हीट रिकवरी हीट एक्सचेंजर के लिए ओआरसी जेनरेटर सिस्टम का एनर्जी ब्रिज और तकनीकी कोर

ओआरसी प्रणाली की निम्न - ग्रेड ताप स्रोत विशेषताएं और कार्बनिक कार्यशील तरल पदार्थ के भौतिक गुण हीट रिकवरी हीट एक्सचेंजर पर सख्त अनुकूलित डिजाइन आवश्यकताओं को लागू करते हैं, और इसकी तकनीकी विशेषताएं मुख्य रूप से निम्नलिखित चार पहलुओं में परिलक्षित होती हैं:

(1) कुशल ताप विनिमय डिज़ाइन: अपशिष्ट ताप उपयोग और सिस्टम कॉम्पैक्टनेस को संतुलित करना

निम्न श्रेणी के ताप स्रोतों में छोटे तापमान प्रवणता और कम ऊर्जा घनत्व होते हैं, जिसके लिए ताप पुनर्प्राप्ति ताप विनिमायकों को अल्ट्रा{0}}उच्च ताप स्थानांतरण दक्षता की आवश्यकता होती है। इंजीनियरिंग में, "फ़िनड ट्यूब+क्रॉस फ़्लो/काउंटर फ़्लो अरेंजमेंट" की संरचना डिज़ाइन को आमतौर पर अपनाया जाता है: उच्च आवृत्ति फिनड ट्यूब का उपयोग गर्म साइड चैनल में गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाने के लिए किया जाता है, जिससे अपशिष्ट ताप माध्यम के साथ संपर्क क्षेत्र बढ़ता है; कोल्ड साइड वर्किंग फ्लुइड चैनल गर्म साइड माध्यम के साथ काउंटरकरंट हीट ट्रांसफर प्राप्त करने के लिए उचित चैनल आवंटन को अपनाता है, जिससे हीट ट्रांसफर तापमान अंतर अधिकतम हो जाता है। साथ ही, ओआरसी सिस्टम का उपयोग अक्सर औद्योगिक साइटों या मोबाइल उपकरणों (जैसे नई ऊर्जा भारी ड्यूटी ट्रक) में किया जाता है, और हीट एक्सचेंजर्स को सीमित स्थान में अधिकतम गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, कॉम्पैक्ट डिज़ाइन (जैसे प्लेट फिन और माइक्रोचैनल संरचनाएं) मुख्यधारा की पसंद बन गए हैं, और उनका वॉल्यूमेट्रिक हीट ट्रांसफर गुणांक पारंपरिक शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स के 3-5 गुना तक पहुंच सकता है।

(2) वर्कफ्लुइड अनुकूलनशीलता: कार्बनिक कामकाजी तरल पदार्थों के अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों को संबोधित करना

कार्बनिक कार्यशील तरल पदार्थ और पानी के बीच क्वथनांक, चिपचिपाहट और संक्षारकता में महत्वपूर्ण अंतर हैं, जिसके लिए सामग्री चयन और हीट एक्सचेंजर्स के संरचनात्मक डिजाइन के लिए विशेष आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, कुछ कार्बनिक कार्यशील तरल पदार्थ (जैसे कि R134a) चरण संक्रमण के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में विस्तार का अनुभव कर सकते हैं, और अत्यधिक दबाव हानि से बचने के लिए एक उचित प्रवाह चैनल क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र को डिजाइन करना आवश्यक है; क्लोरीन युक्त कार्यशील तरल पदार्थ उच्च तापमान पर विघटित हो सकते हैं और संक्षारक गैसों का उत्पादन कर सकते हैं, इसलिए हीट एक्सचेंजर की सामग्री मजबूत संक्षारण प्रतिरोध के साथ 316L स्टेनलेस स्टील या हास्टेलॉय मिश्र धातु होनी चाहिए; सूखे तरल पदार्थ (जैसे R245fa) और गीले तरल पदार्थ (जैसे n-पेंटेन) की चरण संक्रमण विशेषताएँ अलग-अलग होती हैं, और गीले तरल पदार्थ के आउटलेट पर बूंदों की पीढ़ी से बचने के लिए एक लक्षित ताप विनिमय प्रक्रिया को डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है, जो तरल प्रभाव के कारण टरबाइन को नुकसान पहुंचा सकती है।

(3) तापमान और दबाव नियंत्रण: सिस्टम के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करना

ओआरसी प्रणाली में कार्बनिक कामकाजी तरल पदार्थ का वाष्पीकरण तापमान आमतौर पर 60 डिग्री -180 डिग्री के बीच होता है, और काम का दबाव 2-4 एमपीए तक पहुंच सकता है। हीट रिकवरी हीट एक्सचेंजर को आउटलेट तापमान और काम कर रहे तरल पदार्थ की सूखापन को सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है - अत्यधिक सुपरहीट से सिस्टम ऊर्जा की खपत बढ़ जाएगी, जबकि अपर्याप्त सुपरहीट से टरबाइन विफलता हो सकती है। इस कारण से, हीट एक्सचेंजर्स आमतौर पर एक खंडित डिजाइन अपनाते हैं, जो प्रीहीटिंग सेक्शन, वाष्पीकरण सेक्शन और सुपरहीटिंग सेक्शन में विभाजित होता है। प्रत्येक प्रवाह चैनल की लंबाई और गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र के वितरण को अनुकूलित करके, कार्यशील द्रव आउटलेट की सूखापन 0.95 या उससे ऊपर स्थिर होना सुनिश्चित किया जाता है। साथ ही, चरण संक्रमण के दौरान कार्बनिक कामकाजी तरल पदार्थों के दबाव में उतार-चढ़ाव से निपटने के लिए हीट एक्सचेंजर को पर्याप्त दबाव प्रतिरोध और सीलिंग प्रदर्शन की आवश्यकता होती है, और तरल रिसाव के कारण सुरक्षा खतरों और ऊर्जा हानि को रोकने की आवश्यकता होती है।