Issiqlikni qayta tiklash uchun issiqlik almashinuvchisi uchun ORC generator tizimining energiya ko'prigi va texnik yadrosi
ORC tizimining past-darajali issiqlik manbalarining xarakteristikalari va organik ishchi suyuqlikning fizik xususiyatlari issiqlik qaytaruvchi issiqlik almashtirgichga qat'iy moslashtirilgan dizayn talablarini qo'yadi va uning texnik xususiyatlari asosan quyidagi to'rt jihatda aks etadi:
(1) Samarali issiqlik almashinuvi dizayni: chiqindi issiqlikdan foydalanish va tizimning ixchamligini muvozanatlash
Past darajadagi issiqlik manbalari kichik harorat gradientlariga va past energiya zichligiga ega, bu esa issiqlikni qayta tiklovchi issiqlik almashinuvchilarining ultra-issiqlik uzatish samaradorligini oshirishni talab qiladi. Muhandislikda odatda "qanatli trubka + o'zaro oqim / qarama-qarshi oqim tartibi" konstruktsiyasi loyihasi qabul qilinadi: yuqori-chastotali qanotli quvurlar issiq yon kanalda issiqlik uzatishni kuchaytirish, chiqindi issiqlik tashuvchisi bilan aloqa maydonini oshirish uchun ishlatiladi; Sovuq tomondan ishlaydigan suyuqlik kanali issiq yon muhit bilan qarama-qarshi issiqlik uzatishga erishish uchun oqilona kanal taqsimotini qabul qiladi va issiqlik uzatish harorati farqini maksimal darajada oshiradi. Shu bilan birga, ORC tizimlari ko'pincha sanoat maydonchalarida yoki mobil qurilmalarda (masalan, yangi energiya yuk-yuk mashinalarida) qo'llaniladi va issiqlik almashinuvchilari cheklangan maydonda maksimal issiqlik uzatish maydoniga erishishlari kerak. Shu sababli, ixcham dizaynlar (plastinka fin va mikrokanalli tuzilmalar kabi) asosiy tanlovga aylandi va ularning volumetrik issiqlik uzatish koeffitsienti an'anaviy qobiq va quvur issiqlik almashinuvchilaridan 3-5 baravar ko'p bo'lishi mumkin.
(2) Ishchi suyuqlikning moslashuvi: organik ishlaydigan suyuqliklarning noyob fizik va kimyoviy xossalariga murojaat qilish
Organik ishchi suyuqliklar va suv o'rtasida qaynash nuqtasi, yopishqoqligi va korrozivligi bo'yicha sezilarli farqlar mavjud bo'lib, ular material tanlash va issiqlik almashtirgichlarning strukturaviy dizayni uchun maxsus talablarni talab qiladi. Misol uchun, ba'zi organik ishlaydigan suyuqliklar (masalan, R134a) fazaga o'tish vaqtida sezilarli hajmning kengayishiga duch kelishi mumkin va ortiqcha bosim yo'qotilishining oldini olish uchun oqim kanalining o'rtacha kesma maydonini loyihalash- zarur; Xlor o'z ichiga olgan ishchi suyuqliklar yuqori haroratlarda parchalanishi va korroziy gazlarni ishlab chiqarishi mumkin, shuning uchun issiqlik almashtirgichning materiali 316L zanglamaydigan po'lat yoki kuchli korroziyaga chidamli Hastelloy qotishmasi bo'lishi kerak; Quruq suyuqliklar (masalan, R245fa) va ho'l suyuqliklar (n-pentan kabi)ning fazaviy o'tish xususiyatlari har xil bo'lib, suyuqlik ta'sirida turbinaga zarar etkazishi mumkin bo'lgan nam suyuqliklarning chiqishida tomchilar paydo bo'lishining oldini olish uchun maqsadli issiqlik almashinuvi jarayonini ishlab chiqish kerak.
(3) Harorat va bosimni nazorat qilish: tizimning barqaror ishlashini ta'minlash
ORC tizimidagi organik ishchi suyuqlikning bug'lanish harorati odatda 60 daraja - 180 daraja va ish bosimi 2-4MPa ga yetishi mumkin. Issiqlikni qayta tiklash uchun issiqlik almashtirgich ishchi suyuqlikning chiqish harorati va quruqligini aniq nazorat qilishi kerak - haddan tashqari qizib ketish tizim energiya sarfini oshiradi, ortiqcha qizib ketish esa turbinaning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Shu sababli, issiqlik almashinuvchilari odatda oldindan isitish bo'limiga, bug'lanish bo'limiga va qizib ketish qismiga bo'lingan segmentli dizaynni qabul qiladilar. Har bir oqim kanalining uzunligini va issiqlik uzatish maydonining taqsimlanishini optimallashtirish orqali ishlaydigan suyuqlik chiqishining quruqligi 0,95 yoki undan yuqori darajada barqaror bo'lishi ta'minlanadi. Shu bilan birga, issiqlik almashinuvchisi fazaga o'tish paytida organik ishlaydigan suyuqliklarning bosimining o'zgarishiga dosh berish uchun etarli bosim qarshiligi va muhrlanish ko'rsatkichlariga ega bo'lishi va suyuqlikning oqishi natijasida yuzaga keladigan xavfsizlik xavfi va energiya yo'qotilishining oldini olishi kerak.