Pembangkit listrik penukar panas

Jenis penukar panas pembangkit listrik

Penukar panas adalah perangkat teknik yang mengubah energi panas antara dua atau lebih fluida. Ada beberapa jenis penukar panas industri yang digunakan di pembangkit listrik:

• Penukar panas tubular: penukar panas bundel tabung yang biasa digunakan. Penukar panas terdiri dari bundel tabung, selubung luar, kotak header inlet/outlet, dan aksesori lainnya. Prinsip kerja penukar panas tubular adalah untuk membangun jalur transmisi termal antara fluida di dalam tabung dan fluida di luar tabung melalui dinding tabung. Hal ini memungkinkan perpindahan panas (pemanasan atau pendinginan) antara dua fluida yang berbeda. Penukar panas tubular memiliki keuntungan sebagai berikut. Mereka cocok untuk memproses sejumlah besar produk. Penukar panas tubular biasanya memiliki area perpindahan panas yang tinggi, yang dapat menangani volume fluida yang besar. Penukar panas tubular juga memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat. Dengan mengubah jumlah dan tata letak tabung, penukar panas tubular dapat digunakan untuk aliran lawan arus, searah, atau campuran.
• Penukar panas tubular: adalah perangkat pertukaran termal yang ringkas. Ini terdiri dari banyak tabung berdiameter kecil. Bundel tabung dirakit menjadi blok, yang kemudian ditutup di dalam selubung. Perpindahan panas terjadi dari fluida yang bersirkulasi di dalam tabung ke fluida di sisi selubung (atau sebaliknya). Jumlah panas yang ditransfer bergantung pada perbedaan suhu antara fluida dan luas permukaan tabung.
• Penukar panas pelat: terdiri dari banyak pelat dengan permukaan bergelombang. Pelat dipasang di antara bingkai atas dan bingkai bawah. Penyegelan di alur bergelombang, yang kemudian diterapkan dengan dua pelat penyegel yang menyegel bagian luar dari gelombang, menciptakan saluran tempat fluida mengalir. Fluida kemudian mentransfer panas melalui pelat. Penukar panas pelat dibedakan dari penukar panas lainnya dengan pelat bergelombang mereka.
• Penukar panas pendingin udara: juga dikenal sebagai penukar panas tabung sirip, terdiri dari banyak tabung yang dirakit menjadi bundel, dengan sirip yang melekat pada setiap tabung. Dengan menggabungkan udara sejuk sekitar ke fluida panas yang mengalir di dalam tabung, panas ditukar di antara keduanya. Penukar panas pendingin udara efisien dan ramah lingkungan.
• Penukar panas evaporator: adalah komponen pertama dari siklus kerja lemari es; terjadi antara atmosfer sekitar dan refrigeran. Panas diserap dari lingkungan sekitar oleh refrigeran di evaporator, mengubah keadaan refrigeran dari cair menjadi gas. Proses ini mendinginkan lingkungan di sekitar evaporator.

Spesifikasi dan pemeliharaan penukar panas pembangkit listrik

Spesifikasi:

• Ukuran dan area: Penukar panas industri lebih besar daripada yang digunakan untuk tujuan normal. Jadi, ukuran dan area mereka lebih besar daripada yang kecil.
• Bahan: Bahan untuk penukar panas industri pembangkit listrik biasanya paduan logam yang tangguh seperti baja karbon, baja tahan karat, titanium, dll. Bahan-bahan ini tahan lama dan dapat menahan tekanan dan suhu tinggi. Selain itu, mereka tahan terhadap korosi dengan baik dan memungkinkan operasi yang stabil dan aman sepanjang masa pakai mereka.
• Pola aliran: Pola aliran umum dari penukar panas industri pembangkit listrik adalah aliran lawan arus, searah, aliran silang, dll. Pemilihan pola aliran bergantung pada fungsi dan kebutuhan untuk efisiensi penukar panas.
• Efisiensi: Efisiensi termal penukar panas industri pembangkit listrik biasanya tinggi. Koefisien perpindahan panas mereka juga sangat tinggi. Misalnya, penukar panas selubung dan tabung memiliki koefisien perpindahan panas keseluruhan sekitar 1000-5000 W/(m2·K) atau bahkan lebih tinggi. Itu menunjukkan bahwa mereka dapat memanfaatkan sumber daya energi, secara efektif mengurangi biaya produksi untuk bisnis.

Pemeliharaan:

• Pembersihan: Bersihkan secara teratur permukaan luar dan elemen penghantar panas penukar panas untuk mencegah kerak, endapan, dan kotoran. Gunakan agen pembersih dan peralatan yang sesuai.
• Inspeksi kebocoran: Periksa secara berkala penukar panas untuk kebocoran. Periksa seal, sambungan, dan koneksi untuk memastikan tidak ada kebocoran, dan lakukan perbaikan tepat waktu jika ada yang ditemukan.
• Operasi: Selalu patuhi dengan cermat petunjuk pengoperasian yang disediakan oleh produsen selama penggunaan penukar panas. Jangan kelebihan beban dan mengejar efisiensi yang lebih tinggi dengan mengorbankan keamanan peralatan.
• Pelumasan: Jika beberapa komponen memerlukan pelumasan agar dapat berfungsi secara optimal dan lebih lama, oleskan agen pelumas yang sesuai untuk mereka sesuai dengan persyaratan yang diajukan oleh produsen.
• Singkatnya, memelihara penukar panas industri di pembangkit listrik dengan benar sangat penting jika mereka ingin bekerja dengan baik selama beberapa dekade dan selama kondisi yang keras. Hanya dengan melakukan hal itu peralatan penting ini dapat terus memungkinkan pabrik untuk menghasilkan energi secara efisien, ekonomis, dan aman.

Skenario penukar panas di pembangkit listrik

Penggunaan utama penukar panas di pembangkit listrik adalah untuk memfasilitasi perpindahan panas antara dua fluida. Desain dan penggunaan penukar panas bervariasi sesuai dengan jenis pembangkit listrik tempat mereka berada.

• Sistem air pendingin

  Air tawar biasanya dipanaskan ketika melewati kondensor dari pembangkit listrik termal. Penukar panas digunakan untuk mentransfer panas dari kondensor ke air pendingin. Air pendingin kemudian mengalir kembali ke sungai atau danau. Dalam hal ini, penukar panas mencegah air pendingin menjadi terlalu panas.

• Superheater dan economizer

  Di pembangkit listrik uap, penukar panas digunakan untuk memanaskan uap yang mengalir ke turbin. Mereka terletak di boiler dan disebut superheater. Superheater dapat menaikkan suhu dan tekanan uap hingga beberapa ratus derajat. Economizer adalah jenis penukar panas yang berbeda yang ditemukan di pembangkit listrik. Ini biasanya ditemukan di boiler seperti superheater. Tugasnya adalah menggunakan panas dari gas buang untuk memanaskan air yang masuk ke boiler.

• Penukar panas udara-ke-udara

  Pada beberapa titik di pembangkit listrik, mungkin perlu untuk memisahkan kedua gas tersebut. Ini bisa untuk menghindari kontaminasi atau untuk alasan keamanan. Contohnya adalah penukar panas antara gas buang dan udara pembakaran. Dalam hal ini, panas ditransfer dari gas buang ke udara pembakaran. Penukar panas dapat digunakan untuk memulihkan panas dari gas buang dan menggunakannya untuk memanaskan udara masuk yang digunakan untuk pembakaran.

• Pembangkit listrik turbin gas

  Di pembangkit listrik turbin gas, penukar panas dapat digunakan dalam siklus gabungan. Dalam siklus gabungan, daya pertama kali dihasilkan menggunakan turbin gas. Sebagian panas yang dihasilkan di turbin gas ditransfer ke penukar panas. Penukar panas kemudian digunakan untuk menghasilkan uap untuk pembangkitan listrik menggunakan turbin uap.

Cara Memilih Penukar Panas untuk Pembangkit Listrik

Penukar panas memainkan peran penting dalam pembangkitan listrik. Kiat berikut dapat membantu pembeli mengidentifikasi penukar panas yang cocok untuk pembangkit listrik mereka:

• Menilai Properti Media

  Pertimbangkan sifat fluida panas dan dingin. Perhatikan rentang tekanan dan suhu, laju aliran, dan sifat kimia (korosif, beracun, atau berbahaya) dari fluida. Selain itu, pertimbangkan apakah fluida adalah gas, cairan, atau bubur. Kemudian, pilih desain penukar panas yang dapat menangani persyaratan khusus mereka.

• Pertimbangkan Keterbatasan Ruang

  Tentukan dimensi fisik (panjang, lebar, dan tinggi) penukar panas yang akan muat di pembangkit listrik. Selain itu, pertimbangkan tata letak pabrik. Kemudian, pilih desain penukar panas yang ringkas, seperti model pelat atau selubung dan tabung, jika ada kendala ruang.

• Mengevaluasi Persyaratan Pemeliharaan

  Pilih penukar panas yang memiliki persyaratan pemeliharaan yang rendah jika lokasi pembangkit listrik menyulitkan untuk melakukan pemeliharaan rutin. Pertimbangkan desain yang andal seperti unit selubung dan tabung. Pastikan penukar panas yang dipilih juga memiliki komponen yang dapat diakses untuk servis dan pemeriksaan yang mudah.

• Mempertimbangkan Keterbatasan Anggaran

  Saat memutuskan penukar panas untuk pembangkit listrik, anggaran adalah pertimbangan penting. Tetapkan anggaran untuk akuisisi dan pemasangan penukar panas. Kemudian, prioritaskan pengeluaran untuk unit yang akan meningkatkan kinerja pembangkit listrik. Pertimbangkan biaya jangka panjang (energi dan biaya pemeliharaan) penukar panas dan bukan hanya harga pembelian di muka.

T&J

T1. Apa tren di pasar penukar panas?

J1. Menurut laporan pasar, ukuran pasar penukar panas global bernilai $25,92 miliar pada tahun 2021 dan diperkirakan akan mencapai $39,34 miliar pada tahun 2031, mencatatkan CAGR sebesar 4,5% dari tahun 2022 hingga 2031. Beberapa tren utama termasuk pembangkit listrik penukar panas yang ringkas, penukar panas pintar, dan penukar panas yang berkelanjutan.

T2. Apa perbedaan antara kondensor dan pemanas di penukar panas pembangkit listrik?

J2. Fungsi kondensor adalah untuk menghilangkan panas dari uap dan mengubahnya menjadi cairan. Ini juga melepaskan panas ke media pendingin, biasanya air atau udara. Pemanas, di sisi lain, menerima panas dari fluida panas yang biasanya berasal dari boiler. Ini meneruskan panas ke fluida lain yang biasanya air yang digunakan untuk pemanasan.

T3. Apa perbedaan antara penukar panas pelat dan tabung?

J3. Penukar panas pelat terutama digunakan dalam aplikasi perpipaan sementara penukar panas tabung terutama digunakan dalam aplikasi industri. Penukar panas tubular juga membutuhkan lebih banyak ruang dibandingkan dengan penukar panas pelat yang ringkas. Penukar panas dapat diklasifikasikan menjadi aliran lawan arus, aliran silang, dan selubung tabung yang terutama digunakan di industri pembangkit listrik.