Itxurako ur-kalorifikatzaileekin dagoen Rankine zikloak bere abantailak ditu eta gaur egun erabiltzen diren plantetan erabili ohi dira. Itxurako ur-kalorifikatzaileak kalorearen trantsferentziaren modu indirektua erabiltzen dute, hau da, turbinatik ateratutako neblina edo bled steam-a indirektoki kalorifikatzaileko tubo eta karkaseko urari kaloria eman dizkio. Neblina eta ura ez datorrelarik, bi zirkuituak presio desberdinetan daude. Itxurako ur-kalorifikatzaile bat zikloan T-s diagraman hurrengo irudian adierazten da.
Teoretikoki edo idealki, itxurako ur-kalorifikatzailetan kalorearen trantsferentzia horrela egin behar da, uraren tenperatura saturazio-tenperaturearen berdina izatea (urra kalorifikatuz).
Baina errealitatean, uraren tenperatura gehienetan neblinaren saturazio-tenperatura-tik txikiagoa da. Arrazoia, kalorearen trantsferentzia efektiboa eta efizientea izateko, tenperatura-gradient bat beharrezkoa dela izan daiteke.
Kalorifikatzailetik ateratutako kondensatua edo kondensatu gabeko neblina hurrengo kalorifikatzaileari (presio baxuko) bidali daiteke zikloan edo askotan kondensadorei.
Zuriune eta itxurako ur-kalorifikatzaile arteko desberdintasunak hauek dira:
Zuriune ur-kalorifikatzailea |
Itxurako ur-kalorifikatzailea |
Zuriune eta sinplea |
Diseinu konplexuagoa |
Kalorearen trantsferentziarako ezaugarri onak |
Kalorearen trantsferentziarako ezaugarri gutxiago onak |
Extrakzio-neblina eta urraren tenperatura zuriunean zuzenean mesatzeko presio-kontsumidorra |
Ur eta neblinen mezclamendu inderikta karkas eta tubo motako kalorifikatzailetan. |
Urra hurrengo estagira bidaltzeko porrotxa beharrezkoa da. |
Itxurako ur-kalorifikatzaileak porrotxarik behar ez dutena eta presio-desberdintasunaren arabera funtzionatzeko ahaldua du. |
Espazio gehiagorik beharrezkoa da |
Espazio gutxiagorik beharrezkoa da |
Gutxiago kostatsu |
Askotzuago kostatsu |
Gaur egun erabiltzen diren plant guztiak zuriune eta itxurako ur-kalorifikatzaileen konbinazioa erabiltzen dute zikloaren efizientzia termiko handiena lortzeko.
Ingeniaritzako termodinamika kaloria balio handiko energia (kaloria) lanera bihurtzeko begiratzen du. Plantetan, hau urra deitu den lan-likiduan eskuratzeko egin daiteke. Beraz, neblinaren kaloriaren aldi batean galdu ez dadin nahia da. Hau posible da, kondensadorean sartzen diren presio baxuko neblinen erabilpena aurkitzean.
Cogenerazioa kaloria neblinaren erabilpen baten bidez, orain arte kondensadoreetan galdu zen bezala, ez daitekeen kontzeptua da.
Cogenerazioa Kaloria eta Indarra Bat (CHP) esan nahi du, kaloria eta indarra prozesu-heating steam eskaintzen duten industrietarako geroztik sortzea. Cogenerazio plantetan, kaloria eta-indarra doinela erabiltzen dira, beraz, efizientzia 90% edo gehiagokoa izan daiteke. Cogenerazioak energiaren ahorrak eskaintzen ditu.
Cogenerazioak neblin handiak galduz, horiek zenbat eta gehiago erabilgarri daitezkeen gertakari askotan kaloria moduan. Papel, kimika, tekstil eta fibra eta zementoko industri guztiak cogenerazio plantetan dute prozesu-heating steam eskaintzen. Prozesu-heating steam beharrezkoa da goi industrietan 4 edo 5 kg/cm2 ordena, 150 edo 180oC inguru.
Papel, kimika eta tekstil industriak elektrikotasun indarrak eta prozesu-heating steam eskuratzea behar dute helburuak betetzeko. Beraz, cogenerazio power plant instalatuz horrek erraz bete daiteke.
Kalderra barneko tenperatura 800oC edo 900oC ordena da eta energiak urra eskuratzeko erabiltzen da 105 bar presio eta 535oC inguru dagoen neblina cogenerazio plantetarako. Neblinaren parametro hauek kaloria balio handiko iturri gisa hartzen dira, beraz, lehenik neblin-turbina erabilita indarra sortzeko eta ondoren turbina exhautsu (kalitate baxuko energia) prozesu-heating steam beharrezkoa betetzeko erabiltzen da.
Cogenerazio plantak indarraren beharrik betetzen ditu, prozesu-heating steam beharrezkoa betetzen duen bitartean.
Ideal steam-turbine cogenerazioa hurrengo irudian adierazten da. Alegia, prozesu-heating steam beharrezkoa Qp 5.0 Kg/cm2 inguru dago 100 KW. Horixe prozesu-heating steam beharrezkoa betetzeko 5.0 Kg/cm2 presioan neblina turbina hutsatzen da neblinaren presioa 5.0 Kg/cm2 jaisten arte, eta 20 KW inguru indarra sortzen du.
Prozesu-heating steam-etik ateratutako kondensatua berriro kalderrara eramatea beharrezkoa da zikloko exekuzio ziklikorako. Urra presioa igotzeko beharrezko porrot-lana kontuan hartu behar da txiki delako, beraz, ez da kontuan hartu.
Calderran lan-likiduan eskuratutako energia guztiak neblin-turbinan edo prozesu-plantan erabiltzen dira, beraz, cogenerazio plantaren erabilpen faktorea da:
