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Kraftwerkskühlung zwischen minus 56 und plus 34 °C

Anlagentechnik für kontinentale Klimazonen muss besonders robust sein. Die Temperaturen im sibirischen Winter erreichen bis zu minus 56 °C, während im Sommer das Thermometer Spitzenwerte bis 34 °C anzeigt. Die Aufgabe der Elteco war, in dieser Klimazone die Abwärme von fünf Gasgeneratoren mit jeweils 2 MW Leistung über Flüssigkeitskühler abzuführen. Das Begleitgas wird bei Noyabrsk in der Mitte der Westsibirischen Ölfelder gefördert (Vingapurská Region) und für die Verstromung aufbereitet. Der Endkunde war die Mining Company Sibur Tyumen Gaz, Vingapurská in Russland. Die bei der Gasverstromung gewonnene, elektrische Energie wird lokal in der Prozessindustrie für Erdöl und -gas eingesetzt.

Glykol-Konzentration 67 %

Damit ein Flüssigkeitskühler die extremen Winter in Sibirien schadlos übersteht, muss die Glykol-Konzentration im Kältekreis mindestens 67 Prozent betragen. Andererseits schreibt der Hersteller der eingesetzten Gasgeneratoren vor, dass die Glykol-Konzentration 50 Prozent nicht übersteigen darf. Als weitere Herausforderung kam hinzu, dass der Aufstellungsort für die Klimatechnik auf dem Dach begrenzt auf eine Fläche von 9.500 x 2.300 mm war. Zudem durfte der Geräuschpegel der Kälteanlage 65 dB/7 m nicht überschreiten.

Innerhalb der Güntner Gruppe wurde für die Sibur Tyumen Gaz eine effiziente Lösung mit zwei voneinander getrennten Kälteträgerkreisläufen realisiert: Acht thermowave Plattenwärmeübertrager des Typs EL 500EBGL bilden eine hydraulische Wärmeschnittstelle zwischen den vier Güntner Flüssigkeitskühlern vom Typ S-GFH und den fünf 2 MW-Gasgeneratoren.

Sonderkonstruktion des Wärmeübertragers

Eine Sonderkonstruktion des Wärmeübertragers ermöglicht es, dass zur gleichzeitigen Kühlung des Motors und der Abgase zwei parallele Kreisläufe mit unterschiedlichen Temperaturniveaus in einem Gerät kombiniert werden. Die Niedrigtemperaturseite hat eine Leistung von 178 kW sowie einen Kältemittel-Durchfluss von 40,1 m³/h, die Hochtemperaturseite 1020 kW mit einem Kälteträger-Durchfluss von 73,3 m³/h. Bei sommerlichen 34 °C Außentemperatur werden pro Kühler 190.400 m³/h Luft umgewälzt.

Der Wärmeübertrager des Flüssigkeitskühlers der Serie GFH ist mit dem bewährten Güntner Tragrohrsystem ausgestattet. Damit ist gewährleistet, dass er auch extremen Temperaturschwankungen standhält. Die Ventilatoren der Flüssigkeitskühler sind für Temperaturen bis minus 40 °C ausgelegt, da unterhalb dieser Temperaturmarke keine zusätzliche Ventilatorleistung zur Wärmeabfuhr erforderlich ist.

Thermowave Plattenübertrager

Die Wärmetransfer-Oberfläche der gedichteten thermowave Plattenwärmeübertrager auf der Hochtemperaturseite beträgt rund 129 m² verteilt auf 267 Platten. Das Kältemittel des Gasgenerators wird hier von 90 auf 77 °C abgekühlt, während die Vorlauf-Temperatur der Glykol-Mischung im Plattenwärmeübertrager 74 °C und im Rücklauf 88 °C beträgt.

Auf der Niedertemperaturseite sind 101 Platten mit rund 48 m² Oberfläche eingebaut, die den Kälteträger des Gasgenerators von 44 auf 40 °C abkühlen. Die Vorlauf-Temperatur der Glykol-Mischung im Plattenwärmeübertrager beträgt auf dieser Seite 38,5 °C und im Rücklauf 43 °C.

Leistungsdaten der parallelen Kältekreisläufe im Güntner Flüssigkeitskühler:

 

Niedertemperaturseite

Leistung178 kW
Fluid67 % Ethylenglycol
Fließgeschwindigkeit40,1 m3h-1
Fluid Vorlauftemperatur 43,3°C
Fluid Rücklauftemperatur38,5°C
Druckabfall22 kPa

 

Hochtemperaturseite:

Leistung1.020 kW
Fluid67 % Ethylenglycol
Fließgeschwindigkeit78 m3h-1
Fluid Vorlauftemperatur 88,3 °C
Fluid Rücklauftemperatur75,0 °C
Druckabfall 36 kPa

 

 

 

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