Jiangsu Weichuang Radiator Manufacturing Co., Ltd.

Notícias da indústria

Página inicial / Notícias / Notícias da indústria / Grupos geradores em contêineres: Guia de resfriamento, dimensionamento de radiadores e rejeição de calor

Grupos geradores em contêineres: Guia de resfriamento, dimensionamento de radiadores e rejeição de calor

Um grupo gerador em contêiner de 20 pés que funciona limpo em uma bancada de testes ainda pode funcionar em alta temperatura do líquido refrigerante com 80% de carga no local. O invólucro que protege o motor também priva o radiador: uma entrada com persianas, uma curva de duto de 90 graus e uma descarga de ar quente recirculante são muitas vezes suficientes para adicionar 100 Pa de resistência e reduzir 10% do fluxo de ar para o qual o conjunto de resfriamento foi dimensionado.
Definição de grupo gerador em contêiner: um conjunto gerador completo (motor, alternador, painel de controle, tanque de combustível, sistema de escapamento e sistema de refrigeração) montado dentro de um contêiner padrão ISO, para que toda a usina possa ser transportada, instalada e operada como uma unidade à prova de intempéries e com isolamento acústico.

O resfriamento geralmente é o último sistema especificado e o primeiro a falhar no local. O radiador deve funcionar com qualquer espaço restante dentro do envelope ISO, em qualquer ambiente que o local ofereça.

600-700 kW Rejeição de calor do refrigerante de um ajuste de 1 MWe em plena carga
125 Pa Resistência estática externa máxima típica para o caminho de ar do gabinete
65-75dB(A) Pressão sonora a 7 m de um recipiente atenuado

Um grupo gerador em contêiner troca fluxo de ar por proteção

Um grupo gerador em contêiner libera cerca de 15 a 30 por cento do fluxo de ar de resfriamento que um conjunto deslizante aberto desfruta, e essa única troca molda cada decisão de radiador que se segue.

Impermeabilização significa persianas, malhas e dutos. Atenuação de ruído significa defletores e caminhos divisores. Transportabilidade significa uma área fixa de cerca de 6 m por 2,4 m por 2,6 m para uma unidade de 20 pés. Cada restrição fica diretamente no caminho do ar de resfriamento.

Como os requisitos do gabinete alteram o projeto de resfriamento em comparação com um conjunto de skid aberto.
Fator de projeto Conjunto de skid aberto Grupo gerador em contêiner
Caminho aéreo Aberto por todos os lados Louvres, malhas e dutos adicionam 75 a 150 Pa
Nível de som a 7 m 85 a 95dB(A) 65 a 80 dB(A) com atenuação
Ambiente de design 40 °C típico 40 a 50 °C em projetos tropicais e desérticos
Folga de resfriamento 1 m ou mais em todos os lados 600 a 800 mm dentro do contêiner
Capacidade por unidade Limitado pela derrapagem 500 a 1.250 kVA em 20 pés, até 2.500 kVA em 40 pés
Regra prática: cada 20% do fluxo de ar perdido no gabinete custa de 20 a 25% mais área central ou a mesma capacidade em uma temperatura ambiente máxima mais baixa.

Quanto calor um recipiente deve rejeitar

Aproximadamente um quarto da energia do combustível em um grupo gerador a diesel em contêiner passa pelo líquido refrigerante, e esse quarto é a única parte que o radiador controla.

Para um conjunto de 1 MWe operando com cerca de 40% de eficiência, a entrada de combustível é próxima de 2.500 kW de energia térmica. A eletricidade consome cerca de 1.000 kW, o escapamento transporta 700 a 750 kW e a água da camisa mais o circuito do pós-resfriador transporta 600 a 700 kW para o radiador. O restante sai por radiação e convecção da superfície do recipiente.

Produção de eletricidade 40%
Calor de exaustão 30%
Circuito de refrigeração 25%
Radiação 5%
Balanço energético típico de um grupo gerador a diesel de 1 MWe em carga nominal. Apenas a parte do líquido refrigerante passa pelo núcleo do radiador.

O fluxo de refrigerante nessa saída geralmente varia de 900 a 1.200 litros por minuto, e o núcleo precisa extrair de 5 a 8 °C na carga nominal. A margem é pequena, portanto, um déficit de fluxo de ar de 10% aparece como 1 a 2 °C no tanque superior, o que geralmente é a diferença entre manter 100% da carga a 45 °C e desclassificar para 85%.

Dimensione o núcleo com base na rejeição de calor do líquido refrigerante na temperatura ambiente máxima do local, e não no valor de kVA impresso na placa de identificação.

Dimensionamento do radiador e regras de fluxo de ar dentro de uma pegada ISO

Projete o caminho do ar para trás a partir do ventilador, em vez de para frente a partir da veneziana, e limite a resistência estática externa total antes de escolher o núcleo.

  1. Comece pela rejeição de calor na temperatura ambiente máxima. Um conjunto classificado como 1.250 kVA a 40 °C se comporta mais próximo de 1.000 kVA a 50 °C, e o radiador deve ser dimensionado para o número mais quente.
  2. Respeite a curva do ventilador. A maioria dos empacotadores publica um limite de restrição externo próximo a 125 Pa (0,5 pol. H2O) para o gabinete e, além disso, o fluxo de ar cai mais rápido do que a área central pode compensar.
  3. Some todas as restrições. As venezianas de admissão custam 15 a 30 Pa, os coletores de areia e a malha custam 25 a 50 Pa, uma curva de 90 graus custa 10 a 20 Pa e uma veneziana de descarga custa outros 15 a 30 Pa.
  4. Dê à veneziana 1,2 a 1,5 vezes a área da face do radiador com pelo menos 60% de área livre.
  5. Ingestão e descarga separadas. A recirculação de ar quente pode adicionar 5 a 10 °C ao ar de entrada, o que equivale a mover o local para um clima mais quente.
  6. Combine o ventilador com o sistema, não apenas com o núcleo. O diâmetro da lâmina, o ângulo de inclinação e a folga da ponta decidem se o fluxo de ar sobrevive ao gabinete.
Verificação de campo: segure um anemômetro de palhetas na face do núcleo. Menos de 80% da velocidade nominal do projeto significa que o invólucro, e não o radiador, é o gargalo.

Qual é o custo da atenuação acústica para sua margem de resfriamento

Apertar um recipiente de 75 dB(A) a 65 dB(A) a 7 m normalmente custa de 15 a 30 por cento do fluxo de ar disponível, e essa perda deve ser compensada com área central, pressão do ventilador ou ambos.

A atenuação funciona forçando o ar através dos defletores e caminhos divisores, o que adiciona resistência exatamente onde o ventilador é mais fraco. O pacote de resfriamento absorve a penalidade de três maneiras: mais fileiras de núcleo, uma ventoinha maior girando mais lentamente ou movendo o radiador completamente para fora do contêiner.

Recipiente de 75 dB(A)

  • Área livre do Louvre em torno de 60 por cento
  • Velocidade de descarga 8 a 10 m por segundo
  • Área central da face padrão
  • Sem desclassificação abaixo de 45 °C ambiente

Recipiente de 65 dB(A)

  • Área livre do Louvre 45 a 55 por cento
  • Velocidade de descarga 5 a 6 m por segundo
  • Área central da face 20 a 30 por cento maior
  • Espere uma redução de 5 a 10 por cento a 45 °C

Os radiadores de gerador silenciosos especialmente construídos usam espaçamento de aletas mais amplo, núcleos mais grossos e ventiladores estáticos mais altos para que o caminho acústico não se torne um limite térmico. As compensações entre atenuação e fluxo de ar são abordadas com mais detalhes neste guia para projeto e manutenção de radiador de gerador silencioso .

Silent Generator Radiators Manufacturers Fabricantes de radiadores de gerador silencioso Os radiadores silenciosos do gabinete do gerador são soluções de resfriamento integradas projetadas para grupos geradores à prova de som. Esses radiadores mantêm as temperaturas ideais do motor enquanto... Ver Produto →
As especificações acústicas e de resfriamento são a mesma decisão tomada duas vezes. Fixe primeiro o alvo em dB(A) e depois dimensione o núcleo para o fluxo de ar que sobrevive aos defletores.

Temperatura ambiente e altitude: os números de redução

As condições de referência ISO 8528 são 25 °C, 100 kPa e 30 por cento de umidade relativa, e cada grau e cada 100 m acima desses valores reduz a potência do motor e a capacidade do radiador.

Efeitos típicos de desclassificação no resfriamento de grupos geradores em contêineres e na resposta usual de engenharia.
Condição Desclassificação típica Resposta de engenharia
Ambiente acima de 40 °C 0,5 a 1 por cento da produção por 1 °C 10 a 20 por cento mais área de face central, maior ventilador estático
Altitude, turboalimentado Cerca de 1 por cento por 100 m Verifique novamente a curva do ventilador com densidade de ar reduzida
Altitude, naturalmente aspirada Cerca de 3 por cento por 100 m Radiador remoto ou uma classificação contínua inferior
Local a 2.000 m A densidade do ar é cerca de 80 por cento do nível do mar 20 a 25 por cento mais área central do rosto
Areia e poeira 5 a 15 por cento de perda de capacidade devido a incrustações nas aletas Passo de aleta grosso e telas de admissão removíveis

A altitude penaliza duas vezes um grupo gerador em contêiner: o motor perde massa de ar de combustão e o ventilador move menos massa através do mesmo núcleo. Existem núcleos de resfriamento superdimensionados exatamente para esta combinação de calor e ar rarefeito.

Desert High-Temperature Generator Radiators Manufacturers Fabricantes de radiadores geradores de alta temperatura no deserto Projetados para calor extremo, esses radiadores apresentam núcleos ampliados, ventiladores de alta capacidade e revestimentos especiais resistentes ao calor. Eles mantêm temperaturas estáveis do motor em... Ver Produto →
A 2.000 m, a densidade do ar é de aproximadamente 80% do nível do mar. Um pacote de resfriamento confortável na costa é cerca de 20% insuficiente nas montanhas, mesmo na mesma temperatura.

Radiador integrado, radiador remoto ou trocador de calor

Quando o envelope ISO não consegue conter núcleo suficiente, mova a rejeição de calor para fora do recipiente em vez de espremer mais ar através de uma veneziana.

Radiador a bordo

Menor custo e tubulação mais curta, mas consome volume do contêiner e depende inteiramente da área livre de venezianas. Melhor ajuste para unidades de 20 a 1.250 kVA em temperatura ambiente de até 40 °C.

Radiador remoto

Afasta o calor e o ruído do ventilador do gabinete e libera a área ocupada. Necessita de dutos, ciclos mais longos de refrigeração, volume de expansão e proteção contra congelamento.

Trocador de calor

Descarrega o calor do líquido refrigerante em um circuito secundário de água ou água do mar sem energia do ventilador. Adiciona um segundo circuito, controle de qualidade da água bruta e tolerância a incrustações.

As regras de tubulação remota do radiador são simples de definir e fáceis de quebrar: mantenha a velocidade do líquido refrigerante entre 1,5 e 2,5 m por segundo, permita altura estática e expansão e ventile o ponto mais alto para que as travas de ar não possam impedir a circulação.

Remote Type Generator Radiators Manufacturers Fabricantes de radiadores de gerador de tipo remoto Radiador remotos are designed to be installed away from the generator set, connected via coolant piping, to allow flexible installation in constrained or acoustically ... Ver Produto →
Um radiador remoto não é um radiador maior. É a mesma rejeição de calor realocada para um local onde o caminho do ar não entra em conflito com a parede do contêiner.

Especificando um radiador de substituição para uma frota em contêineres

Um radiador de substituição só é intercambiável quando sete pontos de dados correspondem, e o ajuste físico é apenas um deles.

  • Dimensões do núcleo: largura, altura e profundidade medidas na unidade, não retiradas de uma página de catálogo
  • Construção do núcleo: fileiras, tipo de tubo, passo das aletas em aletas por polegada e design de tubo e aleta ou placa e aleta
  • Rejeição de calor em um fluxo de refrigerante e diferença de temperatura declarados
  • Diâmetro, posição e tipo de rosca da conexão do refrigerante
  • Diâmetro do ventilador, contagem de pás, ângulo de inclinação e relação de transmissão
  • Padrão de furos do flange de montagem e pontos de isolamento de vibração
  • Especificação de revestimento de superfície para o ambiente do local

O revestimento e o líquido refrigerante prolongam a vida útil. Contêineres costeiros e offshore geralmente exigem um sistema de grau C5-M validado para 1.000 horas de testes de névoa salina, enquanto o líquido refrigerante deve permanecer dentro de uma mistura de 40 a 60 por cento de glicol com níveis de inibidor verificados a cada 500 horas de operação. Jiangsu Radiador Weichuang Manufacturing Co., Ltd., negociado como Weichuang Radiator , constrói radiadores de geradores para linhas OEM, usuários finais e projetos de substituição em todos esses formatos de montagem e revestimento.

Um radiador com referência cruzada que cabe não é o mesmo que um radiador que esfria. Solicite dados de rejeição de calor no ambiente do local antes de aceitar o padrão de parafuso.

Perguntas frequentes

Três questões cobrem a maioria das disputas de resfriamento de grupos geradores em contêineres: fluxo de ar, classificação ambiental e compatibilidade de substituição.

Quanto fluxo de ar um grupo gerador em contêiner de 1 MVA precisa?

Planeje cerca de 1.200 a 1.800 metros cúbicos por minuto através do núcleo com carga nominal, com base em um aumento de 20 a 25 °C na temperatura do ar através do radiador. A restrição total através do gabinete deve ficar abaixo de 125 Pa para que o ventilador possa realmente fornecer esse valor.

Um grupo gerador em contêiner pode funcionar a uma temperatura ambiente de 50 °C?

Somente se foi especificado para isso. Um conjunto projetado para 40 °C geralmente precisa de 10 a 25% a mais de área central, um ventilador estático mais alto ou um radiador remoto para manter a carga total a 50 °C, e muitas construções também reduzem a classificação contínua em 10 a 15%.

Um radiador não OEM pode substituir um radiador de grupo gerador em contêiner?

Sim, quando as dimensões do núcleo, a rejeição de calor a uma diferença de temperatura declarada, a curva do ventilador, as conexões e o padrão de montagem correspondem. Insista nos dados de rejeição de calor no ambiente local, porque a conformidade dimensional por si só não garante o desempenho de refrigeração.

Os grupos geradores em contêineres são vendidos em kVA e avaliados quanto ao resfriamento. As unidades que permanecem on-line durante uma tarde de 45 °C e uma estação empoeirada são aquelas cujo pacote de resfriamento foi dimensionado com base na rejeição de calor nas condições do local, com um caminho de ar que foi medido em vez de presumido.

Dimensione para o dia mais quente, para a altitude mais alta e para a veneziana mais suja que o aparelho já viu. Tudo depois disso é manutenção.
ANTERIOR:Componentes do gerador a diesel: motor, alternador, resfriamento, dimensionamento e guia de manutenção PRÓXIMO:Guia de resfriamento de gerador a diesel para barco: dimensionamento de radiadores e trocadores de calor marítimos