Wärme tauscher kraftwerk

Arten von Wärmetauschern in Kraftwerken

Ein Wärmetauscher ist ein technisches Gerät, das Wärmeenergie zwischen zwei oder mehr Fluiden umwandelt. Es gibt verschiedene Arten von industriellen Wärmetauschern, die in Kraftwerken eingesetzt werden:

• Rohr-Wärmetauscher: Häufig verwendete Wärmetauscher mit Rohrbündel. Der Wärmetauscher besteht aus einem Rohrbündel, einem Außenmantel, Einlass-/Auslass-Kopfkästen und anderem Zubehör. Das Funktionsprinzip des Rohr-Wärmetauschers besteht darin, einen Wärmeübertragungsweg zwischen dem Fluid im Rohr und dem Fluid außerhalb des Rohrs durch die Rohrwand zu schaffen. Dies ermöglicht den Wärmeübergang (Heizen oder Kühlen) zwischen zwei verschiedenen Fluiden. Rohr-Wärmetauscher haben folgende Vorteile. Sie eignen sich für die Verarbeitung einer großen Anzahl von Produkten. Rohr-Wärmetauscher haben typischerweise eine große Wärmeübertragungsfläche, die ein großes Volumen an Fluiden bewältigen kann. Rohr-Wärmetauscher haben auch eine starke Anpassungsfähigkeit. Durch die Änderung der Rohranzahl und -anordnung können die Rohr-Wärmetauscher für Gegenstrom, Gleichstrom oder Mischstrom verwendet werden.
• Rohr-Wärmetauscher: ist ein kompaktes Wärmeaustauschgerät. Es besteht aus zahlreichen Rohren mit kleinem Durchmesser. Die Rohrbündel werden zu einem Block zusammengebaut, der dann in einen Mantel eingeschlossen wird. Wärmeübertragung erfolgt vom Fluid, das durch die Rohre zirkuliert, zu dem auf der Mantelseiten (oder umgekehrt). Die Wärmemenge, die übertragen wird, hängt von der Temperaturdifferenz zwischen den Fluiden und der Oberfläche der Rohre ab.
• Plattenwärmetauscher: bestehen aus vielen Platten mit einer gerippten Oberfläche. Die Platten sind zwischen einem oberen Rahmen und einem unteren Rahmen montiert. Die Dichtung in den geriffelten Rillen, die dann mit zwei Dichtplatten versehen wird, die die Außenseite der Riffelung abdichten, erzeugt Kanäle, durch die Fluide strömen. Die Fluide übertragen dann Wärme über die Platten. Plattenwärmetauscher unterscheiden sich von anderen Wärmetauschern durch ihre gerippten Platten.
• Der Luftkühler-Wärmetauscher: auch bekannt als Rippenrohr-Wärmetauscher, besteht aus vielen Rohren, die zu einem Bündel zusammengefasst sind, wobei Rippen an jedes Rohr angebracht sind. Durch die Kopplung der kühlen Umgebungsluft an das heiße Fluid, das durch die Rohre strömt, wird die Wärme zwischen ihnen ausgetauscht. Luftkühler-Wärmetauscher sind effizient und umweltfreundlich.
• Der Verdampfer-Wärmetauscher: ist die erste Komponente des Arbeitszyklus des Kühlschranks; er findet zwischen der umgebenden Atmosphäre und dem Kältemittel statt. Die Wärme wird vom Kältemittel im Verdampfer aus der Umgebung absorbiert, wodurch sich der Zustand des Kältemittels von flüssig zu gasförmig ändert. Der Prozess kühlt die Umgebung um den Verdampfer.

Spezifikationen und Wartung von Wärmetauschern in Kraftwerken

Spezifikationen:

• Größe und Fläche: Industrielle Wärmetauscher sind größer als die, die für normale Zwecke verwendet werden. Daher sind ihre Größen und Flächen größer als die von winzigen Geräten.
• Materialien: Die Materialien für industrielle Wärmetauscher in Kraftwerken sind in der Regel zähe Metalllegierungen wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Titan usw. Diese Materialien sind langlebig und können hohen Drücken und Temperaturen standhalten. Außerdem sind sie sehr korrosionsbeständig und ermöglichen einen stabilen und sicheren Betrieb während ihrer gesamten Lebensdauer.
• Fließschema: Die gängigen Fließschemata von industriellen Wärmetauschern in Kraftwerken sind Gegenstrom, Gleichstrom, Kreuzstrom usw. Die Wahl des Fließschemas hängt von den Funktionen und den Bedürfnissen nach Effizienz des Wärmetauschers ab.
• Effizienz: Der thermische Wirkungsgrad von industriellen Wärmetauschern in Kraftwerken ist in der Regel hoch. Ihre Wärmeübergangskoeffizienten sind ebenfalls sehr hoch. Beispielsweise haben Mantel- und Rohrwärmetauscher einen Gesamtwärmeübergangskoeffizienten von etwa 1000-5000 W/(m2·K) oder sogar höher. Das zeigt, dass sie Energieressourcen effektiv nutzen können und so die Produktionskosten für Unternehmen senken.

Wartung:

• Reinigung: Reinigen Sie die Außenflächen und die wärmeleitenden Elemente des Wärmetauschers regelmäßig, um Ablagerungen, Ablagerungen und Schmutz zu vermeiden. Verwenden Sie geeignete Reinigungsmittel und Geräte.
• Lecksuche: Untersuchen Sie den Wärmetauscher regelmäßig auf Lecks. Überprüfen Sie die Dichtungen, Verbindungen und Anschlüsse, um sicherzustellen, dass keine Lecks vorhanden sind, und führen Sie rechtzeitig Reparaturen durch, wenn welche gefunden werden.
• Betrieb: Befolgen Sie während der Verwendung von Wärmetauschern immer sorgfältig die vom Hersteller angegebenen Betriebsanweisungen. Überlasten Sie die Geräte nicht und streben Sie keine höhere Effizienz auf Kosten der Sicherheit der Geräte an.
• Schmierung: Wenn einige Komponenten eine Schmierung benötigen, um optimal und länger zu funktionieren, tragen Sie geeignete Schmiermittel entsprechend den vom Hersteller vorgegebenen Anforderungen auf.
• Kurz gesagt, die richtige Wartung von industriellen Wärmetauschern in Kraftwerken ist wichtig, damit sie über Jahrzehnte und unter rauen Bedingungen einwandfrei funktionieren. Nur so können diese wichtigen Geräte weiterhin den effizienten, wirtschaftlichen und sicheren Betrieb von Kraftwerken gewährleisten.

Szenarien für Wärmetauscher in Kraftwerken

Die Hauptanwendung von Wärmetauschern in einem Kraftwerk ist die Erleichterung der Wärmeübertragung zwischen zwei Fluiden. Die Konstruktion und Anwendung von Wärmetauschern variiert je nach Art des Kraftwerks, in dem sie eingesetzt werden.

• Kühlwassersysteme

  Frischwasser wird in der Regel erwärmt, wenn es durch den Kondensator eines Wärmekraftwerks fließt. Ein Wärmetauscher wird verwendet, um die Wärme vom Kondensator auf das Kühlwasser zu übertragen. Das Kühlwasser fließt dann zurück in den Fluss oder See. In diesem Fall verhindert der Wärmetauscher, dass das Kühlwasser zu heiß wird.

• Überhitzer und Economizer

  In einem Dampfkraftwerk werden Wärmetauscher verwendet, um den Dampf zu erhitzen, der zur Turbine fließt. Sie befinden sich im Kessel und werden als Überhitzer bezeichnet. Überhitzer können die Temperatur und den Druck des Dampfes um einige hundert Grad erhöhen. Ein Economizer ist eine andere Art von Wärmetauscher, die in einem Kraftwerk vorkommt. Er befindet sich in der Regel im Kessel wie ein Überhitzer. Seine Aufgabe ist es, die Wärme aus den Rauchgasen zu nutzen, um das Wasser zu erhitzen, das in den Kessel gelangt.

• Luft-Luft-Wärmetauscher

  An einigen Stellen in einem Kraftwerk kann es notwendig sein, die beiden Gase zu trennen. Dies kann zum Schutz vor Verunreinigungen oder aus Sicherheitsgründen erforderlich sein. Ein Beispiel sind Wärmetauscher zwischen Rauchgas und Verbrennungsluft. In diesem Fall wird Wärme vom Rauchgas auf die Verbrennungsluft übertragen. Wärmetauscher können verwendet werden, um Wärme aus dem Rauchgas zu gewinnen und diese zum Erhitzen der zugeführten Luft zur Verbrennung zu nutzen.

• Gasturbinenkraftwerke

  In einem Gasturbinenkraftwerk können Wärmetauscher in einem kombinierten Kreisprozess verwendet werden. In einem kombinierten Kreisprozess wird zuerst Energie mit einer Gasturbine erzeugt. Ein Teil der in der Gasturbine erzeugten Wärme wird auf einen Wärmetauscher übertragen. Der Wärmetauscher wird dann verwendet, um Dampf für die Energieerzeugung mit einer Dampfturbine zu erzeugen.

So wählen Sie Wärmetauscher für Kraftwerke aus

Wärmetauscher spielen eine entscheidende Rolle bei der Energieerzeugung. Die folgenden Tipps können Käufern helfen, die für ihre Kraftwerke geeigneten Wärmetauscher zu identifizieren:

• Bewertung der Medieneigenschaften

  Berücksichtigen Sie die Eigenschaften sowohl des heißen als auch des kalten Fluids. Achten Sie auf den Druck- und Temperaturbereich, die Durchflussraten und die chemischen Eigenschaften (korrosiv, toxisch oder gefährlich) der Fluide. Berücksichtigen Sie auch, ob die Fluide Gase, Flüssigkeiten oder Schlämme sind. Wählen Sie dann eine Wärmetauscherkonstruktion, die ihre spezifischen Anforderungen erfüllen kann.

• Berücksichtigung der Platzbeschränkungen

  Bestimmen Sie die physikalischen Abmessungen (Länge, Breite und Höhe) des Wärmetauschers, der in das Kraftwerk passt. Berücksichtigen Sie auch die Anlage des Kraftwerks. Wählen Sie dann eine kompakte Wärmetauscherkonstruktion, z. B. Platten- oder Mantel- und Rohrmodule, wenn es Platzbeschränkungen gibt.

• Bewertung der Wartungsanforderungen

  Wählen Sie einen Wärmetauscher mit geringen Wartungsanforderungen, wenn der Standort des Kraftwerks die Durchführung regelmäßiger Wartungsarbeiten erschwert. Ziehen Sie zuverlässige Konstruktionen wie Mantel- und Rohreinheiten in Betracht. Stellen Sie außerdem sicher, dass der gewählte Wärmetauscher auch über zugängliche Komponenten für eine einfache Wartung und Kontrolle verfügt.

• Berücksichtigung der Budgetbeschränkungen

  Bei der Entscheidung für einen Wärmetauscher für ein Kraftwerk ist das Budget ein wichtiger Aspekt. Legen Sie ein Budget für die Anschaffung und Installation des Wärmetauschers fest. Priorisieren Sie dann die Ausgaben für Einheiten, die die Leistung des Kraftwerks verbessern. Berücksichtigen Sie die langfristigen Kosten (Energie- und Wartungskosten) des Wärmetauschers und nicht nur den Anschaffungspreis.

F&A

F1. Welche Trends gibt es auf dem Markt für Wärmetauscher?

A1. Laut Marktberichten belief sich die Größe des globalen Marktes für Wärmetauscher im Jahr 2021 auf 25,92 Milliarden US-Dollar und soll bis 2031 einen Wert von 39,34 Milliarden US-Dollar erreichen, was einer CAGR von 4,5 % von 2022 bis 2031 entspricht. Zu den wichtigsten Trends gehören kompakte Wärmetauscher-Kraftwerke, intelligente Wärmetauscher und nachhaltige Wärmetauscher.

F2. Was sind die Unterschiede zwischen den Kondensatoren und Heizungen in Kraftwerks-Wärmetauschern?

A2. Die Funktion eines Kondensators ist es, Wärme aus einem Dampf zu entfernen und ihn in eine Flüssigkeit zu verwandeln. Er gibt auch Wärme an das Kühlmedium ab, in der Regel Wasser oder Luft. Die Heizung hingegen nimmt Wärme von einem heißen Fluid auf, das in der Regel aus einem Kessel stammt. Sie leitet die Wärme an ein anderes Fluid weiter, in der Regel Wasser, das zum Heizen verwendet wird.

F3. Was ist der Unterschied zwischen Platten- und Rohr-Wärmetauschern?

A3. Plattenwärmetauscher werden hauptsächlich in Sanitärinstallationen verwendet, während Rohr-Wärmetauscher hauptsächlich in industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Rohr-Wärmetauscher benötigen auch mehr Platz als kompakte Plattenwärmetauscher. Wärmetauscher lassen sich in Gegenstrom, Kreuzstrom und Mantelrohr einteilen, die hauptsächlich in der Kraftwerksindustrie eingesetzt werden.