Kifaa kwenye Viwanda vya Nishati ya Joto | Kifaa

Uchumi wa nishati duniani umekuwa na mwendo wa juu sana, kisicho kikubalika kwa wingi ni umbo la power plant. Mchakato wa kutengeneza nishati ya umeme, katika viwanja vya nishati vinavyotumia mkaa, ni moja ya njia zinazotumika zaidi na za kawaida, ya kutengeneza nishati kwa wingi duniani, kama vile ambavyo linapokidhi mahitaji ya nishati ya watu zaidi ya saba bilioni duniani.

Umbo la ukubwa unahitaji ongezeko la matumizi ya mkaa. Lakini kama sisi sote tunajua, upatikanaji wa mkaa chini ya nyuzi ya dunia hataki kuendelea milele. Kwa hiyo, mchakato wa kutengeneza nishati unakuwa zaidi na zaidi wa gharama kila siku inayopita.

Pili, maeneo yote makubwa ya viwanja vya nishati vina alatizo mengi yenye ufanisi mkali, na kila moja ina upungufu wa nishati wenyewe. Kwa hivyo matokeo yake ni kwamba ufanisi wa viwanja vya nishati huenda tu 20% hadi 26% kulingana na ubora wa viwanja.

Mizigo minne imezoelewaza, inaelezea kwamba kuna hitaji mkubwa, wa kuboresha mchakato wa kutengeneza nishati, na economizer ni kitu kilichotumika kwa ajili ya kufanya hivyo. Kwa hivyo, ninadumai itakuwa na maanani kwa sisi sote kutafuta kwa undani zaidi mchakato wa kuboresha nishati.

Nini ni Economizer?

Economiser ni kifaa kinachotumika kama heat exchanger kwa kutengeneza maji kabla ya kutumika ili kupunguza matumizi ya nishati. Katika steam boiler, ni kifaa kinachotumika kama heat exchanger kwa kutengeneza maji au kupunguza nishati iliyobaki kutoka gases za combustion, ambazo ni flue gases, kabla ya kukuruka chujio.

Kwa hivyo, economiser katika viwanja vya nishati, hutumika kuboresha mchakato wa kutengeneza nishati ya umeme, kama jina linalotafsiriwa. Nishati iliyopimwa hutumika kwenye maji ya boiler kabla ya kutengenezwa super-heated steam. Kwa hivyo, kusaidia kwenye kupunguza matumizi ya mkaa na kuboresha mchakato sana, kama tunapokusanya nishati iliyopimwa na kutumia kwenye sehemu inayohitajika. Sasa, pia, nishati inayopatikana katika flue gases inaweza kupunguliwa kwa urahisi kutumia air pre-heater ambayo ni muhimu katika boilers zote zinazotumia coal.

Mchakato wa Kazi wa Economizer

Kama inavyoonyeshwa katika picha hapo juu, gases za flue zinazotoka kutoka steam boiler furnace zinamna nishati nyingi. Funguo ya economiser katika viwanja vya nishati ni kurejesha nishati kwenye gases za flue zinazopimwa chujio na kutumia kwenye maji ya boiler. Ni heat exchanger tu na gases za flue zinazopimwa chujio na maji kwenye tofauti ya heating surface kama Fins au Gills.

Economisers katika viwanja vya nishati yanapaswa kuwa na ukubwa wa gases za flue, joto, pressure drop, aina ya mkaa anayotumika na nishati inayohitajika kurudi.

Wakati maji yanakulika katika steam boiler, steam hutengenezwa na hapa huenda super-heated, halafu hutumika turbines. Steam iliyofunikwa kutoka blades za turbine, hutumika steam condenser ya turbine ambako steam huchukua mimi na maji hayo yanapimwa kabla ya kurudi boiler.

Linalopewa ni katika njia ya gases za flue kati ya exit ya boiler na entry ya chujio. Hapa tubes nyingi za kipenyo kidogo zinapatikana kati ya headers. Gases za flue zinatoka nje ya tubes mara nyingi counter flow.

Mchakato wa Kutumia Nishati katika Economizer, Evaporator na Superheater

Heat transfer kwa maji katika steam generator hutokea kwa regimes tatu tofauti, kama inavyoonyeshwa katika picha chini. Maji yanapimwa kwanza katika economizer katika liquid phase kwa pressure fulani kutoka state 4 hadi state 5 (angalia diagram) hadi iwe saturated liquid.
Yanatuma kwenye evaporator, pale hii saturated liquid hutengenezwa kwa kutumia latent heat of vaporization, kwa pressure fulani.

Sasa hii saturated vapor katika state 6 hutengenezwa zaidi katika super-heater, ili kuhamisha kwenye state 1, i.e. katika gaseous au vapor form. Kwa unit mass of fluid, heat transfer equation katika aina tatu za heat ex-changers ni,
QEconomizer = h5 – h4
QEvaporator = h6 – h5
QSuperheater = h1 – h6
Katika aina tatu za heat ex-changer components, tu economizer ndiyo inayotumika bila matumizi ya mkaa, na kwa hivyo ni moja ya zawadi muhimu zaidi na zenye gharama chache katika viwanja vya nishati.

Aina za Economizer

Economizer wa CI Gilled Tube

Gilled tube economizers hutengenezwa kutumia cast iron na finned cast iron, na masomo haya,

1. Ufanisi mzuri kutokana na majina ya gills na tubes.

2. Inatumika sana katika viwanja ambavyo gases za flue zinazopimwa kutokana na aina ya mkaa.

Economizer wa Round Gilled Tube

Hutengenezwa kutumia mild steel na square na round fins, welded kwenye carbon steel seamless tubes, na masomo haya,

1. Ushirikiano mzuri kati ya tubes na fins unatumika kwa ufanisi mzuri.

Economizer wa Coiled Tube Type

Hutumika sana katika viwanja vya nishati na processing units kubwa. Coiled tube type Economizers hutengenezwa kutumia carbon steel seamless, na masomo haya,

1. Hii ni mzuri sana kwa kutengeneza nishati kutoka gases.

2. Huenda kwenye nchi chache tu.

Economizer wa Horizontal Finned Tube

Hapa carbon steel seamless tube sealed – welded na horizontal fins kutengeneza assembly kamili ya economizer kwa kutumia nishati, na masomo haya,

1. Ushirikiano mzuri kati ya fins na tubes unatumika kwa kutumia nishati sahihi.

2. Hizi hutumika sana katika viwanja vya nishati.

Tuzo