Dry Coolers en sistemas de refrigeración auxiliares de centrales eléctricas.
El funcionamiento estable de las centrales eléctricas depende de numerosos dispositivos auxiliares que generan calor durante el funcionamiento (como el calor por fricción y la disipación del proceso). Este calor debe enfriarse mediante enfriadores secos para mantener las condiciones normales de funcionamiento. Las aplicaciones principales incluyen:
Enfriamiento auxiliar de turbina
Enfriamiento de los sistemas de aceite lubricante de turbinas: durante el funcionamiento de la turbina a alta-velocidad, la fricción entre los cojinetes y los muñones del eje eleva la temperatura del lubricante (normalmente controlada entre 35 y 55 grados). Los enfriadores secos utilizan aire para enfriar el aceite caliente, preservando la lubricidad y la viscosidad.
Enfriamiento del sistema de control hidráulico de la turbina: la regulación de la velocidad de la turbina y el control de las válvulas dependen del aceite hidráulico de alta-presión. Las temperaturas excesivas del aceite provocan retrasos en la respuesta del sistema de control. Los enfriadores secos estabilizan las temperaturas del aceite hidráulico entre 40 y 60 grados.
Enfriamiento auxiliar del generador
Enfriadores de aire del generador de refrigeración (enfriadores de aire-a-aire): algunos generadores pequeños-a-medianos emplean refrigeración por aire. El aire caliente primero debe pasar a través de enfriadores secos para enfriarse antes de circular hacia el generador para disipar el calor del estator y del rotor.
Sistemas de aceite de sellado del generador de refrigeración: los generadores-enfriados por hidrógeno requieren aceite de sellado para aislar el hidrógeno del aire y al mismo tiempo absorber el calor de la fricción de los puntos de sellado. Los enfriadores secos mantienen la temperatura del aceite de sello entre 30 y 45 grados para evitar fallas en la película de aceite.
Refrigeración para otros sistemas auxiliares
Sistema de aceite de enfriamiento del transformador: durante el funcionamiento, el aceite aislante en los transformadores sumergidos en aceite-absorbe el calor del núcleo y los devanados. Los enfriadores secos pueden reemplazar el módulo de "enfriamiento por aire" en los sistemas tradicionales de -aire lleno de aceite-(OFAF), enfriando directamente el aceite caliente.
Enfriamiento con lubricante para cojinetes para equipos auxiliares (bombas, ventiladores, etc.): Los lubricantes para cojinetes para bombas de circulación de agua, ventiladores de tiro inducido y equipos similares requieren un enfriamiento continuo. Los enfriadores secos se pueden instalar localmente junto al equipo, lo que simplifica el diseño de las tuberías.
Enfriamiento para sistemas auxiliares de desulfuración y desnitrificación: El agua de proceso en sistemas de desulfuración y los diluyentes de agua con amoníaco en sistemas de desnitrificación, si se sobrecalientan, pueden afectar la eficiencia de la desulfuración (p. ej., cristalización de yeso) o la actividad del catalizador de desnitrificación. Los refrigeradores secos pueden enfriar estos fluidos al rango-requerido por el proceso de 25 a 40 grados.
El núcleo de los enfriadores secos es la "estructura de intercambio de calor de aletas de tubo-", que logra la refrigeración del fluido del proceso mediante la transferencia de calor indirecta. El proceso específico es el siguiente:
Componentes estructurales: consta principalmente de un haz de tubos de intercambio de calor (flujo de fluido de proceso interno), aletas (mejoran la transferencia de calor del lado del aire-), ventiladores (ventilación forzada), marco y campana guía. El haz de tubos suele estar hecho de cobre o acero inoxidable (resistente a la corrosión-, excelente conductividad térmica), con aletas de aluminio soldadas externamente (aumenta el área de contacto con el aire, lo que generalmente proporciona un área de transferencia de calor de 5 a 10 veces mayor que los tubos desnudos).
Proceso de intercambio de calor:
El fluido de proceso de alta-temperatura (p. ej., aceite térmico, agua de proceso caliente) ingresa a través de la entrada del haz de tubos. A medida que fluye dentro de los tubos, el calor se transfiere a través de las paredes del tubo a las aletas externas.
Los ventiladores (clasificados como "tipo-succión" o "tipo-soplador") aspiran con fuerza aire ambiental sobre las superficies de las aletas. El aire absorbe calor de las aletas, aumenta de temperatura y sale de la unidad.
El fluido de proceso dentro de los tubos se enfría debido a la transferencia de calor y sale del haz de tubos, regresando al sistema auxiliar para su recirculación.
Lógica de control de temperatura: algunos refrigeradores secos están equipados con sensores de temperatura y ventiladores de frecuencia-variable. Cuando la temperatura del fluido de salida excede el punto de ajuste, la velocidad del ventilador aumenta automáticamente para mejorar la capacidad de enfriamiento. Si la temperatura es demasiado baja (p. ej., durante el invierno), se reduce la velocidad del ventilador o se detiene el ventilador para evitar que temperaturas excesivamente bajas del fluido afecten el funcionamiento del sistema (p. ej., aumento de la viscosidad del aceite lubricante).
En comparación con las soluciones de refrigeración auxiliar tradicionales "refrigeradas por agua-+torre de enfriamiento", los enfriadores secos ofrecen las siguientes ventajas distintivas en aplicaciones de plantas de energía:
Ahorros significativos de agua
Depender completamente del enfriamiento por aire elimina la necesidad de consumir agua de enfriamiento (los sistemas de enfriamiento húmedo requieren un reabastecimiento periódico para compensar las pérdidas por evaporación y deriva). Esto los hace particularmente adecuados para plantas de energía en regiones -escases de agua como el noroeste y el norte de China, reduciendo el consumo de agua del sistema auxiliar en más del 90 % y alineándose con las políticas nacionales de "conservación del agua y reducción de emisiones".
Bajos costos de operación y mantenimiento
Elimina los sistemas de circulación de agua de refrigeración (p. ej., bombas, torres de refrigeración, equipos de tratamiento de agua), reduciendo la cantidad de equipos y los puntos de falla;
No requiere productos químicos para el tratamiento del agua, como inhibidores de corrosión o inhibidores de incrustaciones, lo que previene la incrustación y la corrosión de las tuberías y al mismo tiempo extiende la vida útil del haz de tubos del intercambiador de calor (normalmente de 10 a 15 años).
Fuerte adaptabilidad ambiental
Funcionamiento estable desde -30 grados (requiere medidas anticongelantes como rastreo eléctrico) hasta 45 grados de temperatura ambiente, con ajuste de velocidad del ventilador que se adapta a las variaciones de temperatura estacionales;
Descarga cero de aguas residuales (los sistemas de enfriamiento húmedo requieren una descarga parcial de agua circulante concentrada), lo que elimina la necesidad de instalaciones de tratamiento de aguas residuales y reduce la presión ambiental.
Instalación flexible
El tamaño relativamente compacto permite la instalación vertical u horizontal al aire libre (por ejemplo, techos, áreas abiertas cerca de equipos), minimizando los requisitos de espacio de fábrica. Especialmente adecuado para modernizar sistemas auxiliares en plantas existentes (no es necesario volver a excavar tuberías de agua de refrigeración).
