Uitlaatgasgegevens voor afvalwarmteterugwinningseenheid (WHR) voor WEICHAI-gasmotoren
Uitlaatgasgegevens voor WHR-eenheid – WEICHAI-gasmotoren
Voor ontwerpreferentie van warmtewisselaar met afvalwarmteterugwinning/uitlaatgasketel, uittreksel technisch gegevensblad VRCOOLER
| Parameter | Typisch werkbereik | Opmerkingen voor WHR-warmtewisselaar |
|---|---|---|
| Uitlaatgastemperatuur (motoruitlaat) | 380 ~ 460 graden | NG4.0 Pro nieuwere generatie draait 30-50 graden lager; oud platform tot 520 graden |
| Uitlaatmassastroom | 1,8 ~ 4,2 kg/kWh | Schalen met motorvermogen |
| Toegestane uitlaattegendruk voor de motor | Minder dan of gelijk aan 3-5 kPa | Kritieke beperking voor de WHR-buisuitlaatwarmtewisselaar; hogere tegendruk vermindert het motorvermogen |
| Samenstelling uitlaatgas | N₂ ~72-75%, CO₂ ~9-11%, H₂O ~8-12%, O₂ ~2-4%, lage NOₓ | Zwavelarm voor aardgas via pijpleidingen; biogasbehuizing heeft corrosietoeslag nodig |
| Dauwpunt van uitlaatgas | ~55-65 graden | Vermijd zure condensatie in warmteoverdrachtsbuizen; houd de uitlaatgasafvoer boven het dauwpunt |
| Typische drukval aan de gaszijde over de WHR-unit | 1,5-3,0 kPa | Moet worden toegevoegd aan het totale tegendrukbudget van het uitlaatsysteem |
Voorbeeldreferentie voor Weichai 16M33-NG met grote boring (gasmotor van 1280 kWm)
- Nominale uitlaatgastemperatuur na turbine: 459 graden
- Uitlaatgasvolumestroom: 292 Nm³/min
- Maximaal toegestane uitlaattegendruk: 5 kPa
Belangrijke ontwerpopmerkingen voor de WHR shell-and-tube-warmtewisselaar
1. Twee warmtebronnen beschikbaar: uitlaatgas (hoogwaardige warmte) + koelwater van de motormantel (85-95 graden laagwaardige warmte) voor gecombineerd WHR-systeem.
2. Bij het dimensioneren van de buizenbundel: reserveer een marge voor vervuiling; Vervuilingsfactor aan de gaszijde hoger dan aan de vloeistofzijde.
3. Materiaalkeuze: Gebruik voor biogas/sporenzwavelhoudende brandstof SS304/SS316L-buizen in plaats van koolstofstaal om zuurdauwpuntcorrosie te voorkomen.
4. Gedrag bij deellast: bij een motorbelasting van 50% daalt de uitlaattemperatuur tot 260-320 graden, neemt de massastroom aanzienlijk af en neemt de recupereerbare warmte sterk af.
