Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilniki za plinski motor Jenbacher 620 GS N
一, Zahteve glede odvajanja toplote in glavne boleče točke plinskega motorja Jenbacher 620 GS N
Plinski motor Jenbacher 620 GS N ima 60-stopinjsko razporeditev valjev v obliki črke V in 20-valjno zasnovo s prostornino bata 124,75 l. Pri delovanju pri nazivni hitrosti 1500 vrtljajev na minuto proces zgorevanja ustvari veliko količino toplote. Hkrati morajo različni mediji, kot so motorno olje, tekočina za menjalnik in stisnjen zrak, vzdrževati različna temperaturna območja, kar tvori kompleksno zahtevo za odvajanje toplote z več temperaturnimi conami. V skladu s tehničnimi parametri tega modela mora nizko{9}}temperaturno vezje odvajati do 169 kW toplote in obstajajo jasni pragovi za nadzor temperature - najvišja vstopna temperatura 40 stopinj, temperatura povratne vode 70 stopinj in temperatura vstopne vode 90 stopinj. Če hladilnega sistema ni mogoče natančno ujemati, bo to neposredno povzročilo vrsto nevarnosti pri delovanju.
Tradicionalne metode hlajenja pogosto uporabljajo eno samo strukturo odvajanja toplote, ki težko izpolnjuje temperaturne zahteve različnih medijev: nepopolno odvajanje toplote medijev z visoko-temperaturo lahko povzroči pregrevanje bloka cilindrov motorja, zmanjšano učinkovitost zgorevanja in celo povzroči napake, kot sta obraba bata in deformacija glave valja; Prekomerno hlajenje medijev z nizko-temperaturo bo povečalo porabo energije, zmanjšalo pretočnost mazalnega olja in poslabšalo obrabo mehanskih komponent. Poleg tega se Jenbacher 620 GS N običajno uporablja v zaprtih prostorih, kot so generatorske sobe. Tradicionalna hladilna oprema lahko zlahka privede do kopičenja toplote v strojnici, kar dodatno vpliva na učinkovitost odvajanja toplote. Hkrati njegova velika konstrukcija s suho težo 12000 kg postavlja višje zahteve glede fleksibilnosti namestitve in prostorske prilagodljivosti podporne hladilne opreme.
Na podlagi tega je suhi hladilnik, ločen pri visokih in nizkih temperaturah, s svojimi glavnimi prednostmi »conskega odvajanja toplote, natančnega nadzora temperature ter visoke učinkovitosti in varčevanja z energijo« postal optimalna hladilna rešitev za plinski motor Jenbacher 620 GS N, ki popolnoma izpolnjuje potrebe-dolgoročnega stabilnega delovanja tega modela v scenarijih, kot sta soproizvodnja in industrijska proizvodnja električne energije.
2, Osnovna zasnova visoko- in nizkotemperaturnih suhih hladilnikov in prilagoditvena logika Jenbacher 620 GS N
Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik, prilagojen plinskemu motorju Jenbacher 620 GS N, ima modularno zasnovo in je razdeljen na dva neodvisna sistema, visokotemperaturni krog in nizkotemperaturni krog, ki ustrezata različnim zahtevam glede odvajanja toplote motorja, s čimer se doseže »-odvajanje toplote na zahtevo in natančen nadzor temperature«. Njegova konstrukcijska logika je popolnoma v skladu s tehničnimi parametri in delovnimi značilnostmi modela.
(1) Visokotemperaturni suhi hladilnik: osredotočanje na odvajanje toplote zgorevanja jedra
Visoko{0}}suhi hladilnik je v glavnem odgovoren za odvajanje toplote jedra, ki nastane med procesom zgorevanja motorja, prilagajanje visoko{1}}temperaturnemu hladilnemu krogu Jenbacher 620 GS N in ciljanje na potrebe po odvajanju toplote ključnih komponent, kot so blok cilindra, glava valja in bat. Vrhunec njegove osrednje zasnove je v uporabi učinkovitih cevi za izmenjavo toplote in ploščatih rebrastih struktur, ki povečajo območje izmenjave toplote in olajšajo kasnejše čiščenje in vzdrževanje, pri čemer izpolnjujejo konstrukcijske zahteve Jenbacherjevega hladilnega sistema za "enostavno čiščenje"; Medij za izmenjavo toplote je izbran s specializirano hladilno tekočino, primerno za visokotemperaturne pogoje, ki lahko prenese visokotemperaturna okolja nad 90 stopinj in se popolnoma ujema s temperaturnim pragom visokotemperaturnega tokokroga motorja; Hkrati je opremljen z inteligentnim modulom za nadzor temperature za spremljanje temperature hladilne tekočine v realnem času, samodejno prilagajanje hitrosti ventilatorja, zagotavlja, da je temperatura cilindra motorja stabilna v optimalnem delovnem območju, in preprečuje zmanjšanje moči zaradi pregrevanja - treba je opozoriti, da bo ta model občutil zmanjšanje moči, ko sesalna temperatura preseže 30 stopinj, in natančen nadzor visoke-temperature se lahko temu učinkovito izogne problem.
(2) Nizkotemperaturni suhi hladilnik: zagotavljanje stabilnega delovanja pomožnih sistemov
Nizko{0}}temperaturni suhi hladilnik je v glavnem zasnovan za hlajenje motornega mazalnega olja, tekočine za prenos in stisnjenega zraka, kar ustreza nizko{1}}temperaturnemu krogu Jenbacher 620 GS N (toplotna obremenitev pri odvajanju 169 kW). Njegova zasnova se osredotoča na "nizko-natančen nadzor temperature" in "optimizacijo porabe energije". To vezje ima neodvisne kanale za izmenjavo toplote, popolnoma ločeno od visoko-temperaturnega vezja, da se izogne toplotnim motnjam zaradi različnih temperaturnih medijev, zagotovi, da je temperatura mazalnega olja stabilna v ustreznem območju, zagotovi njegovo mazalno delovanje in zmanjša mehansko obrabo, ki jo povzroči 12000 kg telesne teže motorja; Hkrati se lahko kot odgovor na zahteve po hlajenju zraka po turbinskem polnjenju temperatura zraka zniža pod 40 stopinj, da se poveča gostota zraka, s čimer se poveča učinkovitost zgorevanja goriva in pomaga motorju ohraniti 45,0-odstotno električno učinkovitost in 41,6-odstotno toplotno učinkovitost. Poleg tega je nizko{13}}temperaturni suhi hladilnik mogoče oblikovati za oddaljeno namestitev, pri čemer je oprema nameščena zunaj generatorske sobe, da se učinkovito zmanjša kopičenje toplote in hrup v prostoru ter dodatno optimizira delovno okolje prostora.
(3) Splošna prednost prilagajanja: uravnoteženje stabilnosti in prožnosti
Poleg zasnove pregradnega odvajanja toplote ima visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik Jenbacher 620 GS N tudi številne prilagoditvene lastnosti: ima lahko konstrukcijo, ki jo je mogoče prilagodljivo razporediti glede na prostor računalniške sobe, in je primeren za-potrebe namestitve velikega obsega tega modela; Za material so izbrani posebni materiali z odpornostjo proti koroziji in visokim temperaturam, nekateri modeli pa so lahko opremljeni s posebnimi premazi za prilagoditev posebnim okoljem, kot so obalna območja, in podaljšanje življenjske dobe opreme; Kar zadeva nadzor, je povezan s sistemom za nadzor motorja, da se doseže-sinhronizacija podatkov v realnem času. Samodejno lahko prilagodi moč hlajenja glede na spremembe v obremenitvi motorja (na primer od prostega teka do nazivne obremenitve), s čimer se izogne neučinkoviti porabi energije in uskladi z osrednjim pozicioniranjem tega modela kot "učinkovit in-varčen z energijo". Hkrati suhi hladilnik sprejme načelo suhega hlajenja, ne da bi se zanašal na hladilno vodo, s čimer se izogne težavam, kot so nabiranje vodnega kamna, korozija in puščanje, ki obstajajo v tradicionalnih sistemih za vodno hlajenje, zmanjša stroške vzdrževanja in je zelo združljiv s konceptom zasnove dolge-življenjske dobe Jenbacher 620 GS N "prvega remonta 60000 ur".
3, Glavna vloga in vrednost uporabe visoko- in nizkotemperaturnih suhih hladilnikov v Jenbacher 620 GS N
Pri dejanskem delovanju plinskega motorja Jenbacher 620 GS N visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik ni le "hladilna naprava", temveč tudi osnovna podpora za zagotavljanje stabilnosti enote, izboljšanje učinkovitosti delovanja in podaljšanje življenjske dobe opreme. Njegova uporabna vrednost se odraža predvsem v naslednjih treh vidikih.
(1) Zagotovite stabilno delovanje enote in se izognite nevarnosti okvar
Kot velik plinski motor so ključne komponente Jenbacher 620 GS N (blok valja, glava valja, ležaji itd.) izjemno občutljive na temperaturne spremembe. Prekomerna temperaturna nihanja lahko povzročijo neenakomerno toplotno raztezanje in krčenje komponent, kar vodi do okvare tesnila, obrabe komponent in drugih napak. Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik natančno nadzoruje temperaturo visoko- in nizkotemperaturnih tokokrogov, s čimer zagotavlja, da so vse komponente motorja vedno v optimalnem delovnem temperaturnem območju, učinkovito preprečuje zmanjšanje moči in zaustavitev zaradi pregrevanja ter težave, kot sta strjevanje maziva in povečana mehanska odpornost zaradi prekomernega hlajenja. Na primer, v scenariju kombinirane proizvodnje toplote in električne energije mora motor dolgo časa delovati pri polni obremenitvi, visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilniki pa lahko stabilno vzdržujejo temperaturo hladilnega sistema, s čimer zagotovijo neprekinjeno delovanje enote in preprečijo vpliv napak pri odvajanju toplote na stabilnost oskrbe s toploto in električno energijo. To je bilo v celoti preverjeno v primeru uporabe rastlinjaka za poper Wijnen na Nizozemskem - v tem projektu se tri enote Jenbacher 620 GS N zanašajo na učinkovite hladilne sisteme za doseganje stabilne oskrbe z energijo ter rekuperacijo in uporabo CO ₂.
(2) Izboljšajte operativno energetsko učinkovitost in zmanjšajte obratovalne stroške
Celotna učinkovitost Jenbacher 620 GS N je tako visoka kot 86.5 %, učinkovito odvajanje toplote visoko- in nizkotemperaturnih suhih hladilnikov pa lahko dodatno izkoristi potencial-varčevanja energije enote. Po eni strani lahko natančno odvajanje toplote visoko{4}}temperaturnega kroga zagotovi zadostno zgorevanje motorja, zmanjša izgubo goriva in nižjo porabo goriva na podlagi nizke kalorične vrednosti (9,5 kWh/nm ³) (785 nm ³/h); Po drugi strani pa lahko natančno hlajenje mazalnega olja z nizko{7}}temperaturnim krogotokom zmanjša mehansko obrabo, zmanjša porabo mazalnega olja (specifična poraba mazalnega olja tega modela je 0,30 g/kWh) in podaljša cikel zamenjave mazalnega olja. Hkrati zasnova suhega hlajenja ne zahteva gradnje sistema za kroženje hladilne vode, kar prihrani porabo vodnih virov in obratovalno porabo energije črpalke za obtočno vodo. Zasnova oddaljene namestitve prav tako zmanjša stroške prezračevanja in hlajenja v strojnici, dolgoročno-delovanje pa lahko znatno zmanjša obratovalne stroške enote. Poleg tega je mogoče s hlajenjem in pospeševanjem zraka povečati gostoto zraka, kar lahko dodatno poveča izhodno moč motorja in v celoti izkoristi njegovo prednost nazivne električne moči 3354 kW.
(3) Podaljšajte življenjsko dobo opreme in zmanjšajte stroške vzdrževanja
Načrtovana življenjska doba Jenbacher 620 GS N je relativno dolga, stanje delovanja hladilnega sistema pa neposredno vpliva na življenjsko dobo enote. Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik uporablja metodo suhe izmenjave toplote, ki odpravlja težave z vodnim kamnom in korozijo, ki jih povzroča hladilna voda, ter lahko zmanjša blokado in izgubo komponent hladilnega sistema; Hkrati je zaradi modularne zasnove vzdrževanje opreme priročno, kar omogoča ločeno vzdrževanje visoko- ali nizkotemperaturnih tokokrogov, ne da bi to vplivalo na normalno delovanje motorja in zmanjšalo čas izpadov zaradi vzdrževanja. Poleg tega materiali, odporni na visoke temperature in-korozijo, izbrani za opremo, kot tudi struktura reber, ki jo je enostavno očistiti, dodatno podaljšujejo življenjsko dobo suhega hladilnika, skladno z zasnovo "dolga življenjska doba, malo vzdrževanja" motorja, in zmanjšujejo stroške vzdrževanja celotnega življenjskega cikla enote. Hkrati lahko nekateri dobavitelji zagotovijo brezplačne nadomestne dele, video tehnično podporo in druge po-prodajne storitve za dodatno izboljšanje udobja vzdrževanja opreme.
4, Scenariji uporabe in praktično preverjanje
Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik, prilagojen plinskemu motorju Jenbacher 620 GS N, se s svojo odlično prilagodljivostjo in operativnimi zmogljivostmi pogosto uporablja v različnih scenarijih, vključno s elektrarnami za porazdeljeno energijo, industrijsko proizvodno soproizvodnjo in-oskrbo stavb z energijo velikega obsega. V elektrarnah s porazdeljeno energijo lahko enota Jenbacher 620 GS N doseže integrirano delovanje "proizvodnja električne energije + ogrevanje". Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilniki zagotavljajo stabilno delovanje enote pri različnih obremenitvah z natančnim nadzorom temperature, kar izboljša učinkovitost izrabe energije; V industrijski proizvodnji lahko ta model zagotavlja stabilno električno in toplotno energijo za proizvodni proces. Visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilnik se lahko prilagodi zapletenim delovnim pogojem industrijskega okolja, upre se motnjam zaradi prahu, visoke temperature itd. in zagotovi neprekinjeno delovanje enote; V scenarijih, kot sta zasaditev v rastlinjaku in regionalno ogrevanje, je mogoče v celoti izkoristiti prednosti kombinirane toplote in moči enote, visoko- in nizkotemperaturni suhi hladilniki pa zagotavljajo zanesljiva jamstva za hlajenje za to dolgoročno-stabilno delovanje.
Iz praktičnih primerov, v elektrarni na biomaso G ü ssing v Avstriji, enota Jenbacher 620 GS N uporablja lesni plin kot gorivo in se opira na učinkovito odvajanje toplote visoko- in nizkotemperaturnih suhih hladilnikov za dosego cilja projekta 100-odstotne oskrbe z obnovljivo energijo; V tovarni Beretto v Italiji je sistem kombinirane toplote in električne energije tega modela zmanjšal stroške oskrbe z energijo v tovarni za 30 % s stabilnim jamstvom za hlajenje. Ti primeri v celoti potrjujejo združljivost visoko- in nizkotemperaturnih suhih hladilnikov s plinskimi motorji Jenbacher 620 GS N, kot tudi njihove temeljne vrednosti pri izboljšanju stabilnosti delovanja, zmanjševanju stroškov in optimizaciji izrabe energije.
