Сухи охладители с висока и ниска температура за газов двигател Jenbacher 620 GS N
一, Изискванията за разсейване на топлината и основните болезнени точки на газовия двигател Jenbacher 620 GS N
Газовият двигател Jenbacher 620 GS N приема V--образно 60-градусово разположение на цилиндрите и 20-цилиндров дизайн с работен обем на буталото от 124,75L. Когато работи при номинална скорост от 1500rpm, процесът на горене генерира голямо количество топлина. В същото време различни среди, като двигателно масло, трансмисионна течност и въздух под налягане, трябва да поддържат различни температурни диапазони, образувайки сложно изискване за разсейване на топлината в много температурни зони. Според техническите параметри на този модел ниско{9}}температурната верига трябва да разсее до 169 kW топлина и има ясни прагове за контрол на температурата - максимална входяща температура от 40 градуса, температура на връщащата вода от 70 градуса и температура на входящата вода от 90 градуса. Ако охладителната система не може да бъде точно съчетана, това директно ще причини серия от оперативни опасности.
Традиционните методи за охлаждане често използват една структура за разсейване на топлината, което е трудно да отговори на температурните изисквания на различни среди: непълното разсейване на топлината на високо-температурни среди може да доведе до прегряване на цилиндровия блок на двигателя, намалена ефективност на горене и дори да причини неизправности като износване на буталото и деформация на главата на цилиндъра; Прекомерното охлаждане на среда с ниска-температура ще увеличи консумацията на енергия, ще намали течливостта на смазочното масло и ще засили износването на механичните компоненти. В допълнение, Jenbacher 620 GS N обикновено се използва в затворени пространства като генераторни помещения. Традиционното охлаждащо оборудване може лесно да доведе до натрупване на топлина в машинното помещение, което допълнително засяга ефективността на разсейване на топлината. В същото време неговата голяма структура със сухо тегло от 12000 кг също поставя по-високи изисквания към гъвкавостта на монтажа и пространствената адаптивност на поддържащото охлаждащо оборудване.
Въз основа на това, разделеният сух охладител при висока и ниска температура, със своите основни предимства на „зоново разсейване на топлината, прецизен контрол на температурата и висока ефективност и пестене на енергия“, се превърна в оптималното решение за охлаждане за газовия двигател Jenbacher 620 GS N, отговаряйки идеално на дългосрочните-нужби за стабилна работа на този модел в сценарии като когенерация и промишлено производство на електроенергия.
2, Основният дизайн на сухи охладители с висока и ниска температура и логиката на адаптиране на Jenbacher 620 GS N
Високотемпературният и нискотемпературен сух охладител, адаптиран към газовия двигател Jenbacher 620 GS N, има модулен дизайн и е разделен на две независими системи, високотемпературна верига и нискотемпературна верига, които отговарят на различните изисквания за разсейване на топлината на двигателя, постигайки „-разсейване на топлината при поискване и прецизен контрол на температурата“. Дизайнерската му логика напълно отговаря на техническите параметри и експлоатационните характеристики на модела.
(1) Високотемпературен сух охладител: фокусиране върху разсейването на топлината от горене в сърцевината
Високотемпературният сух охладител е отговорен главно за разсейването на топлината в сърцевината, генерирана по време на процеса на горене на двигателя, адаптирането към високотемпературната охлаждаща верига на Jenbacher 620 GS N и насочването към нуждите от разсейване на топлината на ключови компоненти като цилиндровия блок, главата на цилиндъра и буталото. Акцентът на неговия основен дизайн се крие в използването на ефективни топлообменни тръби и плоски реберни структури, които увеличават площта на топлообмен и улесняват по-късно почистване и поддръжка, отговаряйки на проектните изисквания на охладителната система на Jenbacher за "лесно почистване"; Топлообменната среда е избрана със специализирана охлаждаща течност, подходяща за условия на висока температура, която може да издържи на среда с висока температура над 90 градуса и идеално съответства на температурния праг на високотемпературната верига на двигателя; В същото време той е оборудван с интелигентен модул за контрол на температурата за следене на температурата на охлаждащата течност в реално време, автоматично регулиране на скоростта на вентилатора, гарантиране, че температурата на цилиндъра на двигателя е стабилна в оптималния работен диапазон и избягване на отслабване на мощността, причинено от прегряване - трябва да се отбележи, че този модел ще претърпи отслабване на мощността, когато входящата температура надвиши 30 градуса, а прецизният контрол на висока-температура може ефективно да избегне това проблем.
(2) Нискотемпературен сух охладител: осигурява стабилна работа на спомагателните системи
Ниско{0}}температурният сух охладител е предназначен основно за охлаждане на смазочното масло на двигателя, трансмисионната течност и въздуха под налягане, съответстващи на ниско{1}}температурната верига на Jenbacher 620 GS N (натоварване на разсейване на топлина от 169kW). Неговият дизайн се фокусира върху „прецизен температурен контрол при ниски-температури“ и „оптимизиране на консумацията на енергия“. Тази верига приема независими топлообменни канали, напълно отделени от високо-температурната верига, за да се избегнат топлинни смущения от различни температурни среди, да се гарантира, че температурата на смазочното масло е стабилна в рамките на подходящ диапазон, да се гарантира неговата ефективност на смазване и да се намали механичното износване, причинено от телесното тегло на двигателя от 12000 kg; В същото време, в отговор на изискванията за охлаждане на въздуха след турбокомпресор, температурата на въздуха може да бъде намалена до под 40 градуса, за да се увеличи плътността на въздуха, като по този начин се увеличи ефективността на изгаряне на горивото и се помогне на двигателя да поддържа 45,0% електрическа ефективност и 41,6% топлинна ефективност. В допълнение, ниско{13}}сухият охладител може да бъде проектиран за дистанционна инсталация, поставяйки оборудването извън генераторното помещение, за ефективно намаляване на натрупването на топлина и шумовото замърсяване вътре в помещението, като допълнително оптимизира работната среда в помещението.
(3) Цялостно предимство при адаптиране: Балансиране на стабилност и гъвкавост
В допълнение към дизайна за разсейване на топлината на преградата, сухият охладител за висока и ниска температура Jenbacher 620 GS N също има множество характеристики за адаптиране: той възприема олекотен дизайн в структурата, който може да бъде гъвкаво подреден според пространството на компютърната зала и е подходящ за широкомащабните-инсталационни нужди на този модел; За материала са избрани специални материали с устойчивост на корозия и устойчивост на висока температура, а някои модели могат да бъдат оборудвани със специални покрития, за да се адаптират към специални среди като крайбрежни зони и да удължат експлоатационния живот на оборудването; По отношение на управлението, той е свързан със системата за управление на двигателя, за да се постигне-синхронизиране на данните в реално време. Той може автоматично да регулира мощността на охлаждане според промените в натоварването на двигателя (като от празен ход до номинално натоварване), като избягва неефективната консумация на енергия и се привежда в съответствие с основното позициониране на този модел като „ефективен и -енергоспестяващ“. В същото време сухият охладител възприема принципа на сухо охлаждане, без да разчита на охлаждаща вода, като избягва проблеми като образуване на котлен камък, корозия и течове, които съществуват в традиционните системи за водно охлаждане, намалявайки разходите за поддръжка и е силно съвместим с концепцията за проектиране на „60 000 часа първи основен ремонт“ на Jenbacher 620 GS N с дълъг-жизнен живот.
3, Основната роля и стойността на приложението на сухи охладители с висока и ниска температура в Jenbacher 620 GS N
При действителната работа на газовия двигател Jenbacher 620 GS N, сухият охладител с висока и ниска температура е не само „охлаждащо устройство“, но и основна опора за осигуряване на стабилност на модула, подобряване на ефективността на работа и удължаване на живота на оборудването. Приложната му стойност се отразява главно в следните три аспекта.
(1) Осигурете стабилна работа на модула и избягвайте риска от неизправности
Като голям газов двигател, ключовите компоненти на Jenbacher 620 GS N (цилиндров блок, цилиндрова глава, лагери и др.) са изключително чувствителни към температурни промени. Прекомерните температурни колебания могат да причинят неравномерно топлинно разширение и свиване на компонентите, което води до повреда на уплътнението, износване на компонентите и други неизправности. Сухият охладител с висока и ниска температура контролира прецизно температурата на високотемпературните и нискотемпературните вериги, като гарантира, че всички компоненти на двигателя са винаги в оптимален работен температурен диапазон, като ефективно избягва отслабването на мощността и изключването, причинено от прегряване, както и проблеми като втвърдяване на смазката и повишена механична устойчивост, причинена от преохлаждане. Например, в сценария на комбинирано производство на топлина и електроенергия, двигателят трябва да работи при пълно натоварване за дълго време, а сухите охладители с висока и ниска температура могат стабилно да поддържат температурата на охладителната система, осигурявайки непрекъсната работа на уреда и избягвайки влиянието на повредите в разсейването на топлината върху стабилността на топлинното и електрическото захранване. Това беше напълно потвърдено в случая на приложение на оранжерията за пипер Wijnen в Холандия - в този проект три единици Jenbacher 620 GS N разчитат на ефективни охладителни системи за постигане на стабилно захранване с енергия и възстановяване и използване на CO ₂.
(2) Подобрете оперативната енергийна ефективност и намалете оперативните разходи
Цялостната ефективност на Jenbacher 620 GS N е висока до 86.5%, а ефективното разсейване на топлината на сухите охладители с висока и ниска температура може допълнително да използва потенциала за -спестяване на енергия на модула. От една страна, прецизното разсейване на топлината на високо-температурната верига може да осигури достатъчно изгаряне на двигателя, да намали разхода на гориво и по-нисък разход на гориво въз основа на ниска калоричност (9,5kWh/nm ³) (785nm ³/h); От друга страна, прецизното охлаждане на смазочното масло чрез ниско-температурната верига може да намали механичното износване, да намали консумацията на смазочно масло (специфичната консумация на смазочно масло на този модел е 0,30g/kWh) и да удължи цикъла на смяна на смазочното масло. В същото време дизайнът на сухо охлаждане не изисква изграждането на система за циркулация на охлаждаща вода, спестявайки потреблението на водни ресурси и потреблението на работна енергия на циркулационната водна помпа. Дизайнът на дистанционната инсталация също намалява разходите за вентилация и охлаждане в машинното помещение, а дългосрочната-експлоатация може значително да намали оперативните разходи на модула. В допълнение, чрез охлаждане и усилване на въздуха, плътността на въздуха може да бъде увеличена, което може допълнително да подобри изходната мощност на двигателя и напълно да използва предимството му от номинална електрическа мощност от 3354kW.
(3) Удължете живота на оборудването и намалете разходите за поддръжка
Проектният живот на Jenbacher 620 GS N е сравнително дълъг и работният статус на охладителната система пряко влияе върху експлоатационния живот на устройството. Сухият охладител с висока и ниска температура използва метод за сух топлообмен, който елиминира проблемите с котления камък и корозията, причинени от охлаждащата вода, и може да намали блокирането и загубата на компоненти на охладителната система; В същото време модулният дизайн прави поддръжката на оборудването удобна, позволявайки отделна поддръжка на вериги с висока или ниска температура, без да се засяга нормалната работа на двигателя и намалява времето за престой за поддръжка. В допълнение, устойчивите на висока температура и -корозия материали, избрани за оборудването, както и лесната за почистване структура на ребрата, допълнително удължават експлоатационния живот на сухия охладител, в съответствие с концепцията на дизайна за „дълъг живот, ниска поддръжка“ на двигателя и намаляват разходите за поддръжка на целия жизнен цикъл на уреда. В същото време някои доставчици могат да осигурят безплатни резервни части, видео техническа поддръжка и други следпродажбени услуги, за да подобрят допълнително удобството на поддръжката на оборудването.
4, Сценарии на приложение и практическа проверка
Високотемпературният и нискотемпературен сух охладител, адаптиран към газовия двигател Jenbacher 620 GS N, с отличната си адаптивност и оперативна производителност, е широко използван в различни сценарии, включително електроцентрали с разпределена енергия, комбинирано промишлено производство и -мащабно снабдяване на сгради с енергия. В електроцентралите с разпределена енергия модулът Jenbacher 620 GS N може да постигне интегрирана работа на "генериране на електроенергия + отопление". Високотемпературните и нискотемпературни сухи охладители осигуряват стабилна работа на уреда при различни натоварвания чрез прецизен контрол на температурата, подобрявайки ефективността на използване на енергията; В индустриалното производство този модел може да осигури стабилна електрическа и топлинна енергия за производствения процес. Сухият охладител с висока и ниска температура може да се адаптира към сложните работни условия на промишлената среда, да устои на смущения от прах, висока температура и т.н. и да осигури непрекъсната работа на уреда; При сценарии като засаждане на оранжерии и регионално отопление, предимствата на комбинираната топлина и мощност на уреда могат да бъдат напълно използвани, а сухите охладители с висока и ниска температура осигуряват надеждни гаранции за охлаждане за тази дългосрочна-стабилна работа.
От практически случаи, в електроцентралата на биомаса Güssing в Австрия, модулът Jenbacher 620 GS N използва дървесен газ като гориво и разчита на ефективното разсейване на топлината от високотемпературни и нискотемпературни сухи охладители, за да постигне целта на проекта за 100% възобновяема енергия; Във фабриката на Beretto в Италия, системата за комбинирано отопление и електричество на този модел е намалила разходите за енергийни доставки на фабриката с 30% със стабилна гаранция за охлаждане. Тези случаи напълно потвърждават съвместимостта на високотемпературни и нискотемпературни сухи охладители с газови двигатели Jenbacher 620 GS N, както и техните основни ценности за подобряване на оперативната стабилност, намаляване на разходите и оптимизиране на използването на енергия.
