Что представляет собой теплообменник отходящих газов?

Вместе с выхлопными газами двигателя выбрасывается отработанное тепло – много тепла! Узнайте о том, как теплообменник отходящих газов превращает это тепло в ценный источник бесплатной энергии.

Теплообменник отходящих газов рекуперирует тепловую энергию из отработанных газов двигателя возвратно-поступательного действия, работающего на дизельном топливе, газе или биогазе, и использует ее для нагрева воды, которую затем можно использовать для отопления помещений, обогрева оборудования, охлаждения с помощью охлаждающего устройства или выработки электроэнергии системой на основе органического цикла Ренкина. В связке с генераторной установкой с приводом от двигателя такой теплообменник переводит двигатель из режима выработки только электроэнергии на комбинированное производство тепла и электроэнергии, что существенно повышает его относительный электрический КПД.

Принцип действия

Двигатель возвратно-поступательного действия преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу. Побочным продуктом этого процесса является тепло, отходящее от всех секций двигателя. При этом наибольшее количество тепла вырабатывается выхлопной системой. В тепло превращается до 50 % всей энергии топлива, поступающего в двигатель, а на выхлопную систему двигателя приходится 55 % от этого количества. Если это тепло не утилизировать тем или иным способом, ценный источник энергии будет просто выбрасываться в атмосферу земли. Благодаря установке теплообменника отходящих газов тепло из потока выхлопных газов двигателя можно рекуперировать и использовать для нагрева или охлаждения, без каких-либо дополнительных затрат с точки зрения потребления топлива.

Как это работает?

Выхлопные газы, выходящие из двигателя при температуре выше 500 ⁰C, проходят через центральный трубный сердечник теплообменника. Одновременно с этим через наружный корпус теплообменника циркулирует вода, которая проходит поверх и вокруг трубного сердечника, охлаждая выхлопные газы и передавая большую часть тепла газов водяному контуру.

Для чего используется тепло?

Полученная тепловая энергия может использоваться для различных бытовых, коммерческих и промышленных целей, в том числе для отопления помещений коммерческих предприятий, централизованного теплоснабжения и горячего водоснабжения жилых домов, обогрева технологического оборудования и термомасляного обогрева. При использовании двигателя Стирлинга или органического цикла Ренкина возможна выработка дополнительной электроэнергии или охлаждение с помощью охлаждающего устройства.

Преимущества для конечного пользователя

Помимо доступа к ценному источнику бесплатной энергии, теплообменник отходящих газов позволяет повысить общую производительность генераторной установки примерно с 30 % (только электроэнергия) до почти 60 % (совместная выработка тепла и электроэнергии). Благодаря рекуперации отработанного тепла из других секций двигателя (например, систем охлаждения, смазки и впуска воздуха) производительность можно увеличить почти до 80 %.

Что необходимо учитывать

Необходимо учитывать количество тепла, рекуперируемого из потока выхлопных газов, поскольку температура выхлопных газов, как правило, не должна опускаться ниже 120 ⁰C (для дизельных двигателей – ниже 180 ⁰C) во избежание загрязнения или образования конденсата внутри теплообменника, что может привести к преждевременному отказу.

Кроме того, необходимо установить оборудование для автоматического выключения двигателя с температурными датчиками в теплообменнике отходящих газов и двигателе. В случае останова газового контура необходимо обеспечить работу водяного контура до рассеяния остаточного тепла из теплообменника.

Заключение

Теплообменники отходящих газов – это весьма эффективный способ вторичного использования ценного источника энергии, который в противном случае будет просто выброшен. После рекуперации энергию можно применять в различных целях, сокращая тем самым затраты на энергию. Компания Bowman, ведущий производитель теплообменников отходящих газов в Великобритании, предлагает широкий ассортимент высококачественного оборудования для двигателей мощностью до 1 МВт, работающих на биогазе, дизельном топливе или природном газе, которое доказало свою надежность при работе в самых жестких условиях.

Чтобы получить более подробную информацию о теплообменниках отходящих газов компании Bowman, скачайте соответствующую брошюру здесь или свяжитесь с нашим техническим отделом сбыта по тел. +44 (0)121 359 5401.

Связанные загрузки

Больше Загрузки