เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำสำหรับเครื่องยนต์แก๊ส Jenbacher 620 GS N
一 ข้อกำหนดการกระจายความร้อนและจุดปวดหลักของเครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N
เครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N ใช้การจัดเรียงกระบอกสูบรูปทรงตัววี- 60 องศา และการออกแบบกระบอกสูบ 20 สูบ โดยมีปริมาตรกระบอกสูบ 124.75 ลิตร เมื่อทำงานที่ความเร็วที่กำหนด 1500 รอบต่อนาที กระบวนการเผาไหม้จะทำให้เกิดความร้อนจำนวนมาก ในเวลาเดียวกัน สารต่างๆ เช่น น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์ และอากาศที่มีแรงดันจำเป็นต้องรักษาช่วงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดข้อกำหนดการกระจายความร้อนแบบหลายโซนอุณหภูมิที่ซับซ้อน ตามพารามิเตอร์ทางเทคนิคของรุ่นนี้ วงจรอุณหภูมิต่ำ-จำเป็นต้องกระจายความร้อนได้มากถึง 169 kW และมีเกณฑ์การควบคุมอุณหภูมิที่ชัดเจน - อุณหภูมิทางเข้าสูงสุด 40 องศา อุณหภูมิของน้ำไหลกลับ 70 องศา และอุณหภูมิของน้ำเข้า 90 องศา หากระบบทำความเย็นไม่สามารถจับคู่ได้อย่างถูกต้อง จะทำให้เกิดอันตรายต่อการปฏิบัติงานโดยตรง
วิธีการระบายความร้อนแบบดั้งเดิมมักใช้โครงสร้างการกระจายความร้อนเพียงโครงสร้างเดียว ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะตอบสนองความต้องการด้านอุณหภูมิของตัวกลางที่แตกต่างกัน: การกระจายความร้อนที่ไม่สมบูรณ์ของตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูง-สามารถนำไปสู่ความร้อนสูงเกินของเสื้อสูบของเครื่องยนต์ ประสิทธิภาพการเผาไหม้ลดลง และอาจก่อให้เกิดความผิดปกติ เช่น การสึกหรอของลูกสูบและการเสียรูปของฝาสูบ การระบายความร้อนที่มากเกินไปของตัวกลางอุณหภูมิต่ำ-จะช่วยเพิ่มการใช้พลังงาน ลดการไหลของน้ำมันหล่อลื่น และทำให้การสึกหรอของส่วนประกอบทางกลรุนแรงขึ้น นอกจากนี้ Jenbacher 620 GS N ยังนิยมใช้ในพื้นที่ปิด เช่น ห้องเครื่องปั่นไฟ อุปกรณ์ทำความเย็นแบบดั้งเดิมสามารถนำไปสู่การสะสมความร้อนในห้องเครื่องได้อย่างง่ายดาย ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพการกระจายความร้อนอีกด้วย ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักแห้ง 12000 กก. ยังเพิ่มความต้องการความยืดหยุ่นในการติดตั้งและความสามารถในการปรับตัวเชิงพื้นที่ของอุปกรณ์ทำความเย็นที่รองรับอีกด้วย
ด้วยเหตุนี้ เครื่องทำความเย็นแบบแห้งแบบแยกอุณหภูมิสูงและต่ำ ซึ่งมีข้อดีหลักคือ "การกระจายความร้อนแบบโซน การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ประสิทธิภาพสูงและการประหยัดพลังงาน" ได้กลายเป็นโซลูชันการระบายความร้อนที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N ซึ่งตอบสนองความต้องการการดำเนินงานที่มั่นคงในระยะยาว-ของรุ่นนี้ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น พลังงานร่วมและการผลิตพลังงานทางอุตสาหกรรมได้อย่างสมบูรณ์แบบ
2 การออกแบบหลักของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำและตรรกะการปรับตัวของ Jenbacher 620 GS N
เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำที่ปรับให้เข้ากับเครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N ใช้การออกแบบโมดูลาร์และแบ่งออกเป็นสองระบบที่เป็นอิสระ วงจรอุณหภูมิสูงและวงจรอุณหภูมิต่ำ ซึ่งสอดคล้องกับข้อกำหนดการกระจายความร้อนที่แตกต่างกันของเครื่องยนต์ บรรลุ "การกระจายความร้อนตามความต้องการและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ" ตรรกะการออกแบบสอดคล้องกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคและลักษณะการทำงานของรุ่นอย่างสมบูรณ์
(1) เครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่อุณหภูมิสูง: มุ่งเน้นไปที่การกระจายความร้อนจากการเผาไหม้แกนกลาง
เครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่อุณหภูมิสูง-มีหน้าที่หลักในการกระจายความร้อนแกนกลางที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ โดยปรับให้เข้ากับวงจรทำความเย็นที่อุณหภูมิสูง-ของ Jenbacher 620 GS N และกำหนดเป้าหมายความต้องการในการกระจายความร้อนของส่วนประกอบหลัก เช่น เสื้อสูบ ฝาสูบ และลูกสูบ จุดเด่นของการออกแบบหลักอยู่ที่การใช้ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพและโครงสร้างครีบแบน ซึ่งเพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน และอำนวยความสะดวกในการทำความสะอาดและบำรุงรักษาในภายหลัง ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการออกแบบของระบบทำความเย็นของ Jenbacher ในเรื่อง "ทำความสะอาดง่าย" ตัวกลางแลกเปลี่ยนความร้อนถูกเลือกด้วยน้ำยาหล่อเย็นเฉพาะที่เหมาะกับสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 90 องศา และตรงกับขีดจำกัดอุณหภูมิของวงจรอุณหภูมิสูงของเครื่องยนต์ได้อย่างสมบูรณ์แบบ ในเวลาเดียวกัน มีการติดตั้งโมดูลควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นแบบเรียลไทม์ ปรับความเร็วพัดลมโดยอัตโนมัติ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิกระบอกสูบของเครื่องยนต์มีเสถียรภาพในช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุด และหลีกเลี่ยงการลดทอนกำลังที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป - ควรสังเกตว่ารุ่นนี้จะพบกับการลดทอนกำลังเมื่ออุณหภูมิไอดีเกิน 30 องศา และการควบคุมอุณหภูมิที่สูงอย่างแม่นยำ-สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
(2) เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิต่ำ: รับประกันการทำงานที่มั่นคงของระบบเสริม
เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิต่ำ-ได้รับการออกแบบมาเป็นหลักสำหรับการทำความเย็นน้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ น้ำมันเกียร์ และอากาศที่มีแรงดัน ซึ่งสอดคล้องกับวงจรอุณหภูมิต่ำ-ของ Jenbacher 620 GS N (โหลดการกระจายความร้อน 169kW) การออกแบบมุ่งเน้นไปที่ "การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำอุณหภูมิต่ำ-" และ "การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน" วงจรนี้ใช้ช่องแลกเปลี่ยนความร้อนอิสระ ซึ่งแยกออกจากวงจรอุณหภูมิสูง-โดยสิ้นเชิง เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนความร้อนจากตัวกลางที่มีอุณหภูมิต่างกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิน้ำมันหล่อลื่นมีเสถียรภาพภายในช่วงที่เหมาะสม รับประกันประสิทธิภาพการหล่อลื่น และลดการสึกหรอทางกลที่เกิดจากน้ำหนักตัว 12000 กิโลกรัมของเครื่องยนต์ ขณะเดียวกัน เพื่อตอบสนองความต้องการการทำความเย็นของอากาศหลังเทอร์โบชาร์จ อุณหภูมิของอากาศจะลดลงเหลือต่ำกว่า 40 องศา เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของอากาศ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิง และช่วยให้เครื่องยนต์รักษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้า 45.0% และประสิทธิภาพเชิงความร้อน 41.6% นอกจากนี้ เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิต่ำ-ยังสามารถออกแบบให้ติดตั้งจากระยะไกลได้ โดยวางอุปกรณ์ไว้นอกห้องเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อลดการสะสมความร้อนและมลภาวะทางเสียงภายในห้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสภาพแวดล้อมการทำงานของห้องอีกด้วย
(3) ข้อได้เปรียบในการปรับตัวโดยรวม: สร้างความสมดุลระหว่างเสถียรภาพและความยืดหยุ่น
นอกเหนือจากการออกแบบการกระจายความร้อนแบบแบ่งพาร์ติชันแล้ว เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำ Jenbacher 620 GS N ยังมีคุณลักษณะการปรับตัวหลายประการ: ใช้การออกแบบโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา ซึ่งสามารถจัดวางได้อย่างยืดหยุ่นตามพื้นที่ของห้องคอมพิวเตอร์ และเหมาะสำหรับความต้องการในการติดตั้งขนาดใหญ่-ของรุ่นนี้ วัสดุพิเศษที่มีความต้านทานการกัดกร่อนและทนต่ออุณหภูมิสูงถูกเลือกสำหรับวัสดุ และบางรุ่นสามารถติดตั้งการเคลือบพิเศษเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมพิเศษ เช่น พื้นที่ชายฝั่งทะเล และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ในแง่ของการควบคุม ระบบจะเชื่อมโยงกับระบบควบคุมเครื่องยนต์เพื่อให้เกิดการซิงโครไนซ์ข้อมูลแบบเรียลไทม์- โดยสามารถปรับกำลังการทำความเย็นได้โดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงโหลดของเครื่องยนต์ (เช่น จากรอบเดินเบาไปเป็นโหลดพิกัด) หลีกเลี่ยงการใช้พลังงานที่ไม่มีประสิทธิภาพ และสอดคล้องกับการวางตำแหน่งหลักของรุ่นนี้ว่า "มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน-" ในเวลาเดียวกัน เครื่องทำความเย็นแบบแห้งใช้หลักการทำความเย็นแบบแห้งโดยไม่ต้องอาศัยน้ำหล่อเย็น หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การเกิดตะกรัน การกัดกร่อน และการรั่วไหลที่มีอยู่ในระบบระบายความร้อนด้วยน้ำแบบดั้งเดิม ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และเข้ากันได้สูงกับแนวคิดการออกแบบอายุการใช้งานยาวนาน "60000 ชั่วโมงยกเครื่องครั้งแรก" ของ Jenbacher 620 GS N
3 บทบาทหลักและมูลค่าการใช้งานของเครื่องทำความเย็นแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำใน Jenbacher 620 GS N
ในการใช้งานจริงของเครื่องยนต์แก๊ส Jenbacher 620 GS N เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำไม่เพียงแต่เป็น "อุปกรณ์ทำความเย็น" เท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนสนับสนุนหลักในการรับประกันความเสถียรของยูนิต ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน และยืดอายุอุปกรณ์อีกด้วย มูลค่าการใช้งานส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นในสามด้านต่อไปนี้
(1) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพและหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดความผิดปกติ
เนื่องจากเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สขนาดใหญ่ ส่วนประกอบสำคัญของ Jenbacher 620 GS N (เสื้อสูบ ฝาสูบ แบริ่ง ฯลฯ) มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมาก ความผันผวนของอุณหภูมิที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของส่วนประกอบไม่สม่ำเสมอ นำไปสู่ความล้มเหลวในการซีล การสึกหรอของส่วนประกอบ และข้อผิดพลาดอื่นๆ เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำควบคุมอุณหภูมิของวงจรอุณหภูมิสูงและต่ำได้อย่างแม่นยำ ทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบของเครื่องยนต์ทั้งหมดอยู่ในช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุดอยู่เสมอ หลีกเลี่ยงการลดทอนกำลังและการปิดเครื่องที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงปัญหาต่างๆ เช่น การแข็งตัวของน้ำมันหล่อลื่นและความต้านทานเชิงกลที่เพิ่มขึ้นที่เกิดจากการระบายความร้อนเกิน ตัวอย่างเช่น ในสถานการณ์ของการผลิตความร้อนและพลังงานร่วม เครื่องยนต์จำเป็นต้องทำงานที่โหลดเต็มเป็นเวลานาน และเครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำสามารถรักษาอุณหภูมิของระบบทำความเย็นได้อย่างเสถียร ทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานอย่างต่อเนื่องของตัวเครื่อง และหลีกเลี่ยงผลกระทบของความล้มเหลวในการกระจายความร้อนต่อความเสถียรของความร้อนและแหล่งจ่ายไฟ สิ่งนี้ได้รับการตรวจสอบอย่างครบถ้วนในกรณีการใช้งานโรงเรือนพริกไทย Wijnen ในเนเธอร์แลนด์ - ในโครงการนี้ เครื่อง Jenbacher 620 GS N สามเครื่องอาศัยระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้รับพลังงานที่เสถียร รวมถึงการนำ CO ₂ กลับมาใช้ใหม่ และการใช้งาน
(2) ปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในการดำเนินงานและลดต้นทุนการดำเนินงาน
ประสิทธิภาพโดยรวมของ Jenbacher 620 GS N สูงถึง 86.5% และการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่อุณหภูมิสูงและต่ำสามารถใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการประหยัดพลังงาน-ของเครื่องได้อีก ในด้านหนึ่ง การกระจายความร้อนที่แม่นยำของวงจรอุณหภูมิสูง-สามารถรับประกันการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่เพียงพอ ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และลดการใช้เชื้อเพลิงโดยอิงตามค่าความร้อนต่ำ (9.5kWh/nm ³) (785nm ³/h) ในทางกลับกัน การระบายความร้อนน้ำมันหล่อลื่นที่แม่นยำด้วยวงจรอุณหภูมิต่ำ-สามารถลดการสึกหรอทางกล ลดการใช้น้ำมันหล่อลื่น (การใช้น้ำมันหล่อลื่นเฉพาะของรุ่นนี้คือ 0.30 กรัม/กิโลวัตต์ชั่วโมง) และขยายรอบการเปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่น ในเวลาเดียวกัน การออกแบบการทำความเย็นแบบแห้งไม่จำเป็นต้องสร้างระบบหมุนเวียนน้ำหล่อเย็น ซึ่งช่วยประหยัดการใช้ทรัพยากรน้ำและการใช้พลังงานในการดำเนินงานของปั๊มน้ำหมุนเวียน การออกแบบการติดตั้งระยะไกลยังช่วยลดต้นทุนการระบายอากาศและการทำความเย็นในห้องเครื่อง และการทำงานระยะยาว-สามารถลดต้นทุนการดำเนินงานของเครื่องได้อย่างมาก นอกจากนี้ การระบายความร้อนและการเพิ่มอากาศทำให้ความหนาแน่นของอากาศเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มกำลังขับของเครื่องยนต์ และใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านพลังงานไฟฟ้าพิกัด 3354kW ได้อย่างเต็มที่
(3) ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และลดต้นทุนการบำรุงรักษา
อายุการใช้งานการออกแบบของ Jenbacher 620 GS N ค่อนข้างยาวนาน และสถานะการทำงานของระบบทำความเย็นส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของเครื่อง เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำใช้วิธีการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแห้ง ซึ่งช่วยลดปัญหาการปรับขนาดและการกัดกร่อนที่เกิดจากน้ำหล่อเย็น และสามารถลดการอุดตันและการสูญเสียส่วนประกอบของระบบทำความเย็น ในขณะเดียวกัน การออกแบบโมดูลาร์ทำให้การบำรุงรักษาอุปกรณ์สะดวกขึ้น ทำให้สามารถแยกการบำรุงรักษาวงจรอุณหภูมิสูงหรือต่ำได้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของเครื่องยนต์ และลดการหยุดทำงานของการบำรุงรักษา นอกจากนี้ วัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อน-ที่เลือกไว้สำหรับอุปกรณ์ ตลอดจนโครงสร้างครีบที่ทำความสะอาดง่าย ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งเพิ่มเติม ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดการออกแบบ "อายุการใช้งานยาวนาน การบำรุงรักษาต่ำ" ของเครื่องยนต์ และลดต้นทุนการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของเครื่อง ในเวลาเดียวกัน ซัพพลายเออร์บางรายสามารถจัดหาอะไหล่ฟรี การสนับสนุนด้านเทคนิคผ่านวิดีโอ และบริการหลังการขายอื่นๆ- เพื่อเพิ่มความสะดวกในการบำรุงรักษาอุปกรณ์
4 สถานการณ์การใช้งานและการตรวจสอบเชิงปฏิบัติ
เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำที่ปรับให้เข้ากับเครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N มีความสามารถในการปรับตัวและประสิทธิภาพการทำงานที่ยอดเยี่ยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ต่างๆ รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานแบบกระจาย พลังงานร่วมในการผลิตทางอุตสาหกรรม และ-การจัดหาพลังงานในอาคารขนาดใหญ่ ในโรงไฟฟ้าพลังงานแบบกระจาย หน่วย Jenbacher 620 GS N สามารถบรรลุการทำงานแบบผสมผสานของ "การผลิตไฟฟ้า+ทำความร้อน" เครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่เสถียรของตัวเครื่องภายใต้โหลดที่แตกต่างกัน ผ่านการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม โมเดลนี้สามารถให้พลังงานไฟฟ้าและพลังงานความร้อนที่เสถียรสำหรับกระบวนการผลิต เครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำสามารถปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานที่ซับซ้อนของสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม ต้านทานการรบกวนจากฝุ่น อุณหภูมิสูง ฯลฯ และรับประกันการทำงานอย่างต่อเนื่องของตัวเครื่อง ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น การปลูกเรือนกระจกและการทำความร้อนในระดับภูมิภาค สามารถใช้ข้อดีด้านความร้อนและพลังงานรวมของเครื่องได้อย่างเต็มที่ และเครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำให้การรับประกันการทำความเย็นที่เชื่อถือได้สำหรับการทำงานที่เสถียรในระยะยาว-
จากกรณีการใช้งานจริง ในโรงไฟฟ้าชีวมวล G ü ssing ในออสเตรีย หน่วย Jenbacher 620 GS N ใช้ก๊าซจากไม้เป็นเชื้อเพลิง และอาศัยการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายโครงการการจัดหาพลังงานหมุนเวียน 100% ที่โรงงาน Beretto ในอิตาลี ระบบความร้อนและพลังงานร่วมของรุ่นนี้ช่วยลดต้นทุนการจ่ายพลังงานของโรงงานลง 30% พร้อมรับประกันความเย็นที่เสถียร กรณีเหล่านี้จะตรวจสอบความเข้ากันได้ของเครื่องทำความเย็นแบบแห้งอุณหภูมิสูงและต่ำกับเครื่องยนต์ก๊าซ Jenbacher 620 GS N อย่างครบถ้วน รวมถึงค่านิยมหลักในการปรับปรุงเสถียรภาพในการดำเนินงาน การลดต้นทุน และการปรับการใช้พลังงานให้เกิดประโยชน์สูงสุด
