کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها
معرفی:
کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها تاثیر بسیار زیادی در افزایش کارایی و عملکرد نیروگاه ها در سراسر جهان دارند. این مبدل های حرارتی به عنوان اجزای جدایی ناپذیر فرآیندهای حرارتی مختلف، سهم قابل توجهی در انتقال گرما بین جریان های مختلف سیال دارند. در نیروگاهها، که مدیریت گرما برای تولید برق از اهمیت بالایی برخوردار است، کاربرد مبدلهای حرارتی پوستهای و لولهای متنوع و حیاتی است. این بحث به بررسی نقش های چندوجهی این مبدل های حرارتی در تولید برق می پردازد و کاربردهای آنها را در کندانسورها، بخاری های آب تغذیه و سایر اجزای حیاتی پوشش می دهد.
جهت خرید مبدل حرارتی پوسته و لوله کلیک کنید
**1. کندانسورها:
یکی از کاربردهای اولیه مبدل های حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها در فرآیند تراکم است. در یک چرخه تولید برق معمولی، بخار از طریق یک توربین منبسط می شود تا برق تولید کند. پس از عبور از توربین، بخار باید دوباره به آب متراکم شود تا چرخه کامل شود. مبدل های حرارتی پوسته و لوله که به عنوان کندانسور شناخته می شوند، این تغییر فاز را به طور موثر تسهیل می کنند.
اصل کار:
- بخار داغ خروجی از توربین وارد پوسته کندانسور می شود.
- آب خنککننده که اغلب از رودخانهها، دریاچهها یا برجهای خنککننده تامین میشود، از طریق لولهها به گردش در میآید.
- گرمای بخار به آب خنک کننده منتقل می شود و باعث می شود بخار به آب متراکم شود.
- سپس آب تغلیظ شده دوباره به دیگ پمپ می شود تا چرخه تولید برق تکرار شود.
افزایش کارایی در بحث کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها :
- کندانسورهای پوسته ای و لوله ای برای به حداکثر رساندن سطح موجود برای تبادل حرارت طراحی شده اند و از تراکم کارآمد و سریع بخار اطمینان حاصل می کنند.
- راندمان کندانسور برای حفظ خلاء داخل توربین، کاهش فشار برگشتی و افزایش راندمان کلی نیروگاه بسیار مهم است.
**2. بخاریهای آب تغذیه: یکی دیگر از کاربردهای مهم مبدلهای حرارتی پوستهای و لولهای در نیروگاهها، پیش گرم کردن آب تغذیه قبل از ورود به دیگ است. این فرآیند که به عنوان گرمایش آب تغذیه شناخته می شود، کارایی کلی چرخه تولید برق را بهبود می بخشد.
بخاری پرفشار:
- یک مبدل حرارتی پوسته و لوله فشار بالا بعد از کندانسور اما قبل از دیگ قرار می گیرد.
- بخار استخراج شده از توربین برای گرم کردن آب تغذیه قبل از ورود به دیگ استفاده می شود.
- این فرآیند میزان سوخت مورد نیاز برای رساندن آب به دمای مورد نیاز را کاهش می دهد و در نتیجه راندمان حرارتی کلی نیروگاه را افزایش می دهد.
بخاری کم فشار:
- یک بخاری کم فشار، اغلب یک مبدل حرارتی پوسته و لوله دوم، در پایین دست در چرخه آب تغذیه قرار می گیرد.
- بخار استخراج شده با فشار کمتر برای گرم کردن بیشتر آب تغذیه قبل از رسیدن به دیگ استفاده می شود.
- با استفاده از چندین مرحله گرمایش آب تغذیه، نیروگاه ها می توانند مصرف انرژی را بهینه کرده و مصرف سوخت را کاهش دهند.
همچنین بخوانید:
داستان مبدل حرارتی از قدیم تا امروز
**3. کولرهای نفتی در کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها:
در نیروگاه ها، به ویژه آنهایی که از توربین های گازی استفاده می کنند، مبدل های حرارتی پوسته و لوله در سیستم های خنک کننده روغن کاربرد دارند. توربین های گاز از روغن برای روانکاری و خنک سازی اجزای مختلف استفاده می کنند. خنک کاری روغن کارآمد برای حفظ یکپارچگی عملیاتی و طول عمر توربین بسیار مهم است.
خنک کننده روغن روان کننده:
- مبدل حرارتی پوسته و لوله، روغن روانکاری را که در توربین در گردش است خنک می کند.
- خنک کاری برای حفظ ویسکوزیته روغن و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد اجزای مهم توربین ضروری است.
خنک کننده روغن گیربکس:
- در برخی از نیروگاه ها، به ویژه آنهایی که دارای سیستم سیکل ترکیبی هستند، از گیربکس برای اتصال توربین گاز و ژنراتور استفاده می شود.
- مبدل های حرارتی پوسته و لوله روغن مورد استفاده در این گیربکس ها را خنک می کنند و از سایش بیش از حد جلوگیری می کنند و عملکرد بهینه را تضمین می کنند.
**4. ژنراتورها و بویلرهای بخار:
در انواع خاصی از نیروگاهها، مانند نیروگاههایی که از زیست توده یا فناوریهای ضایعات به انرژی استفاده میکنند، مبدلهای حرارتی پوسته و لوله اجزای جداییناپذیر ژنراتورهای بخار یا بویلرها هستند.
بویلرهای زیست توده در کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها :
- بویلرهای زیست توده مواد آلی را برای تولید برق به بخار تبدیل می کنند.
- مبدل های حرارتی پوسته و لوله انتقال حرارت بین گازهای احتراق و آب/بخار را تسهیل می کنند و تبدیل انرژی کارآمد را تضمین می کنند.
دیگ های حرارتی زباله:
- دیگ های حرارتی هدر رفته انرژی حرارتی را از گازهای خروجی فرآیندهای صنعتی بازیابی می کنند و به تولید برق کمک می کنند.
- مبدل های حرارتی پوسته و لوله برای انتقال گرما از گازهای داغ به آب و تولید بخار برای تولید برق استفاده می شود.
**5. سیستم های خنک کننده برای توربین های بخار:
توربین های بخار که به طور گسترده در تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند، برای حفظ شرایط عملیاتی بهینه نیاز به سیستم های خنک کننده کارآمد دارند. مبدل های حرارتی پوسته و لوله نقش مهمی در این سیستم های خنک کننده دارند.
سیستم های خنک کننده هیدروژنی:
- توربین های بخار بزرگ اغلب از هیدروژن به عنوان یک محیط خنک کننده برای افزایش کارایی استفاده می کنند.
- مبدلهای حرارتی پوسته و لوله خنکسازی هیدروژن را تسهیل میکنند، از گرمای بیش از حد جلوگیری میکنند و عملکرد ایمن توربین را تضمین میکنند.
سیستم های خنک کننده آبی:
- مبدلهای حرارتی پوسته و لوله همچنین میتوانند بخشی از سیستمهای خنککننده مبتنی بر آب برای توربینهای بخار باشند، جایی که آب از طریق لولهها به گردش در میآید تا گرمای تولید شده در طول عملیات توربین را دفع کند.
**6. نیروگاه های هسته ای:
در نیروگاه های هسته ای، مبدل های حرارتی پوسته ای و لوله ای در ظرفیت های مختلفی از جمله خنک سازی اجزای راکتور و تولید بخار برای تولید برق استفاده می شود.
سیستم های خنک کننده راکتور:
- مبدل های حرارتی پوسته و لوله به خنک کردن خنک کننده اولیه راکتور کمک می کنند و گرما را از هسته راکتور به حلقه خنک کننده ثانویه منتقل می کنند.
- مولد بخار:
- ژنراتورهای بخار در نیروگاه های هسته ای از مبدل های حرارتی پوسته ای و لوله ای برای تولید بخار برای تولید برق استفاده می کنند.
نتیجه:
کاربردهای مبدل های حرارتی پوسته و لوله در نیروگاه ها متنوع و برای افزایش کارایی، قابلیت اطمینان و عملکرد کلی بسیار مهم است. از کندانسورهایی که تراکم بخار را تسهیل میکنند تا گرمکنهای آب تغذیه که چرخههای حرارتی را بهینه میکنند، این مبدلهای حرارتی به طور قابلتوجهی به فرآیندهای پیچیده و به هم پیوسته در سیستمهای تولید برق کمک میکنند. تطبیق پذیری آنها به کاربردها در خنک کننده نفت، ژنراتورهای بخار و سیستم های خنک کننده برای توربین ها گسترش می یابد و نقش محوری آنها را در چشم انداز متنوع عملیات نیروگاه ها نشان می دهد. با ادامه پیشرفت فناوری، کارایی و سازگاری مبدلهای حرارتی پوسته و لوله در تکامل تولید برق مدرن باقی میماند.
جهت بازدید از سایت طراحان کالا کلیک کنید.
