Vysokoteplotní a nízkoteplotní suché chladiče pro plynový motor Jenbacher 620 GS N

一, Požadavky na odvod tepla a hlavní bolestivé body plynového motoru Jenbacher 620 GS N
Plynový motor Jenbacher 620 GS N využívá 60stupňové uspořádání válců ve tvaru V- a konstrukci 20 válců se zdvihovým objemem pístu 124,75 l. Při provozu při jmenovitých otáčkách 1500 ot./min. vytváří spalovací proces velké množství tepla. Různá média, jako je motorový olej, převodová kapalina a stlačený vzduch, zároveň potřebují udržovat různé teplotní rozsahy, což vytváří komplexní požadavek na rozptyl tepla ve více teplotních zónách. Podle technických parametrů tohoto modelu potřebuje nízkoteplotní okruh odvést až 169 kW tepla a existují jasné prahové hodnoty pro regulaci teploty - maximální teplota na vstupu 40 stupňů, teplota vratné vody 70 stupňů a teplota vody na vstupu 90 stupňů. Pokud nelze chladicí systém přesně sladit, způsobí to přímo řadu provozních rizik.

Tradiční způsoby chlazení často používají jedinou strukturu odvodu tepla, což je obtížné splnit teplotní požadavky různých médií: neúplný odvod tepla vysokoteplotních médií- může vést k přehřátí bloku válců motoru, snížení účinnosti spalování a dokonce způsobit poruchy, jako je opotřebení pístu a deformace hlavy válců; Nadměrné chlazení nízkoteplotních médií- zvýší spotřebu energie, sníží tekutost mazacího oleje a zhorší opotřebení mechanických součástí. Kromě toho se Jenbacher 620 GS N běžně používá v uzavřených prostorách, jako jsou generátorové místnosti. Tradiční chladicí zařízení může snadno vést k akumulaci tepla ve strojovně, což dále ovlivňuje účinnost odvodu tepla. Jeho velká konstrukce se suchou hmotností 12 000 kg zároveň klade vyšší nároky na flexibilitu instalace a prostorovou přizpůsobivost podpůrných chladicích zařízení.

Na základě toho se vysokoteplotní a nízkoteplotní separovaný suchý chladič se svými hlavními výhodami „zónového odvodu tepla, přesné regulace teploty a vysoké účinnosti a úspory energie“ stal optimálním řešením chlazení pro plynový motor Jenbacher 620 GS N, dokonale splňující dlouhodobé-potřeby stabilního provozu tohoto modelu ve scénářích, jako je kogenerace a průmyslová výroba elektřiny.

2, Základní konstrukce suchých chladičů s vysokou a nízkou teplotou a logika adaptace Jenbacher 620 GS N
Vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič přizpůsobený pro plynový motor Jenbacher 620 GS N má modulární konstrukci a je rozdělen do dvou nezávislých systémů, vysokoteplotního okruhu a nízkoteplotního okruhu, které odpovídají různým požadavkům motoru na odvod tepla, čímž se dosahuje odvod tepla „na-požadavek a přesné řízení teploty“. Jeho konstrukční logika plně odpovídá technickým parametrům a provozním vlastnostem modelu.

(1) Vysokoteplotní suchý chladič: se zaměřením na rozptyl tepla ze spalování jádra

Vysokoteplotní suchý chladič je zodpovědný hlavně za odvádění tepla jádra generovaného během spalovacího procesu motoru, přizpůsobuje se vysokoteplotnímu chladicímu okruhu motoru Jenbacher 620 GS N a zaměřuje se na potřeby odvodu tepla klíčových součástí, jako je blok válců, hlava válců a píst. Vrchol jeho základní konstrukce spočívá v použití účinných teplosměnných trubek a plochých žebrových struktur, které zvětšují teplosměnnou plochu a usnadňují pozdější čištění a údržbu, splňující konstrukční požadavky chladicího systému Jenbacher pro „snadné čištění“; Teplosměnné médium je vybráno se specializovaným chladivem vhodným pro vysokoteplotní podmínky, které odolává prostředí s vysokou teplotou nad 90 stupňů a dokonale odpovídá teplotnímu prahu vysokoteplotního okruhu motoru; Zároveň je vybaven inteligentním modulem pro řízení teploty, který v reálném čase monitoruje teplotu chladicí kapaliny, automaticky upravuje otáčky ventilátoru, zajišťuje, že teplota válců motoru je stabilní v optimálním pracovním rozsahu a zabraňuje útlumům výkonu způsobenému přehřátím -. Je třeba poznamenat, že u tohoto modelu dojde k útlumu výkonu, když teplota sání překročí 30 stupňů a přesná regulace vysoké teploty může tomuto problému účinně předejít{7}.

(2) Nízkoteplotní suchý chladič: zajišťuje stabilní provoz pomocných systémů

Nízkoteplotní suchý chladič je určen hlavně pro chlazení motorového mazacího oleje, převodové kapaliny a stlačeného vzduchu, což odpovídá nízkoteplotnímu- okruhu Jenbacher 620 GS N (zatížení rozptylem tepla 169 kW). Jeho design se zaměřuje na „nízkou-přesnou regulaci teploty“ a „optimalizaci spotřeby energie“. Tento okruh využívá nezávislé kanály tepelné výměny, zcela oddělené od vysokoteplotního- okruhu, aby nedocházelo k tepelným interferencím z různých teplotních médií, aby se zajistila stabilní teplota mazacího oleje v příslušném rozsahu, zaručil se jeho mazací výkon a snížilo se mechanické opotřebení způsobené tělesnou hmotností motoru 12 000 kg; Současně, v reakci na požadavky na chlazení vzduchu po přeplňování turbodmychadlem, lze teplotu vzduchu snížit pod 40 stupňů, aby se zvýšila hustota vzduchu, a tím se zvýšila účinnost spalování paliva a pomohla motoru udržet 45,0 % elektrickou účinnost a 41,6 % tepelnou účinnost. Nízkoteplotní suchý chladič lze navíc navrhnout pro vzdálenou instalaci, umístěním zařízení mimo místnost generátoru, aby se účinně snížilo hromadění tepla a hlukové znečištění uvnitř místnosti a dále se optimalizovalo provozní prostředí místnosti.

(3) Celková výhoda přizpůsobení: Vyvážení stability a flexibility
Kromě konstrukce odvodu tepla od přepážek má vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič Jenbacher 620 GS N také četné adaptační charakteristiky: má lehkou konstrukci, kterou lze flexibilně uspořádat podle prostoru počítačové učebny, a je vhodný pro velkoplošné-instalační potřeby tohoto modelu; Pro materiál jsou vybírány speciální materiály s odolností proti korozi a vysokým teplotám a některé modely mohou být vybaveny speciálními nátěry, aby se přizpůsobily speciálnímu prostředí, jako jsou pobřežní oblasti, a prodloužily životnost zařízení; Pokud jde o ovládání, je propojen s řídicím systémem motoru, aby se dosáhlo-synchronizace dat v reálném čase. Dokáže automaticky upravit chladicí výkon podle změn zatížení motoru (například z volnoběhu na jmenovité zatížení), čímž se zabrání neefektivní spotřebě energie a sladí se s umístěním jádra tohoto modelu jako „účinný a energeticky-úsporný“. Suchý chladič zároveň využívá princip suchého chlazení, aniž by se spoléhal na chladicí vodu, čímž se vyhýbá problémům, jako je usazování vodního kamene, koroze a netěsnosti, které existují v tradičních systémech vodního chlazení, snižuje náklady na údržbu a je vysoce kompatibilní s konceptem dlouhé životnosti „60 000 hodin první generální opravy“ s dlouhou životností-.

3, Základní role a aplikační hodnota vysokoteplotních a nízkoteplotních suchých chladičů v Jenbacher 620 GS N
Při skutečném provozu plynového motoru Jenbacher 620 GS N není vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič pouze „chladicím zařízením“, ale také základní podporou pro zajištění stability jednotky, zlepšení provozní účinnosti a prodloužení životnosti zařízení. Jeho aplikační hodnota se odráží především v následujících třech aspektech.

(1) Zajistěte stabilní provoz jednotky a vyhněte se riziku poruch

Jako velký plynový motor jsou klíčové komponenty Jenbacher 620 GS N (blok válců, hlava válců, ložiska atd.) extrémně citlivé na změny teploty. Nadměrné kolísání teplot může způsobit nerovnoměrné tepelné roztahování a smršťování součástí, což vede k selhání těsnění, opotřebení součástí a dalším závadám. Vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič přesně řídí teplotu vysokoteplotních a nízkoteplotních okruhů, čímž zajišťuje, že všechny součásti motoru jsou vždy v optimálním rozsahu pracovních teplot, účinně zabraňuje útlumům výkonu a vypínání způsobeným přehřátím, stejně jako problémům, jako je tuhnutí maziva a zvýšená mechanická odolnost způsobená přechlazením. Například ve scénáři kombinované výroby tepla a elektřiny musí motor pracovat při plném zatížení po dlouhou dobu a vysokoteplotní a nízkoteplotní suché chladiče mohou stabilně udržovat teplotu chladicího systému, což zajišťuje nepřetržitý provoz jednotky a zamezuje dopadu poruch odvodu tepla na stabilitu dodávky tepla a energie. To bylo plně ověřeno na aplikačním případu pepřového skleníku Wijnen v Nizozemsku - v tomto projektu, tři jednotky Jenbacher 620 GS N spoléhají na účinné chladicí systémy, aby dosáhly stabilní dodávky energie a rekuperace a využití CO ₂.

(2)Zlepšit provozní energetickou účinnost a snížit provozní náklady
Celková účinnost Jenbacher 620 GS N je až 86.5 % a efektivní odvod tepla vysokoteplotních a nízkoteplotních suchých chladičů může dále využít potenciál úspory energie- jednotky. Na jedné straně přesný odvod tepla vysokoteplotního okruhu- může zajistit dostatečné spalování motoru, snížit plýtvání palivem a nižší spotřebu paliva na základě nízké výhřevnosti (9,5 kWh/nm³) (785nm³/h); Na druhou stranu přesné chlazení mazacího oleje nízkoteplotním-okruhem může snížit mechanické opotřebení, snížit spotřebu mazacího oleje (specifická spotřeba mazacího oleje u tohoto modelu je 0,30 g/kWh) a prodloužit cyklus výměny mazacího oleje. Provedení suchého chlazení zároveň nevyžaduje výstavbu cirkulačního systému chladicí vody, což šetří spotřebu vodních zdrojů a provozní spotřebu energie oběhového vodního čerpadla. Konstrukce vzdálené instalace také snižuje náklady na ventilaci a chlazení ve strojovně a dlouhodobý-provoz může výrazně snížit provozní náklady jednotky. Kromě toho lze ochlazením a posílením vzduchu zvýšit hustotu vzduchu, což může dále zvýšit výkon motoru a plně využít výhod jeho jmenovitého elektrického výkonu 3354 kW.

(3) Prodlužte životnost zařízení a snižte náklady na údržbu
Konstrukční životnost Jenbacher 620 GS N je poměrně dlouhá a provozní stav chladicího systému přímo ovlivňuje životnost jednotky. Vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič využívá metodu suché výměny tepla, která eliminuje problémy s usazováním vodního kamene a korozí způsobenou chladicí vodou a může snížit zablokování a ztrátu součástí chladicího systému; Modulární konstrukce zároveň usnadňuje údržbu zařízení a umožňuje oddělenou údržbu vysokoteplotních nebo nízkoteplotních okruhů, aniž by to ovlivnilo normální provoz motoru a zkrátilo prostoje na údržbu. Kromě toho materiály odolné vůči vysokým teplotám a korozi-, které byly vybrány pro zařízení, stejně jako snadno čistitelná struktura žeber, dále prodlužují životnost suchého chladiče v souladu s konstrukční koncepcí motoru „dlouhá životnost, nízké nároky na údržbu“ a snižují náklady na údržbu během celého životního cyklu jednotky. Zároveň mohou někteří dodavatelé poskytovat bezplatné náhradní díly, video technickou podporu a další poprodejní-služby, aby dále zvýšili pohodlí údržby zařízení.

4, Aplikační scénáře a praktické ověření
Vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič přizpůsobený pro plynový motor Jenbacher 620 GS N se svou vynikající adaptabilitou a provozním výkonem se široce používá v různých scénářích, včetně elektráren s distribuovanou energií, průmyslové výroby kogenerace a velkoobjemových dodávek energie pro budovy. V elektrárnách s distribuovanou energií může jednotka Jenbacher 620 GS N dosáhnout integrovaného provozu „výroba energie + vytápění“. Vysokoteplotní a nízkoteplotní suché chladiče zajišťují stabilní provoz jednotky při různém zatížení prostřednictvím přesné regulace teploty, čímž se zlepšuje účinnost využití energie; V průmyslové výrobě může tento model poskytovat stabilní elektrickou a tepelnou energii pro výrobní proces. Vysokoteplotní a nízkoteplotní suchý chladič se může přizpůsobit složitým pracovním podmínkám průmyslového prostředí, odolat rušení prachem, vysokou teplotou atd. a zajistit nepřetržitý provoz jednotky; Ve scénářích, jako je výsadba skleníků a regionální vytápění, lze plně využít výhody kombinované výroby tepla a elektřiny jednotky a vysokoteplotní a nízkoteplotní suché chladiče poskytují spolehlivé záruky chlazení pro tento dlouhodobý-stabilní provoz.

Z praktických případů lze uvést, že v elektrárně na biomasu G ü ssing v Rakousku jednotka Jenbacher 620 GS N využívá jako palivo dřevoplyn a spoléhá na efektivní odvod tepla vysokoteplotních a nízkoteplotních suchých chladičů, aby dosáhla projektového cíle 100% dodávky energie z obnovitelných zdrojů; V továrně Beretto v Itálii systém kombinované výroby tepla a elektřiny tohoto modelu snížil náklady na dodávku energie továrny o 30 % se zárukou stabilního chlazení. Tyto případy plně ověřují kompatibilitu vysokoteplotních a nízkoteplotních suchých chladičů s plynovými motory Jenbacher 620 GS N a také jejich základní hodnoty při zlepšování provozní stability, snižování nákladů a optimalizaci využití energie.