Refrigerador sec per al cicle de rang orgànic per recuperar la calor de l'escapament de la turbina de gas
Refrigerador sec per al cicle de rang orgànic per recuperar la calor de l'escapament de la turbina de gas
Al sistema ORC, el refrigerador sec s’utilitza principalment per refredar el fluid de treball després que hagi passat per la turbina. Després d’extreure la calor de l’escapament de la turbina de gas i s’expandeix a la turbina per generar energia, el líquid de treball s’ha de refredar i condensar a un estat líquid per completar el cicle. El refrigerador sec ho aconsegueix dissipant la calor del fluid de treball a l’aire circumdant, sense l’ús de l’aigua com a medi de refrigeració, diferent dels sistemes tradicionals de refrigeració en humit.
Avantatges d’utilitzar un refrigerador sec
Aigua - Estalvi: ja que les centrals elèctriques de la turbina de gas es troben sovint en zones on els recursos hídrics són escassos, el mètode de refrigeració de refrigeració seca ajuda a conservar aigua, que és un avantatge significatiu. Pot funcionar eficaçment en entorns àrids sense confiar en una gran quantitat d’aigua de refrigeració, reduint el consum d’aigua de la central i els costos associats i els impactes ambientals.
Menys manteniment: en comparació amb els sistemes de refrigeració en humit, els refrigeradors secs tenen menys components propensos a la corrosió i a la fallada. No cal tractar problemes com la fuga d’aigua, la formació d’escala i el creixement microbià a les torres de refrigeració. D’aquesta manera es produeix un menor requisit i costos de manteniment, ja que no cal una neteja regular i un tractament químic dels sistemes d’aigua de refrigeració.
Disseny compacte: els refrigeradors secs solen tenir una estructura més compacta, que pot estalviar espai a la central elèctrica. Això és beneficiós per a les centrals de turbines de gas on el disseny és relativament compacte, permetent un ús més eficient de l’espai d’instal·lació limitat.
Consideracions de disseny per a refrigeradors secs
Capacitat de transferència de calor: el refrigerador sec ha de ser dissenyat per tenir una capacitat de transferència de calor suficient per manejar la càrrega de calor del fluid de treball. Això requereix un càlcul precís de la calor alliberada pel fluid de treball durant el procés de condensació, tenint en compte factors com el cabal, la temperatura i les propietats termodinàmiques del fluid de treball, així com el temperatura i el cabal de l’aire de refrigeració.
Disseny del flux d’aire: per aconseguir una transferència de calor eficient, és crucial un disseny raonable del flux d’aire. Això inclou la determinació del tipus, la mida i el número del ventilador adequats per assegurar -se que l’aire de refrigeració pot fluir uniformement a través de l’intercanviador de calor del refrigerador sec. El cabal d’aire i la velocitat s’han d’optimitzar per maximitzar el coeficient de transferència de calor entre el fluid de treball i l’aire, alhora que minimitzeu la caiguda de pressió del flux d’aire per reduir el consum d’energia dels ventiladors.
Selecció de materials: Els materials utilitzats al refrigerador sec han de tenir un bon rendiment de transferència de calor, resistència a la corrosió i resistència mecànica. Els materials comuns inclouen aliatge d’alumini per a les aletes i els tubs de l’intercanviador de calor, ja que té una excel·lent conductivitat tèrmica i un pes relativament baix. El marc i altres components solen estar fabricats en acer inoxidable o altres aliatges resistents per assegurar la durabilitat del refrigerador sec en el dur entorn operatiu de la central elèctrica.
Reptes i solucions operatives
Fred - Funcionament meteorològic: en condicions de clima fred, el rendiment del refrigerador sec es pot veure afectat per problemes com la guinda i la reducció de l'eficiència de transferència de calor. Per solucionar -ho, alguns refrigeradors secs estan equipats amb dispositius anti -gelat, com ara escalfadors elèctrics o sistemes de recirculació d’aire calent, per evitar la formació de gel a les superfícies de l’intercanviador de calor. A més, es pot ajustar el sistema de control del refrigerador sec per optimitzar els paràmetres de funcionament segons la temperatura ambient, com ara reduir el cabal d'aire o augmentar el bypass del fluid de treball per mantenir el funcionament normal del sistema.
Acumulació de pols i brutícia: en entorns polsosos, la pols i la brutícia es poden acumular a la superfície de l’intercanviador de calor del refrigerador sec, reduint la seva eficiència de transferència de calor. La neteja regular de les superfícies de l’intercanviador de calor és necessària per mantenir el rendiment del refrigerador sec. Això es pot aconseguir mitjançant la neteja manual o l’ús de sistemes de neteja automàtics, com ara bufadors d’aire d’alta pressió o dispositius de neteja d’aigua. A més, la instal·lació de la pols: dispositius de filtratge a l’entrada d’aire del refrigerador sec pot ajudar a reduir la quantitat de pols que entra al sistema i allargar l’interval de neteja.
