теплообменники на миниТЭЦ

Технологии, законодательство, финансирование, проектирование и прочее
next

теплообменники на миниТЭЦ

Сообщение next » 17-мар-2006 11:11

Будьте любезны, подскажите, чьи теплообменники используются на миниТЭЦ. Сколько не искал, не мог найти.

Кефальников
энергетик
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 02-мар-2006 23:00

Re: теплообменники на миниТЭЦ

Сообщение Кефальников » 19-мар-2006 0:27

next писал(а):Будьте любезны, подскажите, чьи теплообменники используются на миниТЭЦ. Сколько не искал, не мог найти.

Какие теплообменники имеете ввиду? Съем тепла с двигателя и выхлопа. Или для передачи тепла во вторичный контур? Если во вторичку, то обычно пластинчатые

Угол

Сообщение Угол » 19-мар-2006 18:36

Для съема тепла с охлаждения двигателя чаще всего пластинчатые (Лаваль и т.д.), для съема тепла с выхлопа каждый производитель лепит что как хочет. В малых мощностях ггазотрубные (газ в трубе-вода в корпусе), при больших мощностях водотрубные с оребренными трубами. Подробно эти вещи расписаны в литературе, посвященной судовым ДВС (там используются давно), ГТУ (там в основном парогенераторы). Большой проблемой является байпасный клапан, отключающей теплообменник когда не нужно тепло.

Кефальников
энергетик
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 02-мар-2006 23:00

Сообщение Кефальников » 19-мар-2006 19:25

Угол писал(а): Большой проблемой является байпасный клапан, отключающей теплообменник когда не нужно тепло.

Да вроде бы нет проблем, по крайней мере в газопоршневых установках: байпас - стандартная опция.
Направляет горячий выхлоп мимо теплообменника (утилизатора) прямиком в дымовую трубу.
Может у турбин это сложнее. Не знаю.

Угол

Сообщение Угол » 20-мар-2006 20:46

Проблема в плотности байпасного клапана и его подшипниковом узле. При больших расходах и соответственно больших размерах клапана трудно обеспечить одновременно легкость перемещения, жесткость конструкции и плотность посадки.
Какие у вас параметры выхлопного газа?
Мы делаем утилизаторы на расход 40 кг/с при температуре газа 250оС
тепловая мощность 2,5-3 МВт. Байпасный клапан обеспечивает регулирование со 100 до 40 %.
Начинаем делать маленькие для ДВС.

Гость

Сообщение Гость » 12-апр-2006 11:20

Угол писал(а): Большой проблемой является байпасный клапан, отключающей теплообменник когда не нужно тепло.

А байпас обязательно ставить или можно без него обойтись? Просто сейчас пишу диплом по установке аварийного отопления жилых домов и нужен совет специалистов. Как раз главная фишка в моей установке - это использование энергии выхлопных газов ДВС. Кстати, где то выше писали, что делают байпасные клапана на 250 град. Насколько мне известно температура выхлопа ДВС сразу после цилиндров примерно 600 градусов.

Гость

Сообщение Гость » 12-апр-2006 14:26

Байпас желателен, но не обязателен.
При его отсутствии через аварийный охладитель может потребоваться сбрасывать полную тепловую мощность когенерационной установки.
При наличии байпаса аварийный охладитель должен обеспечить сброс только тепла с рубашки охлаждения.

Гость

Сообщение Гость » 16-апр-2006 13:41

После цилиндров ДВС обычно стоит турбина наддувочного агрегата она срабатывает 100-150оС . Температура выхлопных газов на входе в утилизатор зависит от модели ДВС и составляет от 400 до 550 оС.
Обычно чем ниже к.п.д ДВС тем выше температура.
Если работать без байпасного клапана то выхлоп будет постоянно идти через утилизатор и греть его. Есть два выхода. Или постоянно гонять через него воду (а если отключится насос?) и куда-то сбрасывать тепло. Второй вариант работа утилизатора "всухую" без воды. Водой заполняется при необходимости. Минусы : металл должен держать температуру выхлопа и тепловые удары при заполнении водой горячего утилизатора.
Так что без клапана сложно.
Есть клапаны на 500 оС. Импортные и отечественные понемногу появляются. Для маленьких двигателей проще, а для больших ДВС и ГТД клапана имеют большие размеры, трудно обеспечить плотность закрытия. И тогда появляются проблемы описанные выше.

Levran
Ведущий энергетик
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 02-май-2006 16:22
Откуда: г.Москва
Контактная информация:

Сообщение Levran » 02-май-2006 17:15

Угол писал(а): Начинаем делать маленькие для ДВС.

Вот отсюда пожалуйста поподробнее :lol:
В свое время мне с большим трудом удалось найти завод, готовый взяться за изготовление таких теплообменников. Не могли бы Вы сообщить название Вашей компании и контакты. А еще лучше, где посмотреть продукцию.

Гость

Сообщение Гость » 03-май-2006 20:38

www.orma.ru. Но сайт в процессе обновления еще не все повесили. Можно договорится приехать посмотреть на заводе. Это возле Петербурга.

next

утилизаторы

Сообщение next » 16-май-2006 16:09

скажите, где взять цены на утилизаторы уходящих газов?
и ещё, может быть кто-нибудь занет, как часто производители миниТЭЦ оснащают используют утилизацию?

ПГ АСК
Главный энергетик
Сообщения: 239
Зарегистрирован: 10-мар-2006 14:42
Откуда: www.6486051.ru (Москва)
Контактная информация:

Сообщение ПГ АСК » 16-май-2006 20:08

next
От какого двигателя планируете утилизировать тепло?

Второй вопрос не очень понятен. Если оборудование называется "когенерационая установка", то это означает, что оно оснащено системой утилизации тепла. Мини-ТЭЦ в общем случае состоит из какого-то количества когенерационных установок и пиковых котлов.
Котлы могут быть, а могут и не быть. Утилизация тепла отходящих газов обязательна и определена "Правилами пользования газом".
Применение оборудование без утилизации допустимо при разработке соответствующего ТЭО.

next

Сообщение next » 17-май-2006 10:10

Хорошо. Если взять общее кол-во миниТЭЦ по России, например, 1000 шт., то сколько из них оснащено системой утилизации?
И ещё устанавливают ли пластинчатые теплообменники на утилизацию уходящих газов, если да, то как часто, ведь, насколько я знаю производителей их в России нет?

Levran
Ведущий энергетик
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 02-май-2006 16:22
Откуда: г.Москва
Контактная информация:

Сообщение Levran » 17-май-2006 17:42

Есть одна компания в Москве, готовая спроектировать и изготовить пластинчатый теплообменник для выхлопных газов ГПУ. Только это конечно не те обычные пластинчатые используемые для ГВС и отопления, и пластины соответсвенно другой формы. Именно для ГПУ их еще не делали, но руководство очень оптимистично заявляет их как ноу-хау. :)

Гость

Сообщение Гость » 17-май-2006 19:58

Все мини-ТЭЦ ( и не только мини) оснащаются системой утилизации из-за своего названия. Без утилизации они называются электростанциями. Из чистого любопытства: а зачем вам пластинчатый теплообменник? Есть у него какие то преимущества перед трубчатым (имеется ввиду для выхлопных газов).

ПГ АСК
Главный энергетик
Сообщения: 239
Зарегистрирован: 10-мар-2006 14:42
Откуда: www.6486051.ru (Москва)
Контактная информация:

Сообщение ПГ АСК » 17-май-2006 21:44

Похоже, что г-н next хочет развернуть производство утилизаторов на существующей производственной базе. Вот и пытается понять емкость рынка.
Удачи, г-н next!

"Забудьте индукцию и дедукцию. Давайте продукцию."
(читал А.Райкин)

Гость

Сообщение Гость » 18-май-2006 9:04

Г-н ПГ АСК!
Без индукции и дедукции сейчас никак!
А продукт мы дадаим, только будет ли он востребован, вот в чём вопрос!

Sfor
Главный энергетик
Сообщения: 160
Зарегистрирован: 05-май-2006 9:54
Контактная информация:

Сообщение Sfor » 22-май-2006 9:12

Anonymous писал(а):Г-н ПГ АСК!
Без индукции и дедукции сейчас никак!
А продукт мы дадаим, только будет ли он востребован, вот в чём вопрос!

считаю рынок огромный.

next

Сообщение next » 22-май-2006 10:23

Г-н Sfor!

по предварительным данным я тоже так считаю.

ПГ АСК
Главный энергетик
Сообщения: 239
Зарегистрирован: 10-мар-2006 14:42
Откуда: www.6486051.ru (Москва)
Контактная информация:

Сообщение ПГ АСК » 22-май-2006 10:47

Г-н, next, оставьте Ваши координаты.

IMHO, Вам потребуется разработать типовые утилизаторы для всех моделей газопоршневых двигателей, представленных на российском рынке.


Угол

Сообщение Угол » 23-май-2006 21:37

Для ПГ АСК . И сколько же нужно типовых утилизаторов разработать ? Хотя бы оценочно ? И каких типов . Может подскажите. Я два года назад пытался это сделать. Мне пакетировщики сказали : " Под конкретный двигатель извольте конкретный утилизатор. И чтоб был оптимальным."

Levran
Ведущий энергетик
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 02-май-2006 16:22
Откуда: г.Москва
Контактная информация:

Сообщение Levran » 24-май-2006 13:12

По моему мнению вся типовитость утилизатора - а по существу теплообменника сводится к заданию исходных данных, а это расход теплоносителя (газ, вода), перепад температур и потери на сопротивление. следовательно от двигателя требуется только расход выхлопа, температура и допустимое противодавление.
:arrow: подбор осуществляется изменением площади поверхности теплообмена, чтобы достич нужной теплоотдачи и остатьтся в пределах потерь. В кожухотрубных это происходит путем увеличения или уменьшения длины и количества труб (как правило схема перекрестного тока). Я имею ввиду те типовые, что ставят на Jenbacher and Deutz, производства Германии :)
У нас в России есть зоводы, готовые Выполнить Ваш каприз по Вашим чертежам, а некоторые и чертежи сами изготовят.

next

ПТО

Сообщение next » 24-май-2006 13:26

Заводы изготовят, но насколько я знаю качество оставляет желать лучшего. Ухтинский завод изготовит, но таких габаритов :?

User

Сообщение User » 08-июн-2006 22:07

Вот любопытная статья http://vm-autobus.narod.ru/uttep5.htm
В Ярославле готовы выпускать теплообменники, но нет средств.

Малогабаритный пластинчатый теплообменник для утилизации тепла выхлопных газов и системы охлаждения дизельных и газо-поршневых когенераторов (миниТЭЦ) мощностью 100-1000 кВт.

Предлагается для инвестирования производство универсальных пластинчатых теплообменников, утилизирующих тепло системы охлаждения и выхлопных газов тепловых машин (например, дизельных и газо-поршневых двигателей) для комплектации ими когенераторов (миниТЭЦ), генерирующих электрическую и тепловую энергию для автономного энерго- и теплоснабжения промышленных и бытовых объектов. Теплообменник изготавливается с использованием современных технологий формовки пластин эластичной средой и плазменной и лазерной сварки и содержит сварной пакет из гофрированных пластин, отштампованных из стальной нержавеющей ленты толщиной 0,3 мм. Этот блок может работать при любом сочетании теплоносителей, в том числе и на загрязненных выхлопных газах дизелей с температурой до 700°С, не боится термических ударов, эффективно очищается от загрязнения прокаливанием.

Отличительной особенностью пластинчатого теплообменника-утилизатора, сочетающего разные гидравлические диаметры для взаимодействующих теплоносителей, является компактность и небольшая масса, работоспособность секции на загрязненных выхлопных газах при высоких удельных нагрузках и малых гидравлических диаметрах газовых каналов, возможность быстрого восстановления первоначальных тепло-гидравлических характеристик газовых каналов, универсальность при работе с различными теплоносителями. В когенераторе одна и та же двухходовая матрица используется для разных теплообменников: «газ-вода», «вода-вода», «наддувочный воздух-вода». Диапазон использования одного типоразмера теплообменных пластин охватывает когенераторы мощностью от 100 до 1000 кВт.

Поверхность теплообменных каналов защищена патентом России №1210050. Трубчатый гофрированный чечевицеобразный канал характеризуется пропорциональным соотношением теплопередача – скорость перемещения теплоносителя в широком диапазоне чисел Рейнольдса, в то время как в гладком трубчатом канале теплопередача растет пропорционально квадрату скорости теплоносителя, т.е. потери давления растут в квадрате. На базе обширного исследовательского материала разработана оригинальная компьютерная программа для расчета и оптимизации теплообменной матрицы. Автор разработки владеет всеми «ноу-хау» по конструкции теплообменного блока и технологии его изготовления.

Технология высокоточной вырубки пластин по накладным штанцам-шаблонам полиуретаном и дальнейшей формовки их эластичной средой (резиной) на гравированной матрице в закрытом штампе отработана на Ярославском моторном заводе (ОАО «Автодизель») более 20 лет назад при изготовлении сварных пластинчатых теплообменников для транспортного газотурбинного двигателя ЯМЗ мощностью 1200 л.с. Сварка кольцевых гофрированных пластин из нержавеющей стали 12Х18Н10Т толщиной 0,2 мм производилась микроплазменной сваркой аппаратами МПУ-4 (ИЭС им. Патона), общая длина сварных швов на одном теплообменнике достигала 4 км. В дальнейшем по этой технологии изготовлено несколько охладителей наддувочного воздуха (ОНВ) для дизелей ЯМЗ. Один из них был установлен на спортивный МАЗ с форсированным до 1200 л.с. двигателем ЯМЗ-8424, который успешно участвовал в кольцевых гонках грузовиков. Два других ОНВ (610х400х85 мм) установлены на заводские Икарусы 250 и 256 с двигателями ЯМЗ-236БЕ мощностью 250 л.с. при n=1800-1900 об/мин.

Год назад отштампована опытная партия полноразмерных теплообменных гофрированных пластин для изготовления 10-15 теплообменников-утилизаторов. Вырубка и штамповка пластин произведена на чеканочном прессе усилием 2500тс Тутаевского моторного завода (ТМЗ). Дальше дело затормозилось, установки микроплазменной сварки МПУ-4 в годы «дикой» приватизации лишили ценных комплектующих, они не подлежат восстановлению. В ОАО«Автодизель»(ЯМЗ) сейчас идет перевод всего семейства двигателей ЯМЗ от 200 до 800 л.с. на Euro-2 и запуск промышленной партии «малых» дизелей мощностью 130-170 л.с., иных задач на ближайшие годы не ставится, тем более по выпуску «непрофильной» продукции.

Для изготовления пластинчатых утилизаторов требуется закупка установок микроплазменной и лазерной сварки. Опытную партию теплообменников-утилизаторов можно сварить вручную с использованием простейших приспособлений для фиксации теплообменных элементов и пакета в целом. Приспособления сделаны, а сварку можно произвести теми же установками МПУ-4 или более совершенными аппаратами «Microplasma-20» немецкой фирмы «EWM». При массовом производстве, чтобы не тиражировать сравнительно низко производительные установки плазменной сварки, необходимы скоростные лазерные комплексы с высокоточным трехмерным конвертированием свариваемого теплообменника. Такие как отечественный лазерный технологический комплекс КЛТ-01 АК ТУЛАМАШЗАВОД со скоростью сварки 2 м/мин или как лазерные модули фирмы TRUMPF (Германия) со скоростью сварки 8 м/мин.

Теперь вопрос о том нужно ли массовое производство пластинчатых теплообменников-утилизаторов? Большинство дизельных и газо-поршневых когенераторов мощностью от 100 кВт до десятков МВт оснащаются трубчатыми одноходовыми утилизаторами. На установках небольшой мощности цилиндрический утилизатор устанавливают около двигателя, на установках большой мощности – на крыше модуля или под потолком бокса. В дизельном варианте теплообменные трубки утилизатора очень быстро загрязняются продуктами неполного сгорания топлива, что резко снижает теплопередачу. Для очистки используют все: от шомпола до промывки химическими реагентами. Как правило трубчатые утилизаторы выполнены из нержавеющей стали, у отечественных производителей для дешевизны теплообменные трубки из простой стали со стенками увеличенной толщины (ОАО «Барнаултрансмаш» и ОАО «Автодизель»). Масса и объем трубчатого утилизатора ЯМЗ на порядок выше чем у предлагаемого к производству сварного пластинчатого утилизатора при одинаковой эффективности и мощности когенератора.

Где в первую очередь найдет применение малогабаритный пластинчатый утилизатор тепла выхлопных газов? В мобильных модульных дизельных когенераторах (миниТЭЦ) для передвижных отрядов геологов и нефтяников, для оснащения погранзастав и множества станционных объектов и мелких производств, удаленных от цивилизации, для мобильных госпиталей МЧС и армейских группировок, для аварийных служб ЖКХ, когда при 30-ти градусном морозе к дому, в котором после аварии на теплотрассе остывают батареи, подъезжает трейлер с работающей модульной миниТЭЦ и вся энергия тепла и электричества направляется на обогрев квартир. Эскизно проработан вариант модуля, размещенный в универсальном 30-футовом транспортном контейнере длиной 9 м, с дизельными двигателями ЯМЗ-7514 и ТМЗ-8423, приводящими генератор мощностью 200 кВт и оснащенный универсальными пластинчатыми утилизаторами. Потребность дизельных когенераторов мощностью 100-200 кВт и выше составляет десятки тысяч штук.

Эпоха производства газо-поршневых когенераторов в России только начинается, создаваемые различными организациями на базе дизелей ЯМЗ газовые двигатели далеки от совершенства, в них еще слабо контролируется экология и действительная экономичность. На самом ОАО «Автодизель» выпущена первая партия «атмосферного» газо-поршневого двигателя мощностью 100 кВт. За рубежом большинство когенераторов оснащается наддувными газо-поршневыми двигателями как более совершенными. В странах Европы в среднем около 15% тепловой и электрической энергии производится газо-поршневыми когенераторами (для сравнения в России, основном поставщике газа, только 0,5%). Пока в основном парк малой энергетики в нашей стране пополняется поступлениями новых и б/у когенераторов из Европы. Это фирмы Jenbacher и Oberdorfer (Австрия), Motorgas и Tedom (Чехия-США), Elteco (Словакия), Wartsila (Финляндия), Wakesha (США-Нидерланды) и другие.

Где в первую очередь начинают внедряться газо-поршневые когенераторы? В небольших производствах, где одинаково востребованы электрическая и тепловая энергия, в больницах и санаториях, в северных территориях, где идет добыча газа и нефти, в новых локальных жилых микрорайонах больших городов. Внедрение малой энергетики идет в Москве и Петербурге, в Белгороде и Челябинске, на Алтае и Ставрополье. Положительный опыт вызовет лавинообразное развитие малой энергетики по всей России. Объективно электроэнергия и тепло, вырабатываемые газо-поршневыми когенераторами с кпд=85-90%, в 2-3 раза дешевле чем получаемые на устаревших ТЭЦ РАО ЕЭС. Упакованные по последнему слову техники когенераторы вместе с затратами на обустройство окупаются за 2-4 года.

Рассмотрим потребность в автономных теплоэлектростанциях (АТЭС), состоящих из 3-х газо-поршневых когенераторов с электрической мощностью 200 кВт и тепловой мощностью 250 кВт каждый, при строительстве современного микрорайона разной этажности площадью 1 млн.кв.м (ежегодный ввод в Москве 3 млн.кв.м нового жилья). Современные энергосберегающие технологии в строительстве и сбалансированное тепло и энергопотребление позволяют снизить суммарное (тепло + электроэнергия) пиковое потребление до 50 Вт/кв.м. (для домов старой постройки эта величина в два-три раза больше). Одновременно работают 2 из 3 когенераторов (один в резерве для профилактических работ и ремонта). Суммарная тепло-энергетическая мощность 2-х когенераторов 900 кВт и они обеспечат энергоснабжение группы зданий площадью 18000 кв.м. Для всего микрорайона потребуется 56 АТЭС, в которых сосредоточено 168 когенераторов. В каждом когенераторе имеется 3 универсальных теплообменника (утилизатор тепла системы охлаждения двигателя, утилизатор тепла выхлопных газов и теплообменник ГВС), общее количество теплообменников составит 3х168=504 шт.

Сколько таких новых и старых микрорайонов, малых городов и коттеджных поселков, компактных производств и общественных центров, больниц и санаториев, гостиниц и аквапарков, северных газовых и нефтяных промыслов с их инфраструктурой необходимо обеспечить по всей России в ближайшие годы экономичными и быстро окупаемыми газо-поршневыми когенераторами? Десятки тысяч + десятки тысяч дизельных когенераторов, для их комплектации потребуется больше 100 тысяч универсальных пластинчатых теплообменников-утилизаторов. Организовать производство 150 тысяч теплообменников можно в Ярославле, есть разные варианты приобретения или аренды производственных площадей. Штамповку гофрированных теплообменных пластин обеспечит Тутаевский моторный завод (30 км от Ярославля), в прессовом цехе которого есть группа чеканочных прессов Воронежского ЗТМП. На начальном этапе, когда будет производится поштучная ручная сварка теплообменников-утилизаторов, потребуется закупка сварочных аппаратов для сварки тонких пластин, заказ точного литья и калиброванного проката (трубы нестандартного диаметра) из нержавеющей стали, изготовление оснастки и стапелей. Одновременно будет развернуто изготовление нескольких модулей дизельных когенераторов с двигателями ЯМЗ и ТМЗ, укомплектованных новыми теплообменниками-утилизаторами и оснащенных средствами очистки и аэрации воды, циркуляционными насосами и мембранными расширительными баками, выносными резервными блоками охлаждения и автоматизированными средствами контроля и управления. На первом этапе в течение 1,5-2 лет потребуется 15 млн. рублей ($0,5 млн.) инвестиций, частично они будут компенсированы продажей дизельных когенераторов. Затраты на приобретение или аренду производственных площадей не учитывались.

Для организации массового производства пластинчатых теплообменников-утилизаторов необходимы:

1) Разработка и изготовление новой штамповой оснастки для вырубки и формовки гофрированных пластин. Организация участка для изготовления вырубных шаблонов и гравированных матриц, высокопрочных штамповых контейнеров и доводки оснастки в процессе эксплуатации.

2) Приобретение высокопроизводительных лазерных комплексов для автоматизированного раскроя нержавеющей ленты из рулонов, сварки отдельных теплообменных элементов и пакета теплообменника в целом.

3) Разработка и изготовление приспособлений для фиксации элементов и пакета теплообменника при сварке.

4) Приобретение приборов для 100%-ной автоматической проверки качества сварных швов отдельных элементов и пакета теплообменника в целом. Разработка и изготовление приспособлений для контроля.

5) Приобретение гидравлического пресса усилием 5000 тс для изготовления опытных партий гофрированных пластин, исследовательских работ и расширения типоразмеров теплообменных пластин.

Все это потребует немалых инвестиции, точные цифры определит подробный бизнес-план.

С предложениями и вопросами обращайтесь в ОАО «Автодизель» (Россия, Ярославль, 150040, пр. Октября, 75, ЯМЗ УГК) к ведущему конструктору Мухачеву Валерию Алексеевичу (тел.(0852) 27 44 27)


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 17 гостей