शामिल है। साथ ही, यह अभी भी नियम के बजाय अपवाद बना हुआ है, इसके बाद के उपयोग के उद्देश्य के लिए विभिन्न प्रकार के शीतलक से गर्मी लेना। ज्यादातर मामलों में, यह गर्मी (दुर्भाग्य से अक्सर निम्न-श्रेणी) कूलिंग टावरों, ओपन-लूप वॉटर कूलिंग सिस्टम के माध्यम से और आसपास की हवा के साथ संवहनी गर्मी विनिमय द्वारा बड़ी मात्रा में पर्यावरण में फैल जाती है। परिणाम थर्मल प्रदूषण है। वातावरण, इस तरह के निर्माण के लिए धन अनुत्पादक रूप से खर्च किया जाता है, हम ध्यान दें - सस्ता नहीं, सिस्टम, और, सबसे महत्वपूर्ण बात, ऊर्जा लक्ष्यहीन रूप से बर्बाद हो जाती है, जो समानांतर में, अक्सर उसी उपभोक्ता की जरूरतों को पूरा करने के लिए, क्षमता पैदा करके उत्पन्न होती है। विभिन्न शीतलन प्रणालियों से अपशिष्ट गर्मी के रूप में ऊर्जा स्रोत के लिए इस तरह की असावधानी के बहुत सारे कारण हैं। उसी समय, हाल तक मुख्य उद्देश्य कारण- गर्मी हटाने के प्राथमिक साधनों के बहुत बड़े वजन और आकार की विशेषताएं, यानी हीट एक्सचेंजर्स, और उनके, बड़े पैमाने पर इसके कारण, उच्च लागत और सुविधा में लेआउट की जटिलता। इसके अलावा, विवश कारक गर्मी पंपों की उच्च लागत थी, जिसे अपशिष्ट निम्न-श्रेणी की गर्मी को चालू करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, इसके तापमान के स्तर को बढ़ाकर, आगे के उपयोग के लिए एक उत्पाद में। यह खेद के साथ ध्यान दिया जाना चाहिए कि आज, इस तथ्य के बावजूद कि इन कारणों में व्यावहारिक रूप से कोई उद्देश्य नहीं है, माना गर्मी के पुन: उपयोग के माध्यम से ऊर्जा की बचत की प्रक्रिया हिमांक बिंदु पर बनी हुई है। अब इनका सक्रिय रूप से उपयोग न करने के अधिकांश कारण माध्यमिक संसाधनपहले से ही व्यक्तिपरक विमान में है। यह सोच की जड़ता और आधुनिक के बारे में ज्ञान की कमी दोनों है तकनीकी उपकरणऐसी समस्याओं को प्रभावी ढंग से हल करने में सक्षम। इस मामले में, इसका मतलब है कि गर्मी पंपों का उपयोग करके कम क्षमता वाली थर्मल ऊर्जा को उच्च तापमान स्तर पर स्थानांतरित करना पहले से ही संभव है, और इसके लिए पहली शर्त के रूप में, हटाने के लिए अत्यधिक कुशल ताप विनिमायक हैं निम्न-श्रेणी की गर्मी. अत्यधिक कुशल ताप विनिमायक पहली और अपरिहार्य स्थिति हैं, क्योंकि अपशिष्ट ताप का उपयोग करने के लिए, इसे शीतलक से किसी प्रकार के ताप वाहक में कुशलतापूर्वक स्थानांतरित करना आवश्यक है, जिससे यह गर्मी सीधे उपभोक्ता को स्थानांतरित की जा सके। , अगर ऐसी प्रक्रियाएं हैं जिनके लिए कम गर्मी की आवश्यकता होती है तापमान स्तर, या इस गर्मी की ऊर्जा गुणवत्ता में सुधार के लिए ताप पंप चक्र में स्थानांतरित किया गया। कुशल गर्मी हस्तांतरण उपकरणों के पिछले वर्षों में अनुपस्थिति, विशेष रूप से चिपचिपा तरल पदार्थ के लिए, कुशल गर्मी पंपों की अनुपस्थिति के साथ, अपशिष्ट गर्मी वसूली के माध्यम से ऊर्जा की बचत में बाधा उत्पन्न हुई। आज, ऐसे उपकरण मौजूद हैं और आधुनिक गर्मी हस्तांतरण उपकरणों में से एक पर विचार करते हैं, विशेष रूप से थर्मली जटिल वातावरण से निम्न-श्रेणी की गर्मी निकालने के उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया है - इंजन तेलइस लेख का विषय है।
ये उपकरण उच्च-चिपचिपापन मीडिया के साथ हीट एक्सचेंज की विशिष्ट स्थितियों के लिए TTAI प्रकार के प्रभावी हीट एक्सचेंजर्स को संशोधित करके बनाए गए हैं। सोवियत नौसेना की जरूरतों के लिए हीट एक्सचेंजर्स के निर्माण पर कई वर्षों के काम के दौरान प्राप्त अनुभव का उपयोग करके टेप्लोबमेन एलएलसी के कर्मचारियों द्वारा बनाए गए टीटीएआई डिवाइस, उच्च दक्षता और बेहद छोटे वजन और आकार की विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित हैं। इसके अलावा, एनालॉग्स की तुलना में, वे बनाए रखने के लिए अधिक सुविधाजनक हैं और, एक नियम के रूप में, साइट पर बेहतर व्यवस्थित होते हैं। हालाँकि, उपरोक्त लाभों का पूरा परिसर पूरी तरह सेयह तब प्रकट होता है जब ये उपकरण उष्मा विनिमय सुनिश्चित करने के लिए इनविसिड ड्रॉपिंग तरल पदार्थों पर काम करते हैं, जिसके बीच ये उपकरण बनाए गए थे। इसका कारण यह है कि इन उपकरणों के डिजाइन और निर्माण प्रौद्योगिकी दोनों में शामिल किए गए नए तकनीकी समाधानों की एक बड़ी संख्या में, कई विशिष्ट समाधान हैं जो एक चलती तरल की कुछ परतों को प्रभावित करने के लिए एक सूक्ष्म तंत्र प्रदान करते हैं। ऐसे कामकाजी मीडिया के थर्मोफिजिकल गुणों की विशेषताओं को ध्यान में रखें। इन हीट एक्सचेंजर्स के आधार पर, विभिन्न मशीनों और तंत्रों को ठंडा करने वाले चिकनाई वाले तेल से अत्यधिक कुशल गर्मी निष्कर्षण के लिए हल्के और कॉम्पैक्ट उपकरणों को विकसित करना व्यावहारिक रुचि का था।
यह अंत करने के लिए, LLC Teploobmen ने कार्य की बारीकियों को ध्यान में रखते हुए, बड़े पैमाने पर उत्पादित TTAI उपकरणों के संशोधन पर काम किया। इस तरह के एक संशोधित ताप विनिमायक, जिसे कंप्रेसर को ठंडा करने वाले तेल-वायु मिश्रण से गर्मी निकालने के लिए डिज़ाइन किया गया था, का परीक्षण अक्टूबर 2006 में किया गया था। एक कंप्रेसर इकाई के हिस्से के रूप में NPAO "VNIIkompressormash" की परीक्षण बेंच पर।
परीक्षण किए गए हीट एक्सचेंजर ने टीटीएआई परिवार के हीट एक्सचेंजर्स की सभी मुख्य विशेषताओं को बरकरार रखा है, अर्थात। यह एक शेल-एंड-ट्यूब उपकरण है जिसमें उच्च-मिश्र धातु वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से बनी पतली दीवार वाली बॉडी होती है, जिसमें एक अत्यधिक कॉम्पैक्ट, घनी पैक वाली ट्यूब बंडल चलती है (फ्लोटिंग ट्यूब शीट्स के सिद्धांत का उपयोग करके, दोनों) अतिरिक्त से इकट्ठे होते हैं -छोटे व्यास (6 मिमी) की पतली दीवार वाली ट्यूब विशेष रूप से स्थित है जिस तरह से ब्रेकडाउन किया गया था। बंडल की ट्यूब शीट, जिस पर सीसा छेद के साथ एक विशेष दो-चरण सील प्रदान की जाती है, मिश्रित सामग्री से एक विशेष तकनीक का उपयोग करके बनाई जाती है। बंडल की गर्मी हस्तांतरण ट्यूब, उच्च मिश्र धातु ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील से भी बना है, लेकिन एसिड प्रतिरोधी समूह (एक अलग संरचना और मिश्र धातु तत्वों के संयोजन के कारण) में एक विशेष, तथाकथित है। "थर्मोडायनामिक रूप से उपयुक्त", प्रोफ़ाइल।
TTAI हीट एक्सचेंजर्स की निर्दिष्ट डिज़ाइन और तकनीकी विशेषताएं एक संपूर्ण परिसर प्राप्त करना संभव बनाती हैं उपभोक्ता गुणजो इन उपकरणों को एनालॉग्स से अनुकूल रूप से अलग करते हैं और द्वितीयक ऊर्जा संसाधनों के उपयोग के लिए उनके उपयोग की तकनीकी और आर्थिक दृष्टि से व्यापक संभावनाओं को खोलते हैं।
मुख्य तकनीकी अंतरों में निम्नलिखित शामिल हैं।
दोनों फ्लोटिंग ट्यूब शीट के सिद्धांत के अनुसार शरीर में एक ट्यूब बंडल की स्थापना न केवल "बॉडी - ट्यूब शीट - ट्यूबलर" श्रृंखला में थर्मल तनाव की संभावित घटना के बारे में चिंताओं को दूर करने की अनुमति देती है, बल्कि मौलिक रूप से रखरखाव में सुधार करने के लिए भी अनुमति देती है। डिवाइस का, क्योंकि के लिए एक अवसर प्रदान करता है भरण पोषणऔर मरम्मत आवास से ट्यूब बंडल को हटा दें। यह अनुमति देता है, इस तरह की आवश्यकता के मामले में, ट्यूब बंडल को उपकरण को नष्ट किए बिना एक नए के साथ बदलने के लिए, एनलस के निरीक्षण और सफाई के लिए उपयोग का उल्लेख नहीं करने के लिए।
फ्लोटिंग ट्यूब शीट पर जल निकासी खांचे और वजन छेद की एक प्रणाली के साथ दो-चरण सील का उपयोग न केवल इस जगह में काम करने वाले मीडिया के इंटरपेनेट्रेशन की गारंटीकृत बहिष्करण प्रदान करता है (जो चिकनाई वाले तेलों से गर्मी लेने के मामले में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है) पानी या गैर-ठंड शीतलक के साथ), लेकिन सीलिंग तत्वों की स्थिति का कार्यात्मक निदान भी है, जो आपको आपातकालीन शटडाउन से बचने के लिए उनके प्रतिस्थापन की योजना बनाने की अनुमति देता है।
गर्मी हस्तांतरण ट्यूबों की विशेष प्रोफ़ाइल के लिए धन्यवाद, हाइड्रोलिक प्रतिरोध की वृद्धि की तुलना में न केवल गर्मी हस्तांतरण गुणांक की अत्यधिक वृद्धि हासिल की जाती है, बल्कि ज्ञात मोड में, स्वयं-सफाई का प्रभाव भी प्राप्त होता है। थर्मल दक्षता के उन्नत विकास की समीचीनता स्पष्ट है, लेकिन स्व-सफाई के सहवर्ती प्रभाव की उपस्थिति एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि। ऑपरेशन के दौरान, शीतलक की आवश्यकताओं को अक्सर पूरा नहीं किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी हस्तांतरण सतहों पर विभिन्न जमा जमा हो जाते हैं, जिससे गर्मी हटाने की दक्षता कम हो जाती है, जो तेल-ठंडा तंत्र के संचालन और माध्यमिक के उपभोक्ताओं दोनों पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है। ऊर्जा संसाधन।
लेकिन टीटीएआई एपराट्यूस के सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक एनालॉग्स की तुलना में उनका महत्वहीन वजन और समग्र विशेषताएं हैं, जो उपरोक्त कई तकनीकी विशेषताओं के पारस्परिक प्रभाव और पूरकता के कारण प्राप्त की जाती हैं।
दुर्भाग्य से, एक चिपचिपा तेल-वायु मिश्रण से निम्न-श्रेणी की गर्मी निकालने की समस्या को हल करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध टीटीएआई हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग तेल बाईपास धाराओं की संभावना और थर्मल दक्षता में परिणामी कमी के कारण आवश्यक परिणाम नहीं दे सका। उपकरण। इसने उन सुधारों को लागू किया जो पर्याप्त रूप से कठोर में हीट एक्सचेंजर के तेल गुहा के हाइड्रोलिक प्रतिरोध को बनाए रखते हुए ठंडा तेल के प्रवाह के साथ बंडल के ट्यूबों के चारों ओर लगभग शुद्ध अनुप्रस्थ प्रवाह सुनिश्चित करने की समस्या को हल करने वाले थे। , चिपचिपा मीडिया के लिए सीमित सीमा। स्वीकार्य के रूप में ऊपरी सीमाप्रतिरोध, 10 m.w.st. का मान अपनाया गया था, जो गैर-चिपचिपा मीडिया पर चलने वाले उपकरणों के साथ अधिक संगत है, हालांकि अधिक मूल्यहाइड्रोलिक प्रतिरोध अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करने के लिए इसे आर्थिक रूप से अक्षम बना सकता है, क्योंकि हीट एक्सचेंजर के प्रतिरोध में वृद्धि से तेल पंप को चलाने के लिए खपत की गई शक्ति में वृद्धि होती है।
संशोधन के दौरान, दो मौलिक रूप से महत्वपूर्ण निर्णय लिए गए:
ट्यूब बंडल के ट्यूबों को शरीर के मध्य भाग में समूहित करने का निर्णय लिया गया, जिससे एक डिब्बे से दूसरे डिब्बे में तेल के प्रवाह के लिए मुक्त मार्ग निकल गए;
हीट एक्सचेंजर के शरीर को वर्गों के समग्र बनाने का निर्णय लिया गया था, जिसकी लंबाई कुंडलाकार अंतरिक्ष के बाधकों के बीच की दूरी के बराबर है, और खुद को पूरी तरह से बंद परिधीय बेलनाकार सतह के साथ बनाया जाना है, जिस पर लोचदार सील गास्केट शरीर के आराम के वर्गों द्वारा दबाया जाता है।
मध्य भाग में गर्मी हस्तांतरण ट्यूबों का समूहन (चित्र 1 देखें), एक तरफ, सबसे संकीर्ण वर्गों में से एक में तेल आंदोलन की गति को कम करके कूलर के तेल गुहा के हाइड्रोलिक प्रतिरोध को कम करना संभव बनाता है। , जिसमें, इसके अलावा, प्रवाह को 180 ° से उलट दिया जाता है और दूसरी ओर, हीट एक्सचेंज प्रक्रिया से बाहर रखा जाता है (और इस तरह गणना करते समय ध्यान में रखने की आवश्यकता को समाप्त करता है) ट्यूब जो एक तेल प्रवाह द्वारा चारों ओर प्रवाहित होती हैं सीधे एक से अलग हमले के कोण पर, और इसके अलावा, अभी भी पंक्ति से पंक्ति में बदल रहा है।
एक कंप्रेसर इकाई के हिस्से के रूप में एनपीएओ VNIIkompressormash के परीक्षण बेंच में पूर्ण पैमाने पर परीक्षणों के दौरान चित्र 2 में प्रस्तुत उपकरण ने तालिका 1 में दिखाए गए वास्तविक परिणाम दिखाए।
तालिका एक
इन परिणामों के विश्लेषण से पता चलता है कि संशोधित टीटीएआई उपकरण उच्च-चिपचिपापन वाले तेल-वायु मिश्रण से कुशल गर्मी हटाने की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है।
हालांकि, यह स्पष्ट है कि संशोधित टीटीएआई हीट एक्सचेंजर के तकनीकी फायदे, उनके सभी आकर्षण के लिए, ऐसे उपकरण बनाने का मुख्य लक्ष्य नहीं हो सकता है। मुख्य लक्ष्य एक कॉम्पैक्ट बनाना है (उन सुविधाओं पर प्लेसमेंट की संभावना सुनिश्चित करने के लिए जहां उपयुक्त हीट एक्सचेंजर की स्थापना का इरादा पहले नहीं था) और अपेक्षाकृत सस्ती उपकरण (ताकि माध्यमिक संसाधनों के उपयोग से ऊर्जा लाभ न हो) हीट एक्सचेंजर खरीदने और स्थापित करने की लागत से ऑफसेट)। इन विशेषताओं का विश्लेषण करने के लिए, वर्णित हीट एक्सचेंजर की तुलना एनालॉग्स से की गई थी। ऐसी तुलना करने के लिए, तालिका 2 तीन विकल्पों के वजन और मूल्य विशेषताओं को दर्शाती है:
यूक्रेन में निर्मित प्लेट हीट एक्सचेंजर;
रूसी निर्मित शेल-एंड-ट्यूब उपकरण;
इस लेख में TTAI परिवार से हीट एक्सचेंजर पर विचार किया गया है।
तालिका 2
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तालिका 2 में सूचीबद्ध उपकरणों की तुलना समान थर्मल स्थितियों के लिए की जाती है, जबकि यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यदि पूर्ण पैमाने पर परीक्षणों के दौरान टीटीएआई तंत्र की थर्मल विशेषताओं को प्राप्त किया गया था, तो अन्य दो उपकरणों के लिए स्थितियों को निर्माताओं द्वारा रिपोर्ट की गई उनकी डिज़ाइन विशेषताओं पर निर्भर रहना पड़ता है (जैसा कि अनुभव से पता चलता है, वास्तविक विशेषताएँ अक्सर गणना की गई विशेषताओं से नीच होती हैं)।
वर्तमान में, उच्च-चिपचिपापन शीतलक से अपशिष्ट गर्मी निकालने के लिए डिज़ाइन किए गए संशोधित TTAI हीट एक्सचेंजर्स की एक मानक श्रेणी बनाने के लिए काम चल रहा है। इस काम को पूरा करने से आखिरी खत्म हो जाएगा उद्देश्य बाधारास्ते मे व्यापक उपयोगअत्यधिक चिपचिपे तरल पदार्थों की अपशिष्ट ऊष्मा के रूप में द्वितीयक ऊर्जा संसाधन जो ऑपरेटिंग मशीनों और तंत्रों को ठंडा करते हैं।
एक विशेष पेटेंट गर्मी वसूली प्रणाली का परिचय। साल के किसी भी समय स्वायत्त हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति मुफ्त में!
दुनिया की कल्पना करना कठिन है आधुनिक आदमीबिजली, पानी की आपूर्ति, हीटिंग और एयर कंडीशनिंग के बिना। ऊर्जा संसाधनों की लागत लगातार बढ़ रही है, और उनका प्रश्न प्रभावी उपयोग. औद्योगिक उत्पादन से लेकर सार्वजनिक परिसर तक विभिन्न उद्देश्यों के लिए सुविधाओं में थर्मल ऊर्जा उपयोग प्रौद्योगिकियों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। यह प्राथमिक ऊर्जा वाहकों की कमी और उच्च लागत के कारण है। इमारतों के रेफ्रिजरेशन सिस्टम, जैसे सुपरमार्केट या बड़े कोल्ड स्टोर, ठंड उत्पन्न करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। हालांकि, वे एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी भी उत्पन्न करते हैं। यह तापीय ऊर्जा गैसीय रेफ्रिजरेंट के संघनन के दौरान उत्पन्न होती है। पारंपरिक प्रशीतन प्रणालियों में, इसे कंडेनसर इकाइयों की मदद से परिवेशी वायु को दिया जाता है और इसका उपयोग बिल्कुल नहीं किया जाता है।
इस तरह की एक प्रणाली बनाने का उद्देश्य गर्मी की 100% वापसी सुनिश्चित करना था, हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति की जरूरतों के लिए, सर्द वाष्प के संघनन के दौरान बिना कमरे में छोड़े गए। नकारात्मक परिणामप्रशीतन उपकरण के ऑपरेटिंग मोड के लिए।
आज रूसी बाजार में कीमत, प्रदर्शन, बहुमुखी प्रतिभा और उपयोग में आसानी के मामले में कोई एनालॉग नहीं हैं। इसके अलावा, यूटीएस मौजूदा एनालॉग्स की तुलना में कई गुना सस्ता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यूटीएस की स्थापना बहुत सरल है और प्रशीतन उपकरण की स्थापना में शामिल किसी भी ठेकेदार द्वारा किया जा सकता है। सीटीएस के आधे से अधिक इंस्टालेशन कार्य स्थलों पर हुए और 5-10 दिनों से अधिक नहीं लगे।
सिस्टम के पक्ष में तर्क:
प्रणाली सस्ती है! अन्य समाधानों की तुलना में इसकी लागत दो से तीन गुना कम है, यह देखते हुए कि यह पूरी तरह से स्वतंत्र है - इसके अपने सर्किट, अपने स्वयं के ताप विनिमायक, इसका अपना स्वचालन। प्रशीतन उपकरण की 7-11 इकाइयों के साथ एक औसत स्टोर के लिए, टर्नकी सिस्टम की अनुमानित लागत 400-700 हजार रूबल है, और पेबैक 1.5-2.5 वर्ष होगा। लगभग कोई भी स्टोर या प्रशीतन उपकरण के अन्य मालिक यूटीएस की स्थापना का खर्च उठा सकते हैं।
क्षमता। सिस्टम आपको केवल कंप्रेशर्स के प्रदर्शन द्वारा सीमित गर्मी की अधिकतम मात्रा को हटाने की अनुमति देता है। यदि पंखे का तार इकाइयों की क्षमता पर्याप्त है, तो 100% संघनक ऊष्मा कमरे में प्रवेश करेगी। अन्य पुनर्प्राप्ति प्रणालियों की तुलना में, दक्षता दोगुनी से अधिक हो गई है।
किसी भी रेफ्रिजरेंट (R22, R404a, R407c, R134a, आदि) के साथ काम करने की क्षमता दबाव नियामकों को स्थापित करके और सीधे गर्मी हटाने से प्राप्त की जाती है।
बहुमुखी प्रतिभा। सिस्टम को फ्रीऑन पर चलने वाली लगभग किसी भी रेफ्रिजरेटिंग मशीन पर आसानी से लागू किया जा सकता है: निम्न-तापमान, मध्यम-तापमान, एयर कंडीशनर, चिलर, आदि। कोई प्रदर्शन सीमा नहीं है। हीटिंग के साथ, आप किसी भी माध्यम को गर्म कर सकते हैं, जैसे गर्म पानी।
हीट रिकवरी सिस्टम (HRS) के लिए आदर्श समाधान है ट्रेडिंग फ्लोरस्थायी ठंड के साथ। सीटीएस की शुरुआत के बाद अधिकांश ग्राहक सेंट्रल हीटिंग से इनकार करते हैं।
ठंडी शुरुआत। सिस्टम का उचित निर्माण, स्वचालन और नियामकों की स्थापना से कंडेनसर और डिस्चार्ज लाइन पर अन्य हीट एक्सचेंजर्स में फ्रीऑन की घटना को बाहर करना संभव हो जाता है।
उपयोग और विनियमन में आसानी। हीटिंग सिस्टम का संचालन कामकाज या निष्क्रिय पंखे का तार इकाइयों की संख्या पर निर्भर नहीं करता है, प्रत्येक पंखे का तार इकाई को अपने स्वयं के तापमान शासन में समायोजित किया जा सकता है।
दूरस्थ ठंड वाले स्टोर के लिए रीसाइक्लिंग सिस्टम निम्नानुसार बनाया गया है:
कंप्रेसर रूम (स्टोर का इंजन रूम) में, रेफ्रिजरेशन मशीन के बगल में, एक रीसाइक्लिंग मॉड्यूल स्थापित है। इसका कार्य घर के अंदर पंखे का तार इकाइयों और एक दूरस्थ कंडेनसर के बीच गर्म गैस के प्रवाह को वितरित करना है। सहायता आवश्यक दबावप्रशीतन सर्किट में। सरल शब्दों में, यदि पंखे का तार इकाइयों की क्षमता पर्याप्त है, तो 100% गर्म गैस उनके ताप विनिमय भाग से गुजरेगी, यदि क्षमता पर्याप्त नहीं है (उदाहरण के लिए: कई पंखे का तार इकाइयाँ बंद हैं या कमरा पहले से ही है गर्मी) गर्म गैस से निकलने वाली गर्मी का हिस्सा हीटिंग सर्किट को दरकिनार करते हुए बाहर उपयोग किया जाएगा, लेकिन केवल उतना ही जितना आवश्यक हो।
गर्म कमरे में, एक विशेष डिजाइन के पंखे का तार इकाइयाँ स्थापित की जाती हैं:
पंखे का तार इकाइयों का कार्य गर्म गैस से गर्मी को कमरे में स्थानांतरित करना है। वे केंद्रीय हीटिंग रेडिएटर्स के बजाय या एक साथ स्थापित होते हैं। पंखे का तार हीट एक्सचेंजर सभी प्रशीतन कानूनों के अनुसार बनाया गया है। विशेष रूप से गर्म गैस के लिए डिज़ाइन किया गया। हीट एक्सचेंजर 35 बार (3.5 एमपीए) का दबाव। बहुमुखी प्रतिभा। इसे दीवार, छत पर लगाया जा सकता है, और यहां तक कि वाणिज्यिक उपकरणों पर भी (उदाहरण के लिए, एक रेफ्रिजेरेटेड पहाड़ी पर) लगाया जा सकता है। पंखे का एक नियंत्रण कक्ष होता है जिसके साथ आवश्यक तापमान सेट किया जाता है, जिस पर पहुंचने पर यह बंद हो जाएगा:
हमारे अनुभव में, जब रीसाइक्लिंग सिस्टम शुरू होता है, तो कमरे में तापमान 10-15 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है। वस्तुओं के शेर के हिस्से ने केंद्रीय तापन को मना कर दिया। प्रवेश द्वार पर एक बिजली का पर्दा + एक पुनर्चक्रण प्रणाली पूरे वर्ष एक अच्छी तरह से अछूता कमरे में +22 डिग्री सेल्सियस देती है। बेशक, कमरे के क्षेत्र में प्रशीतन उपकरण के प्रदर्शन के अनुपात पर बहुत कुछ निर्भर करता है, लेकिन किसी भी मामले में, वसूली प्रणाली कमरे में संक्षेपण गर्मी का 100% वापस कर देगी। विचाराधीन स्टोर के उदाहरण पर, रीसाइक्लिंग सिस्टम की स्थापना से पहले, कमरे में तापमान +9 डिग्री सेल्सियस था, लॉन्च के 6 घंटे बाद यह +24 डिग्री सेल्सियस था। केंद्रीय हीटिंगकनेक्ट नहीं किया।
पेबैक अवधि, जटिलता और कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, 0.5 से 2 वर्ष तक है।
टीएएस रिटेल हीट रिकवरी सिस्टम की व्यापक डिजाइन, आपूर्ति और स्थापना प्रदान करता है।
TM MASH LLC डीजल जनरेटर सेट (DGU, DPP), गैस पिस्टन यूनिट (GPU, GPA, GPGU) और गैस टर्बाइन यूनिट (GTE) के लिए हीट रिकवरी (कोजेनरेशन) सिस्टम बनाती है। गैस या डीजल उत्पादन स्टेशनों के लिए हीट रिकवरी सिस्टम - थर्मल मैकेनिकल उपकरण और उपकरणों का एक सेट जो आपको कई जीपीयू या डीजीयू की थर्मल ऊर्जा का उपयोग करने की अनुमति देता है, कूलेंट प्रवाह को एक संग्रह ताप बिंदु में जोड़ता है और उपभोक्ता को गर्मी प्रदान करता है।
गर्मी वसूली दक्षता का वास्तविक मूल्यांकन:पेबैक एसयूटी की गणना
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हीट रिकवरी सिस्टम (HRS) का मुख्य तत्व एक थर्मल मॉड्यूल (TM) है, जिसे हीट रिकवरी यूनिट या मॉड्यूल (HUT) भी कहा जाता है। यह थर्मल मॉड्यूल है जो प्रत्येक बिजली संयंत्र से गर्मी का उपयोग करता है, जिसे अन्य थर्मल मॉड्यूल से गर्मी के साथ जोड़ा जाता है और उपभोक्ता को प्रीफैब्रिकेटेड हीटिंग पॉइंट के माध्यम से दिया जाता है। यह प्रणालीऔर एक गर्मी वसूली प्रणाली है। डीजीयू और जीपीयू (कूलिंग रेडिएटर्स, वे ड्राई कूलर, पंप और अन्य पाइपिंग भी हैं) के कूलिंग सिस्टम के साथ एसयूटी का संयोजन सुविधा का एक पूर्ण थर्मल मैकेनिकल सिस्टम देता है।
सरलीकृत थर्मल योजनाओं के उदाहरण:
टीएम थर्मल पावर यूनिट की समग्र दक्षता - दक्षता कारक (ईंधन उपयोग कारक) को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है, जिससे इसका मूल्य 85-90% हो जाता है। इस प्रकार, गर्मी वसूली प्रणाली का मुख्य कार्य क्रमशः गर्मी उत्पादन की लागत को बचाना है, एसडीएस का कार्यान्वयन पूरी तरह से ऊर्जा-बचत तकनीक है। हीट रिकवरी सिस्टम के पेबैक की गणना का एक उदाहरण इस पृष्ठ पर पाया जा सकता है।
आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) के संचालन के दौरान, एचएम में थर्मल ऊर्जा का उपयोग निम्नानुसार किया जाता है:
- एंटीफ्ीज़ हीट एक्सचेंजर (एटीएच) इंजन एंटीफ्ीज़ की गर्मी को हटा देता है - एंटीफ्ीज़ को कूलिंग रेडिएटर (ड्राई कूलर) पर ठंडा करने के बजाय, एंटीफ्ीज़ उपभोक्ता के पानी को गर्म करने के लिए अपनी थर्मल ऊर्जा छोड़ देता है। यूटीए एक शेल-एंड-ट्यूब या प्लेट-टाइप हीट एक्सचेंजर है जो "पानी / एंटीफ्ीज़" या "एंटीफ्ीज़ / एंटीफ्ीज़" योजना के अनुसार संचालित होता है (यह निर्भर करता है कि ग्राहक किस नेटवर्क शीतलक का उपयोग करता है)।
- ग्रिप (निकास) गैस हीट एक्सचेंजर (FGU) इंजन के आउटगोइंग एग्जॉस्ट गैसों से गर्मी को हटाता है: इंजन आउटलेट पर आउटगोइंग ग्रिप गैसों का तापमान लगभग 450-550 ° C होता है, आउटलेट पर गैसों का तापमान एफजीयू 120-180 डिग्री सेल्सियस है। तापमान में यह कमी उपभोक्ता के पानी का महत्वपूर्ण ताप प्रदान करना संभव बनाती है। यूटीजी एक शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर है जो "पानी / ग्रिप गैसों" या "एंटीफ्ीज़ / ग्रिप गैसों" योजना के अनुसार काम करता है।
उपयोग की गई तापीय ऊर्जा की कुल मात्रा उत्पन्न बिजली के बराबर है - प्राप्त बिजली के 100% kW के लिए औसतन 110% -130% kW गर्मी उत्पन्न होती है।
यदि विद्युत ऊर्जा का जनरेटर एक टरबाइन संयंत्र है, तो थर्मल मॉड्यूल में केवल एक ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट शामिल है। यूटीजी की तापीय शक्ति टरबाइन के मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है, लेकिन आमतौर पर उत्पन्न विद्युत ऊर्जा के 120% से 145% तक होती है।
नेटवर्क शीतलक की आवश्यक प्रवाह दर की गणना:
संस्करणों
एंटीफ्ीज़ या एग्जॉस्ट गैस सर्किट से और एक ही समय में दोनों सर्किट से हीट को अलग-अलग रिकवर किया जा सकता है। इस प्रकार, थर्मल मॉड्यूल के निष्पादन के लिए निम्नलिखित विकल्प प्राप्त होते हैं:
- फुल फैक्ट्री रेडीनेस (टीएम) में थर्मल मॉड्यूल। इसमें दो वेस्ट हीट एक्सचेंजर्स, एक गैस फ्लो स्विच, एक बाईपास पाइपलाइन, पाइपिंग, एक फ्रेम बेस, इंस्ट्रूमेंटेशन का एक सेट, एक ऑटोमैटिक कंट्रोल कैबिनेट (SHAU TM) होता है।
- निकास गैस गर्मी वसूली थर्मल मॉड्यूल (TMVG)। इसमें एग्जॉस्ट गैस हीट एक्सचेंजर (ETG), इलेक्ट्रिक ड्राइव के साथ गैस फ्लो स्विच, फ्रेम बेस, एग्जॉस्ट गैस बाईपास लाइन और इंस्ट्रूमेंटेशन और कंट्रोल सिस्टम का एक सेट होता है।
- थर्मल एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी मॉड्यूल (टीएमवीवी)। इसमें एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी यूनिट (यूटीए), पाइपिंग, थ्री-वे वॉल्व और SHAU TM (यदि आवश्यक हो) शामिल हैं। थर्मल मॉड्यूल में जो दोनों सर्किट में गर्मी का उपयोग करते हैं, टीएमवीजी और टीएमवीवी दोनों एक ही फ्रेम पर और अलग-अलग स्थित हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, टीएमवीवी कंटेनर के अंदर है, और टीएमवीजी छत पर, या ऊर्जा केंद्र भवन के विभिन्न मंजिलों पर है। या ऑर्डर करते समय, आपूर्ति के दायरे में संबंधित काटे गए नियंत्रण अलमारियाँ शामिल की जा सकती हैं।
उपकरण
परंपरागत रूप से, पूर्ण कारखाने की तैयारी में एक थर्मल मॉड्यूल में शामिल हैं:
- एग्जॉस्ट गैस हीट रिकवरी यूनिट (UTG)
- एंटीफ्ीज़र हीट रिकवरी यूनिट (UTA)
- एंटीफ्ीज़र और नेटवर्क जल लाइनों के लिए पाइपिंग
- रोटरी वाल्व के साथ बाईपास पाइपलाइन
इसके अतिरिक्त, हीट रिकवरी यूनिट के वितरण सेट में शामिल हो सकते हैं:
- एंटीफ्ीज़ और नेटवर्क पानी पंप करने के लिए पंप
- टीएम / कंटेनर छत की बाहरी स्थापना के लिए सुरक्षात्मक आवरण
- कम संभावित गर्मी वसूली प्रणाली
- नेटवर्क हीट एक्सचेंजर
हमारे TM . की डिज़ाइन सुविधाएँ और लाभ
- स्टेनलेस स्टील 12x18n10t से बने हीट एक्सचेंज ट्यूब उत्पाद के स्थायित्व को बढ़ाते हैं
- अपशिष्ट ताप बॉयलरों का फायर-ट्यूब डिज़ाइन संदूषण से ट्यूबों को साफ करना आसान बनाता है; फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन अधिक कॉम्पैक्ट है।
- यूटीजी आवरण पर कम्पेसाटर ऑपरेटिंग परिस्थितियों के आपातकालीन उल्लंघन की स्थिति में हीट एक्सचेंजर को क्षति से बचाता है
- वायुगतिकीय प्रतिरोध के कम स्तर (2 kPa तक) के साथ निकास गैस उपयोगकर्ताओं के निर्माण की संभावना
- यूटीए का शेल-एंड-ट्यूब संस्करण कम परिवहन पहुंच की स्थिति में इसकी मरम्मत और सफाई की सुविधा प्रदान करता है (प्लेटों के बीच गैस्केट को बदलने की कोई आवश्यकता नहीं है)
- हमारे थर्मल मॉड्यूल के लेआउट पर ग्राहक के साथ सहमत होने के चरण में, हम थर्मल मॉड्यूल की स्थापना, कनेक्शन और समग्र मापदंडों का समन्वय करते हैं, जो नेटवर्क पानी, एंटीफ्ीज़ और ग्रिप गैसों की सुविधाजनक आपूर्ति सुनिश्चित करता है।
- थर्मल मॉड्यूल तरल मीडिया के ऑपरेटिंग दबाव के लिए निर्मित होते हैं - 0.6 एमपीए।
- असेंबली के साथ-साथ व्यक्तिगत इकाइयों के लिए सभी थर्मल मॉड्यूल अनिवार्य हैं हाइड्रोलिक परीक्षणहमारे उत्पादन में। परीक्षण दबाव - 0.8 एमपीए
- हम 4 एमपीए तक के दबाव के लिए मॉड्यूल का उत्पादन कर सकते हैं
- संबंधित प्रणालियों और उपकरणों के डिजाइन और चयन में सहायता
- ग्राहक की आवश्यकताओं और इच्छाओं के प्रति लचीला दृष्टिकोण
हीट रिकवरी सिस्टम "टीएम मैश"। उदाहरण:
एलएलसी "टीएम मैश" ने लगभग सभी डीजीयू और जीपीयू के लिए एसयूटी का निर्माण किया है, जो रूस में प्रतिनिधित्व करते हैं। सह उत्पादन मॉड्यूल के निर्माण के लिए विभिन्न विकल्पों के उदाहरण नीचे दिए गए हैं:
- GPU कमला G3618B . के लिए हीट रिकवरी सिस्टम
- खुला संस्करण (एक गर्म कमरे के अंदर स्थित);
- सभी तापीय शक्ति का उपयोग किया जाता है (निकास और शीतलक दोनों);
- उद्देश्य: लेनिनग्राद क्षेत्र में ग्रीनहाउस सुविधा;
- GPU Caterpillar G3412 . के लिए हीट कोजेनरेटर
- आवरण (बोनट) निष्पादन (कंटेनर की छत पर स्थित);
- पूर्ण थर्मल मॉड्यूल;
- एक वस्तु: औद्योगिक उत्पादनमैग्नीटोगोर्स्क के पास;
- कैटरपिलर डीपीपी ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट D3516
- विद्युत संयंत्र भवन में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी हटाने;
- उद्देश्य: गांव में नगरपालिका डीजल थर्मल पावर प्लांट। तुरा (क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र);
- कैटरपिलर C18 आंतरिक दहन इंजन पर आधारित डीजल जनरेटर सेट के लिए एंटीफ्ीज़ की गर्मी वसूली के लिए थर्मल मॉड्यूल
- डीजीयू के किनारे बिजली केंद्र भवन में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- शीतलक गर्मी वसूली;
- उद्देश्य: नगर निगम के डीजल थर्मल पावर प्लांट के बारे में। सखालिन;
- फ़ीचर: एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी यूनिट प्लेट हीट एक्सचेंजर पर आधारित है;
- कमिंस 315GFBA गैस पिस्टन यूनिट के लिए कोजेनरेशन मॉड्यूल
- खुला संस्करण (एक फ्रेम में - दूसरी मंजिल पर इनडोर स्थान के लिए);
- केवल ग्रिप गैसों से गर्मी निकालना;
- वस्तु: खेल और स्वास्थ्य परिसर सेंट पीटर्सबर्ग;
- हीट एक्सचेंजर जीपीए कमिंस 315GFBA
- GPU के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- ऊष्मा का उपयोग दोनों परिपथों (पूर्ण TM) से किया जाता है;
- वस्तु: Miass में औद्योगिक उत्पादन;
- हीट रिकवरी बॉयलर GPU कमिंस 1750N5C
- केवल सीधे अपशिष्ट ताप बॉयलर (UTG) का उत्पादन किया;
- ग्रिप गैस गर्मी का उपयोग किया जाता है;
- वस्तु: सोची में बॉयलर हाउस;
- कमिंस KTA 50G3 और KTA 38G5 डीजल जनरेटर सेट के लिए पूर्ण थर्मल मॉड्यूल
- डीजल जनरेटर सेट के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- दो सर्किट (निकास गैस सर्किट और शीतलक सर्किट) से गर्मी हटाने;
- सुविधा: याकुतिया में नगरपालिका ताप विद्युत संयंत्र (ओलेन्योक निपटान);
- फ़ीचर: फ़्लू गैस हीट रिकवरी वॉटर-ट्यूब टाइप (TM MASH द्वारा निर्मित स्टैंडर्ड वेस्ट-हीट बॉयलर में फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर कॉन्फ़िगरेशन है), प्लेट हीट एक्सचेंजर पर आधारित एंटीफ्ीज़ हीट रिकवरी;
- ग्रिप गैस हीट रिकवरी GPU GE जेनबैकर JMS 416
- GPU के साथ मौजूदा कंटेनर के ऊपर समर्थन पर स्थान के लिए खुला डिज़ाइन;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: चेल्याबिंस्क क्षेत्र में रसद टर्मिनल;
- फ़ीचर: थर्मल मॉड्यूल एक मौजूदा ब्लॉक-कंटेनर गैस पिस्टन इकाई के साथ सुविधा में स्थापित किया गया था;
- GPU के ऊपर कमरे की छत पर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- पूर्ण गर्मी वसूली;
- वस्तु: मास्को में होटल और शॉपिंग सेंटर;
- फ़ीचर: जीपीयू तरलीकृत गैस (एलपीजी - तरलीकृत प्रोपेन-ब्यूटेन) पर चलता है;
- Capstone C1000 माइक्रोटर्बाइन यूनिट का ग्रिप गैस सह उत्पादन
- माइक्रोटर्बाइन इकाई के बगल में इनडोर स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी निकालना (टरबाइन और माइक्रोटर्बाइन पर निकास गैसों को छोड़कर, गर्मी हटाने को कहीं और नहीं किया जा सकता है);
- एक वस्तु: दुकानों का समूहमैग्नीटोगोर्स्क में;
- फ़ीचर: वाटर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर (TM MASH द्वारा निर्मित मानक वेस्ट-हीट बॉयलर में फायर-ट्यूब हीट एक्सचेंजर कॉन्फ़िगरेशन है);
- GPU Kamaz . के लिए हीट रिकवरी यूनिट
- एक इमारत में स्थापना के लिए एक फ्रेम पर खुले डिजाइन का थर्मल मॉड्यूल;
- पूर्ण थर्मल मॉड्यूल;
- वस्तु: सेराटोव में बॉयलर हाउस;
- देवू डूसन ICE . पर आधारित निकास गैसों और गैस पिस्टन इकाइयों के एंटीफ्ीज़ के लिए हीट रिकवरी यूनिट
- गैस पिस्टन इकाइयों के साथ कंटेनरों के स्थान के लिए खुला डिजाइन;
- पूर्ण गर्मी वसूली;
- उद्देश्य: गांव में ट्रकों की कार धुलाई। सिन्याविनो (लेनिनग्राद क्षेत्र);
- ग्रिप गैस हीट रिकवरी यूनिट DGU UDMZ 6DM-21EL-M (यूराल डीजल इंजन प्लांट)
- कंटेनर पर व्यवस्था के लिए खुला निष्पादन;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: सुदूर उत्तर के लिए नगरपालिका डीजल बिजली संयंत्र;
- ग्रिप गैस हीट एक्सचेंजर GPU एरो (चीन)
- बोनट संस्करण के GPU के बगल में स्थान के लिए खुला संस्करण;
- निकास से गर्मी हटाने;
- वस्तु: कुरगन में टैक्सी डिपो;