गैस इंजनों के बाद गैस की गर्मी गर्म पानी का उत्पादन करने के लिए

गैस इंजन के बाद गैस के इंजन गर्म पानी का उत्पादन करने के लिए

गैस इंजन (जैसे, प्राकृतिक गैस, बायोगैस इंजन) ऑपरेशन के दौरान बड़ी मात्रा में अपशिष्ट गर्मी उत्पन्न करते हैं - आमतौर पर कुल ईंधन ऊर्जा इनपुट के 30% -50% के लिए लेखांकन करते हैं। इस अपशिष्ट गर्मी का अधिकांश हिस्सा निकास गैस (तापमान आमतौर पर 350 डिग्री -600 डिग्री) और सिलेंडर जैकेट ठंडा पानी द्वारा किया जाता है। गर्म पानी का उत्पादन करने के लिए निकास गर्मी की वसूली एक लागत है - प्रभावी ऊर्जा - बचत समाधान, और इसका कोर इंजन के ऑपरेटिंग विशेषताओं के लिए एक उपयुक्त गैस हीट रिकवरी हीट एक्सचेंजर से मेल खाने में निहित है।

सिस्टम उच्च - तापमान निकास गैस को गैस इंजन से कम - तापमान के पानी में स्थानांतरित करने के लिए एक हीट एक्सचेंजर का उपयोग करता है, जिससे पानी के तापमान को आवश्यक "गर्म पानी" मानक (आमतौर पर 50 डिग्री -90 डिग्री, जैसे कि हीटिंग, औद्योगिक प्रक्रिया पानी, या घरेलू गर्म पानी के आधार पर) को बढ़ाता है। प्रक्रिया तीन प्रमुख चरणों का अनुसरण करती है:
चरण 1: निकास गैस और जल प्रवाह पथ डिजाइन
निकास गैस पक्ष: उच्च - गैस इंजन के निकास से तापमान निकास गैस (350 डिग्री -600 डिग्री) को हीट एक्सचेंजर के निकास चैम्बर (आमतौर पर "शेल साइड" या "ट्यूब साइड," एक्सचेंजर प्रकार के आधार पर) में पेश किया जाता है। यह गर्मी हस्तांतरण की सतह (जैसे, फिन्ड ट्यूब्स) के माध्यम से बहता है और गर्मी जारी करता है, ठंडा निकास गैस (तापमान 120 डिग्री -200 डिग्री तक गिरा दिया गया, ओस पॉइंट संक्षारण से बचने के लिए) अंत में चिमनी के माध्यम से डिस्चार्ज किया गया।
पानी की ओर: कम - तापमान मेक - ऊपर पानी (जैसे, 15 डिग्री -30 डिग्री) को हीट एक्सचेंजर के वॉटर चैंबर (निकास गैस के विपरीत प्रवाह पथ) में पंप किया जाता है। यह गर्मी हस्तांतरण की सतह के माध्यम से निकास गैस से गर्मी को अवशोषित करता है, और गर्म पानी (50 डिग्री -90 डिग्री) को गर्म पानी के भंडारण टैंक या सीधे अंत उपयोगकर्ता (जैसे, हीटिंग सिस्टम, औद्योगिक कार्यशालाओं) में भेजा जाता है।
चरण 2: गर्मी हस्तांतरण तंत्र
हीट ट्रांसफर हीट एक्सचेंजर की ट्यूब वॉल (या फिन्ड सतह) के माध्यम से होता है। प्रक्रिया के तीन चरण हैं:
निकास गैस से गर्मी हस्तांतरण सतह तक संवहन: उच्च - तापमान निकास गैस सतह पर बहती है, जबरन संवहन के माध्यम से धातु की दीवार को गर्मी स्थानांतरित करती है।
गर्मी हस्तांतरण की सतह के माध्यम से चालन: गर्मी पानी के संपर्क में आंतरिक पक्ष के लिए धातु ट्यूब/फिन (जैसे, कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील) के माध्यम से आयोजित की जाती है।
गर्मी हस्तांतरण की सतह से पानी में संवहन: कम - तापमान पानी ट्यूब के अंदर बहता है, जबरन संवहन के माध्यम से दीवार से गर्मी को अवशोषित करता है और तापमान में बढ़ता है।
चरण 3: सिस्टम सहायक नियंत्रण
सुरक्षा और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए, सिस्टम प्रमुख नियंत्रणों से लैस है:
तापमान की निगरानी: सेंसर निकास गैस इनलेट/आउटलेट तापमान और गर्म पानी के आउटलेट तापमान को ट्रैक करते हैं। यदि निकास गैस का तापमान बहुत कम है (ओस पॉइंट संक्षारण का जोखिम) या गर्म पानी का तापमान बहुत अधिक है (स्केलिंग का जोखिम), तो सिस्टम पानी के प्रवाह या निकास गैस के हिस्से को समायोजित करता है।
जल प्रवाह नियंत्रण: एक चर - आवृत्ति पंप गर्म पानी के आउटलेट के तापमान को स्थिर करने के लिए इंजन के लोड (निकास गैस तापमान के साथ निकास गैस का तापमान भिन्न होता है) के आधार पर पानी के प्रवाह को समायोजित करता है।
दबाव संरक्षण: पानी के विस्तार के कारण होने वाले ओवरप्रेस को रोकने के लिए पानी की तरफ एक दबाव राहत वाल्व और दबाव गेज स्थापित किया जाता है।
ओस प्वाइंट संक्षारण रोकथाम: यदि निकास गैस में अम्लीय घटक होते हैं (जैसे, बायोगैस इंजन H, का उत्पादन कर सकते हैं), तो हीट एक्सचेंजर के आउटलेट निकास तापमान को धातु की सतह पर अम्लीय पानी के संक्षेपण से बचने के लिए एसिड ओस बिंदु (आमतौर पर 120 डिग्री -150 डिग्री) के ऊपर नियंत्रित किया जाता है।

विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
Cogeneration (CHP) सिस्टम:
गैस इंजन कारखानों, समुदायों या डेटा केंद्रों के लिए बिजली उत्पन्न करते हैं, जबकि निकास गर्मी के लिए गर्म पानी का उत्पादन करने के लिए बरामद किया जाता है:
औद्योगिक प्रक्रिया पानी (जैसे, खाद्य प्रसंस्करण, कपड़ा रंगाई)।
आवासीय/वाणिज्यिक हीटिंग (रेडिएटर या फर्श हीटिंग के माध्यम से)।
बायोगैस इंजीनियरिंग:
बायोगैस इंजन बिजली उत्पन्न करने के लिए बायोगैस (पशुधन खाद या कार्बनिक अपशिष्ट से) जलाते हैं, और निकास गर्मी का उपयोग किया जाता है:
हीट बायोगैस डाइजेस्टर्स (मेसोफिलिक किण्वन के लिए 35 डिग्री -40 डिग्री बनाए रखें, बायोगैस यील्ड में सुधार)।
खेत की सफाई या स्टाफ डॉर्मिटरी के लिए गर्म पानी प्रदान करें।
छोटे वितरित ऊर्जा प्रणाली:
होटल, अस्पतालों, या स्कूलों के लिए: गैस इंजन निकास गर्मी दैनिक उपयोग (स्नान, सफाई) और सहायक हीटिंग के लिए गर्म पानी का उत्पादन करती है, जो नगरपालिका गर्मी की आपूर्ति पर निर्भरता को कम करती है।