Radiatore remoto per biogas MTU 20V4000FB per il raffreddamento di centrali elettriche di cogenerazione
Quando le persone si riferiscono ad unRadiatore remoto per biogas MTU 20V4000FB, di solito si parla di un pacchetto di raffreddamento remoto progettato perpiattaforma per gruppi elettrogeni a biogas con bombola serie mtu 4000 20-. Nella letteratura sul biogas a 60 Hz attualmente pubblicata da MTU, le versioni a 20 cilindri sono elencate comeMTU20V4000GS L32FBEMTU20V4000GS L64FBe le valutazioni pubblicate rappresentano il giusto punto di partenza per il dimensionamento del radiatore, la selezione della ventola, la separazione dei circuiti e la strategia di controllo.
Per gli impianti di biogas, un radiatore remoto è spesso una scelta pratica perché allontana le apparecchiature di smaltimento del calore dalla sala macchine, riduce l'accumulo di calore interno, semplifica la progettazione della ventilazione e offre all'EPC maggiore libertà nel layout. Ciò è importante nei digestori agricoli, negli impianti di trattamento delle acque reflue e negli impianti di gas di discarica-, dove la sala del generatore è spesso compatta e il sistema di raffreddamento deve funzionare in modo affidabile in ambienti esterni sporchi. MTU posiziona la gamma di biogas Serie 4000 specificatamente per questo tipo di applicazioni, con la famiglia di prodotti che copre la generazione di energia da biogas per aziende agricole, impianti di depurazione e acque reflue e operatori di discariche.
Dal lato del motore, la piattaforma per biogas Serie 4000 a 20 cilindri è unaMotore a V di 90 gradicon20 cilindri, Alesaggio 170 mm, Corsa 210mm, Cilindrata per cilindro di 4,77 litri, DiCilindrata totale 95,4 litri, e avelocità nominale di 1500 giri/min. Gli attuali disegni di MTU mostrano anche l'ingombro del gruppo elettrogeno 20V4000 monoblocco a circa7250×2000×2600mm, utile quando si pianifica il percorso dei tubi del radiatore, la testa della pompa e la separazione del corridoio dei cavi tra il gruppo motore e il gruppo di raffreddamento esterno.
Il punto più importante per la progettazione dei radiatori non è solo la potenza del motore, maquanto calore deve effettivamente essere smaltito dai circuiti di raffreddamento. Per il pubblicato20V4000GS L32FBrating del biogas a 60 Hz, elenchi MTU circa1932-1934 kWe di produzione elettrica, Potenza termica 745–797 kW dal raffreddamento del motore, E373–425 kW di calore a bassa-temperatura. Per il20V4000GS L64FBvalutazione del biogas, elenchi MTU circaPotenza elettrica 2521 kWe, Potenza termica 1538 kW dal raffreddamento del motore, ECalore a bassa-temperatura da 128 kW. Se un radiatore remoto è progettato per respingere sia il carico di raffreddamento del motore principale-che il circuito a bassa-temperatura, la base di funzionamento del radiatore è quindi approssimativamente1118–1222 kWper le varianti 20V4000 L32FB e circa1666 chilowattper la variante 20V4000 L64FB. Questi totali sono deduzioni ingegneristiche ottenute combinando i dati pubblicati da MTU relativi al raffreddamento del motore e al calore a bassa{5}temperatura; non sono una classificazione ufficiale separata dei radiatori MTU.
Questa distinzione è importante perché gli impianti di cogenerazione non tutti respingono il calore allo stesso modo. Alcuni progetti recuperano parte del calore dell'acqua della camicia-in un circuito dell'acqua calda-, altri danno priorità al raffreddamento a secco gratuito-della sala macchine-e altri recuperano il calore di scarico con un modulo di recupero del calore dedicato inviando solo i circuiti del liquido HT/LT al raffreddatore remoto. Le schede tecniche del biogas di MTU lo sottolineano esplicitamentediverse temperature di flusso e ritorno, modalità di raffreddamento a caldo, numero di metano e condizioni di installazione sono specifiche del progetto-, il che significa che la scelta finale del radiatore deve corrispondere all'esatto utilizzo del sito anziché essere copiata da una brochure generica del motore.
Per questo motivo, un radiatore remoto MTU 20V4000FB ben-progettato viene solitamente configurato comeradiatore HT/LT a doppio-circuitoo arefrigeratore singolo assemblato con batterie e collettori separati. La sezione ad alta-temperatura gestisce il carico d'acqua della camicia del motore principale-, mentre la sezione a bassa-temperatura si occupa dell'-aria di sovralimentazione o del raffreddamento ausiliario a bassa-temperatura, a seconda del design del pacchetto. In pratica, ciò significa selezionare la superficie della batteria, le file di tubi, il passo delle alette, la quantità di ventilatori e la potenza del motore in base a tre variabili reali del progetto:temperatura ambiente di progetto, temperatura di uscita del liquido di raffreddamento richiesta, Ecaduta di pressione ammissibile. Nei siti di biogas, i progettisti devono anche considerare l'atmosfera corrosiva, il rischio di incrostazioni e le variazioni di carico stagionali, poiché il sotto-dimensionamento dei radiatori provoca una riduzione della potenza in estate mentre un controllo- troppo aggressivo della ventola spreca energia parassita in inverno.
Per la piattaforma biogas MTU Serie 4000, anche il radiatore remoto dovrebbe essere considerato parte della filosofia di controllo dell'impianto e non solo uno scambiatore di calore passivo. MTU mette in evidenza la misurazione elettronica del gas, il controllo automatico dei colpi e l'architettura di controllo integrata nel pacchetto per biogas Serie 4000, quindi il sistema di raffreddamento necessita di un controllo stabile della temperatura per supportare il margine di battito, la stabilità della combustione e la disponibilità a pieno-carico. In termini reali, ciò significa usareControllo ventola VFD o EC, logica della ventola a fasi, pompe di circolazione adeguatamente dimensionate e una sequenza di controllo che mantiene stabile la temperatura del liquido di raffreddamento durante i cambiamenti di carico invece di consentire ampie oscillazioni termiche.
Di solito viene costruito un potente pacchetto di radiatori per questa classe di motoribobine alettate-per impieghi gravosi, acciaio strutturale zincato o verniciato, motori-protetti dagli agenti atmosferici, protezioni delle ventole-di facile manutenzione e collettori dimensionati per una distribuzione uniforme del flusso a bassa velocità. Negli ambienti di biogas più difficili, le alette con rivestimento epossidico-, i dispositivi di fissaggio protetti dalla corrosione-e la spaziatura conservativa delle alette sono spesso scelte migliori rispetto alla spinta per la massima compattezza. L'obiettivo non è solo il picco di dissipazione del calore il primo giorno, ma prestazioni stabili dopo anni di polvere, umidità ed esposizione all'esterno.
Un altro motivo per cui la piattaforma per biogas MTU 20V4000 è un'applicazione seria per i radiatori è la densità di potenza del motore. MTU commercializza la famiglia di biogas Serie 4000 come gamma ad alta-densità di potenza per il servizio continuo di biogas, con una potenza di 20 cilindri fino a circa2520 kWe a 60 Hz, efficienza elettrica intorno42.6%e l'efficienza totale si avvicina89.7%sulla configurazione L64FB pubblicata. MTU afferma inoltre che la linea di biogas Serie 4000 è progettata per una lunga durata, citando84.000 ore di funzionamento tra le revisioniper la famiglia di piattaforme. Per i fornitori di radiatori, ciò significa che il sistema di raffreddamento deve essere progettato come un'infrastruttura di lunga durata-piuttosto che come un accessorio dell'industria leggera.
In termini di progetto, il miglior titolo dell'articolo non è semplicemente "radiatore per motore MTU", maraffreddamento a secco remoto per un pacchetto CHP a biogas-ad alto rendimento. Il radiatore deve proteggere la produzione elettrica, preservare l'affidabilità del motore e mantenere la stabilità termica in caso di cambiamenti nella qualità del metano, nelle condizioni ambientali e nella strategia di recupero del calore dell'impianto-. Se abbinato correttamente al bilancio termico ufficiale del biogas 20V4000, il radiatore remoto diventa una parte fondamentale dell'efficienza complessiva dell'impianto, dei tempi di attività e dell'economia del ciclo di vita piuttosto che un semplice dispositivo di raffreddamento ausiliario.