เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่พัฒนาขึ้น สําหรับพลังงานภูมิอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง

ในการผลิตพลังงานภูมิอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงงานไบเนอรี่ไซค์ (Organic Rankine Cycle) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นสายเชื่อมที่สําคัญที่สุดระหว่างแหล่งพลังงานความร้อนและวงจรการผลิตพลังงานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากแผ่นที่พัฒนาขึ้น (PHEs)ได้แทนการออกแบบแบบเปลือกและท่อแบบดั้งเดิม เนื่องจากมีประสิทธิภาพทางความร้อนที่สูงกว่า, รอยเท้าที่คอมแพคต์, และสามารถทํางานกับอุณหภูมิใกล้เคียง"โดยใช้สแตนเลสระดับสูง เช่น ไทเทเนียมหรือฮาสเทลโลย และใช้รูปแบบการไหลของกระแส, ระบบเหล่านี้ลดการสูญเสียพลังงานให้น้อยที่สุดและยกระดับผลิตไฟฟ้าจากน้ําเกลือภูมิอากาศ

ประสิทธิภาพของโรงงานไบนารีทางภูมิอากาศถูกจํากัดโดยพื้นฐานโดยประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนของตัวแลกเปลี่ยนน้ําเกลือเป็นน้ําเหลวทํางานเพื่อลดการสร้างเอ็นโทรปี้ให้น้อยที่สุด และเพิ่มประสิทธิภาพทางความร้อนของวงจรให้สูงสุด, เราต้องปรับปรุง Log Mean Temperature Difference (LMTD) ให้ดีที่สุด

PHEs ที่พัฒนาขึ้นเพิ่ม U อย่างสําคัญ เมื่อเทียบกับหน่วยเปลือกและหลอด รูปแบบการไหลของความวุ่นวายสูงที่เกิดจากรูปทรงแผ่นเชฟรอนทําให้อุณหภูมิการเข้าใกล้ใกล้มากนั่นหมายความว่า น้ําเหลวทํางานสามารถถูกทําความร้อนถึงอุณหภูมิที่ใกล้เคียงกับน้ําเกลือที่เกิดจากพลังงานภูมิอากาศ

น้ําเกลือที่เกิดจากความร้อนทางภูมิโลกมักจะรุนแรงมาก เนื่องจากมีคลอริด, ไฮโดรเจนซัลฟิด (H2S) และสารแข็งละลายสูงคุณลักษณะเหล่านี้กําหนดข้อจํากัดการออกแบบสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใด ๆ.

• การเลือกวัสดุ:เพื่อปราบปรามการเจาะแช่ในพื้นที่และการเจาะกระแทกจากการกัดกร่อน (SCC) ผู้ผลิตใช้เหล็กสลัดสูงของนิกเกิล (Hastelloy C-276) หรือไทเทเนียม (เกรด 1 หรือ 2) วัสดุเหล่านี้สร้างชั้นออกไซด์ passive ที่แข็งแรงรับประกันอายุยืนในน้ําเหลวภูมิอุ่นที่มีกรดหรือเกลือ.
• ความวุ่นวายและความสกปรกความเครียดและความวุ่นวายที่เกิดจากการตัดสูงภายในช่องว่างแคบของ PHE ป้องกันการฝากของปูนซิลิก้าและปูนแคลไซต์โดยธรรมชาติผลลัพธ์ "ทําความสะอาดตัวเอง" นี้ลดเวลาหยุดทํางานในการบํารุงรักษาอย่างมาก เมื่อเทียบกับท่อขนาดใหญ่แบบดั้งเดิม.
• การไหลของสายไฟตรงข้าม:การออกแบบที่ทันสมัยทําให้การไหลผ่านของกระแสที่ตรงข้ามกระแสได้จริง ซึ่งทําให้โปรไฟล์อุณหภูมิของน้ํายาทําความร้อนตรงกับน้ํายาทําความเย็น"ดึง" พลังงานมากที่สุดจากน้ําเกลือ.

Q:PHE ช่วยลด "อุณหภูมิในการเข้าใกล้" ในโรงงานไฟฟ้าไบเนอรี่ที่ใช้พลังงานภูมิโลกได้อย่างไร?

A:เนื่องจาก PHEs ให้สัมพันธ์การถ่ายทอดความร้อนที่สูงกว่ามาก (U) และการไหลของกระแสตรงข้ามจริงอุณหภูมิของน้ําเหลวทํางานที่ออกสามารถเข้าใกล้กับอุณหภูมิที่เข้าของน้ําเกลือภูมิอุ่นได้มาก โดยไม่จําเป็นต้องมีขนาดแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่เกินไป.

Q:PHEs สามารถรับผลกระทบจากความดันในการใช้งานของภูมิอากาศที่ไหลสูงได้หรือไม่?

A:ขณะที่ PHEs โดยทั่วไปมีความดันลดลงสูงกว่าหน่วย shell-and-tube การออกแบบที่ก้าวหน้าใช้ "การปรับปรุงแผ่น corrugation" เพื่อสมดุลความดันลดลงกับสัมพันธ์การโอนความร้อนนี้ทําให้การถ่ายทอดความร้อนมีประสิทธิภาพสูงในขณะที่อยู่ภายในขอบเขตของหัวปั๊มของน้ําเกลือและการทํางานลวงของเหลว.

Q:ประโยชน์ของแผ่นไทเทเนียมในบริการภูมิอุ่นคืออะไร?

A:สารน้ําเกลือที่เกิดจากภูมิอากาศมักจะเกิดภาวะเกรี้ยวมากซึ่งเป็นรูปแบบการล้มเหลวหลักสําหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากสแตนเลสแบบมาตรฐานในการผลิตพลังงานภูมิอุ่น.

การเปลี่ยนไปใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่ทันสมัย เป็นสิ่งจําเป็นทางกลยุทธ์สําหรับผู้ประกอบการพลังงานภูมิภาคที่ต้องการเพิ่มการผลิตพลังงานสะสมโดยการปรับปรุงเทอร์โมไดนามิก ผ่านอุณหภูมิการเข้าใกล้และบรรเทาโจทย์ทางเคมีด้วยโลหะที่ก้าวหน้า, ระบบเหล่านี้เปิดให้เกิดประสิทธิภาพมากขึ้นจากทรัพยากรภูมิอุ่นที่มีอยู่

คุณกําลังประเมินประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนของโรงงานวงจรไบเนอรี่ที่มีอยู่ หรือคุณอยู่ในช่วงการออกแบบสําหรับสถานที่พลังงานภูมิโลกใหม่

คุณต้องการที่จะหารือความแตกต่างเฉพาะอย่างยิ่งในการคํานวณ "ความดันตก" เมื่อเลือกระหว่าง "สูง-theta" และ "ต่ํา-theta" รูปแบบจานสําหรับปริมาณของน้ําเกลือของคุณ?