Radiador remot de biogàs MTU 20V4000FB per a la refrigeració de centrals de cogeneració

Quan la gent es refereix a unRadiador remot de biogàs MTU 20V4000FB, solen estar parlant d'un paquet de refrigeració remot dissenyat per aPlataforma de generadors de biogàs de cilindres 4000 20-sèrie mtu. A la literatura actual de biogàs de 60 Hz publicada per MTU, les versions de 20 cilindres s'enumeren com amtu 20V4000 GS L32FBimtu 20V4000 GS L64FB, i aquestes classificacions publicades són el punt de partida adequat per a la mida del radiador, la selecció del ventilador, la separació de circuits i l'estratègia de control.

Per a les plantes de biogàs, un radiador remot és sovint una opció pràctica perquè allunya l'equip de rebuig de calor de la sala de màquines, redueix l'acumulació de calor interior, simplifica el disseny de la ventilació i dóna a l'EPC més llibertat en el disseny. Això és important en els digestors agrícoles, les plantes de tractament d'aigües residuals i les instal·lacions de gas-abocadors, on la sala del generador sovint és compacta i el sistema de refrigeració ha de funcionar de manera fiable en entorns exteriors bruts. MTU posiciona la gamma de biogàs Sèrie 4000 específicament per a aquest tipus d'aplicacions, amb la família de productes que cobreix la generació d'energia amb biogàs per a granges, plantes de clavegueram i aigües residuals i operadors d'abocador.

Des del costat del motor, la plataforma de biogàs Sèrie 4000 de 20 cilindres és unMotor en V de 90 grausamb20 cilindres, Diàmetre de 170 mm, 210 mm de carrera, 4,77 litres de cilindrada per cilindre, sobre95,4 litres de cilindrada total, i avelocitat nominal de 1500 rpm. Els dibuixos actuals de MTU també mostren la petjada del grup electrògen empaquetat 20V4000 aproximadament7250 × 2000 × 2600 mm, que és útil a l'hora de planificar l'encaminament de la canonada del radiador, el capçal de la bomba i la separació del passadís del cable entre el paquet del motor i el banc de refrigeració exterior.

El punt més important per a l'enginyeria del radiador no és només la potència del motor, sinóquanta calor ha de ser rebutjada pels circuits de refrigeració. Per al publicat20V4000 GS L32FBclassificacions de biogàs a 60 Hz, MTU enumera sobrePotència elèctrica de 1932–1934 kWe, Potència tèrmica de 745–797 kW de la refrigeració del motor, i373–425 kW calor a baixa-temperatura. Per al20V4000 GS L64FBqualificació de biogàs, llistes de MTU sobrePotència elèctrica de 2521 kWe, Potència tèrmica de 1538 kW per refrigeració del motor, i128 kW de calor a baixa-temperatura. Si un radiador remot està dissenyat per rebutjar tant la càrrega de refrigeració del motor principal-com el circuit de baixa-temperatura, la base de treball del radiador és, per tant, aproximadament1118–1222 kWper a les variants 20V4000 L32FB i aproximadament1666 kWper a la variant 20V4000 L64FB. Aquests totals són inferències d'enginyeria obtingudes combinant les xifres de refrigeració del motor-publicades per MTU i calor de baixa-temperatura; no són una qualificació oficial de radiadors MTU independent.

Aquesta distinció és important perquè no totes les plantes de cogeneració rebutgen la calor de la mateixa manera. Alguns projectes recuperen part de la calor de l'aigua-jaqueta en un bucle d'aigua-calenta, alguns prioritzen la refrigeració en sec lliure de la-habitació del motor{{4}, i alguns recuperen la calor d'escapament amb un mòdul de recuperació de calor dedicat mentre envien només circuits de líquid HT/LT al refrigerador remot. Les fitxes de dades de biogàs de MTU ho indiquen explícitamentLes diferents temperatures d'entrada i retorn, les disposicions de refrigeració en calent, el nombre de metà i les condicions d'instal·lació són específiques del projecte-, el que significa que la selecció final del radiador s'ha de fer coincidir amb el deure exacte del lloc en lloc de copiar-se d'un fullet genèric del motor.

Per aquest motiu, un radiador remot MTU 20V4000FB{0}}ben dissenyat normalment es configura com aradiador de doble-circuit HT/LTo arefrigerador únic muntat amb bobines i capçals separats. La secció d'alta-temperatura gestiona la càrrega d'aigua-de la camisa del motor principal, mentre que la secció de baixa-temperatura s'ocupa de la refrigeració de l'aire de càrrega-o la refrigeració auxiliar de baixa-temperatura, depenent del disseny del paquet. A la pràctica, això significa seleccionar la superfície de la bobina, les files de tubs, el pas de l'aleta, la quantitat del ventilador i la potència del motor al voltant de tres variables reals del projecte:temperatura ambient de disseny, temperatura de sortida del refrigerant requerida, icaiguda de pressió admissible. Als emplaçaments de biogàs, els dissenyadors també han de tenir en compte l'atmosfera corrosiva, el risc d'encrasses i la variació de la càrrega estacional, ja que la -dimensionament insuficient del radiador fa que la potència disminueixi a l'estiu, mentre que un control massa-agressiu del ventilador malgasta energia parasitària a l'hivern.

Per a la plataforma de biogàs MTU Sèrie 4000, el radiador remot també s'ha de tractar com a part de la filosofia de control de la planta, no només un intercanviador de calor passiu. MTU destaca la mesura electrònica de gas, el control automàtic de cops i l'arquitectura de control integrada al paquet de biogàs de la sèrie 4000, de manera que el sistema de refrigeració necessita un control estable de la temperatura per suportar el marge de detonació, l'estabilitat de la combustió i la disponibilitat de càrrega-completa. En termes reals, això significa utilitzarControl del ventilador VFD o EC, lògica de ventilador escenificada, bombes de circulació de mida adequada i una seqüència de control que manté estables les temperatures del refrigerant durant els canvis de càrrega en lloc de permetre oscil·lacions tèrmiques amples.

Normalment es construeix un paquet de radiadors forts per a aquesta classe de motorsbobines-resistents amb aletes, acer estructural galvanitzat o pintat, motors-protegits contra la intempèrie, proteccions del ventilador-faciles de manteniment i capçals de mida per a baixa velocitat i una distribució uniforme del flux. En entorns de biogàs més durs, les aletes recobertes d'epoxi-, els elements de fixació protegits contra la corrosió- i l'espaiat conservador de les aletes solen ser millors opcions que pressionar per obtenir la màxima compacitat. L'objectiu no és només el rebuig de calor màxim el primer dia, sinó un rendiment estable després d'anys de pols, humitat i exposició a l'exterior.

Una altra raó per la qual la plataforma de biogàs MTU 20V4000 és una aplicació seriosa del radiador és la densitat de potència del motor. MTU comercialitza la família de biogàs Sèrie 4000 com una gamma d'alta-densitat de potència per al servei de biogàs continu, amb una sortida de 20 cilindres fins a aproximadament2520 kWe a 60 Hz, eficiència elèctrica al voltant42.6%, i s'acosta l'eficiència total89.7%a la configuració publicada de L64FB. MTU també afirma que la línia de biogàs Sèrie 4000 està dissenyada per a una llarga vida útil, citant84.000 hores de funcionament entre revisionsper a la família de la plataforma. Per als proveïdors de radiadors, això significa que el paquet de refrigeració s'ha de dissenyar com una infraestructura de llarga-vida útil i no com un accessori industrial lleuger.

En termes de projecte, el millor títol de l'article no és simplement "radiador per a motor MTU", sinórefrigeració en sec remota per a un paquet de cogeneració de biogàs-d'alt rendiment. El radiador ha de protegir la sortida elèctrica, preservar la fiabilitat del motor i mantenir l'estabilitat tèrmica davant canvis en la qualitat del metà, les condicions ambientals i l'estratègia de recuperació de la calor-de la planta. Quan s'adapta correctament al balanç de calor de biogàs oficial 20V4000, el radiador remot es converteix en una part crítica de l'eficiència general de la planta, el temps de funcionament i l'economia del cicle de vida en lloc d'un simple refrigerador auxiliar.