ENERGY APPLICATIONS
Basing on plate heat exchanger principle
Plate heat exchanger for energy
Plate heat exchangers can be found in all energy systems, whether hydropower, geothermal, solar, wind power or tidal energy etc. and play no less important role in energy conversion or equipment protection.
Brazed plate heat exchangers (BPHEs) are a key component in windmill transmission and hydraulic systems. Accordingly, the compact plate heat exchangers comes useful in cooling the lubrication oil of control system and in converting the mechanical energy.
A gearbox at the top of the windmill controls the velocity of the rotor and transmits mechanical power. The transmission oil that lubricates the gears gets hot, and must be cooled to maintain its performance and protect the gearbox. The BPHE solution replaces the single large oil circuit with two smaller circuits, one for oil and one for ethylene glycol, with several advantages.
Application data:
- Heat load: 46 kW
- Oil type: SAE (ISO VG 320)
- Oil temperature (in/out): 70oC/52oC
- Ethylene glycol 40% (in/out): 45,6oC/60,8oC
- Pressure drop (oil/ethylene glycol): 75-100 kPa/3 kPa
Các hệ quang điện sử dụng năng lượng mặt trời để gia nhiệt các dung môi (Vd. hỗn hợp nước/glycol, dầu hydrocarbon, methyl alcohol, NH3) sau đó tuần hoàn qua các ống để truyền nhiệt cho nước và sản xuất ra hơi. Hơi được chuyển hóa thành cơ năng trong tua-bin truyền sức cho máy phát tạo ra dòng điện. Các bộ trao đổi nhiệt tấm có thể thay thế các dạng vỏ ống cho hiệu suất cao hơn, trong khi sử dụng ít không gian hơn.
Các bộ trao đổi nhiệt tấm cũng được dùng để làm mát dầu bôi trơn bạc đạn chính của tua-bin hơi. Ngoài ra, còn có những ứng dụng tiềm năng khác:
- Các bộ trao đổi nhiệt muối nóng chảy
- Các bộ tái gia nhiệt muối/hơi áp thấp
- Các bộ siêu gia nhiệt muối/hơi áp cao
- Các bộ sơ nhiệt muối/nước cấp
- Các dàn ngưng và sơ nhiệt nước ngưng
Các đập thủy điện là những kết cấu khổng lồ cần trang bị không chỉ các hệ làm mát tin cậy mà còn là những hệ làm mát được thiết kế để giảm thiểu thời gian dừng chạy của tur-bin, máy phát và máy biến thế.
Các bộ trao đổi nhiệt tấm cho phép thay thế hữu hiệu các dàn ống khi tiếp cận các vấn đề:
- Các thủy sinh tăng trưởng bên trong các ống coil gây tắc nghẽn
- Ăn mòn nghiêm trọng bên trong các hộp nước làm mát không thể khắc phục hay sửa chữa
- Các vi khuẩn làm thoái hóa nikel trong các ống coil của bộ làm mát
Các bộ trao đổi nhiệt tấm được sử dụng như các hệ ngưng tụ, làm mát thứ cấp nước ngưng, sơ nhiệt và giải nhiệt nước cấp. Trong một số trường hợp, chúng được dùng để làm mát hệ trữ ướt, nơi các bộ trao đổi nhiệt tấm sẽ vận hành như hệ làm mát gas và chất điện phân để trữ nguồn năng lượng tái tạo trong các hệ điện phân.
Ví dụ: Bộ ngưng tụ sau cho tua-bin hơi
Các bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ tấm (bó khối) được sử dụng như một hệ sơ nhiệt áp thấp trong hệ thiết bị nước và hơi kết nối nồi hơi đến tua-bin, cho hiệu suất truyền nhiệt gấp 5 lần các dạng vỏ ống truyền thống trong khi chỉ chiếm một phần năm mặt bằng.
Chức năng chính của các bộ trao đổi nhiệt tấm này là tận dụng hơi thải từ tua-bina để gia nhiệt nước nồi hơi từ 50oC đến 80-90 (oC), đồng thời làm hạ nhiệt hơi để tránh sốc nhiệt trên trống hơi của nồi hơi.
