जल विद्युत एक महत्वपूर्ण और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है जो वैश्विक ऊर्जा मिश्रण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जल विद्युत स्टेशन बहते या गिरते पानी की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।जलविद्युत संयंत्रों के संचालन के दौरान, विभिन्न घटक गर्मी उत्पन्न करते हैं, और स्थिर और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए कुशल गर्मी प्रबंधन आवश्यक है।प्लेट हीट एक्सचेंजर अपनी अनूठी विशेषताओं के कारण जलविद्युत संयंत्रों में हीट ट्रांसफर अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प के रूप में उभरे हैं.
प्लेट हीट एक्सचेंजर में पतली, तरंगदार धातु की प्लेटों की एक श्रृंखला होती है जो एक साथ ढेर की जाती हैं।इन प्लेटों गर्म और ठंडे तरल पदार्थ के लिए वैकल्पिक चैनलों बनाने के लिए गास्केट द्वारा अलग कर रहे हैंजब गर्म तरल पदार्थ (जैसे गर्म पानी या तेल) और ठंडा तरल पदार्थ (आमतौर पर शीतलन जल) अपने संबंधित चैनलों से बहते हैं,गर्मी पतली प्लेट की दीवारों के माध्यम से गर्म तरल पदार्थ से ठंडा तरल पदार्थ में स्थानांतरित हो जाता हैपट्टियों का तरंगदार डिजाइन गर्मी हस्तांतरण के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को बढ़ाता है और द्रव प्रवाह में उथल-पुथल को बढ़ावा देता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण दक्षता बढ़ जाती है।
गणितीय रूप से, प्लेट हीट एक्सचेंजर में गर्मी हस्तांतरण दर (Q) को सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता हैः
Q=U*A*δTlm
जहां (U) समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक है, (A) गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र है, औरδTlm गर्म और ठंडे तरल पदार्थों के बीच लघुगणकीय औसत तापमान अंतर है। प्लेट हीट एक्सचेंजर की अनूठी संरचना (यू) के अपेक्षाकृत उच्च मूल्य में योगदान देती है,कुशल गर्मी हस्तांतरण को सक्षम करना.
जलविद्युत संयंत्र में टरबाइन एक महत्वपूर्ण घटक है। टरबाइन बीयरिंगों और अन्य चलती भागों को चिकनाई के लिए उपयोग किया जाने वाला स्नेहन तेल घर्षण के कारण संचालन के दौरान गर्म हो सकता है।उच्च तापमान तेल के स्नेहन गुणों को खराब कर सकते हैं और टरबाइन घटकों को नुकसान पहुंचा सकते हैंप्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग स्नेहक तेल को ठंडा करने के लिए किया जाता है। गर्म स्नेहक तेल प्लेट हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से बहता है, जबकि उपयुक्त स्रोत (जैसे नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदीझीलगर्म तेल से ठंडा करने वाले पानी में गर्मी स्थानांतरित हो जाती है, जिससे स्नेहन तेल का तापमान कम हो जाता है और इसका उचित कार्य सुनिश्चित होता है।
उदाहरण के लिए, एक बड़े पैमाने पर जलविद्युत संयंत्र में एक उच्च शक्ति टरबाइन के साथ, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर एक बड़े गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र के साथ स्थापित किया जा सकता है।शीतलन पानी प्रवाह दर अनुकूलित किया जा सकता है तेल तापमान इष्टतम सीमा के भीतर तेल तापमान बनाए रखने के लिए स्नेहन तेल के तापमान के अनुसारयह टरबाइन के सेवा जीवन को बढ़ाने और बिजली उत्पादन प्रक्रिया की समग्र दक्षता में सुधार करने में मदद करता है।
जलविद्युत संयंत्रों में जनरेटर संचालन के दौरान काफी मात्रा में गर्मी पैदा करते हैं। ओवरहीटिंग को रोकने और जनरेटर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, प्रभावी शीतलन आवश्यक है।प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग जनरेटर शीतलन प्रणालियों में किया जा सकता हैकुछ मामलों में, जल-कूल्ड जनरेटरों का उपयोग किया जाता है, जहां गर्म शीतलक (आमतौर पर डी-आयनित पानी) जिसने जनरेटर घटकों से गर्मी को अवशोषित किया है, प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से बहता है।.एक बाहरी स्रोत से ठंडा पानी (जैसे शीतलन पानी के सर्किट) गर्म शीतलक के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है,इसे ठंडा करने के लिए ताकि यह आगे गर्मी अवशोषण के लिए जनरेटर के लिए फिर से चालू किया जा सकता है.
जल-कूल्ड जनरेटर के अलावा हाइड्रोजन-कूल्ड जनरेटर भी हैं।हाइड्रोजन शीतलन प्रणाली में अभी भी प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता हैउदाहरण के लिए, जनरेटर से गर्मी अवशोषित करने के बाद हाइड्रोजन गैस को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता है।गर्मी एक्सचेंजर में ठंडा तरल पदार्थ (जैसे पानी या शीतलक) गर्म हाइड्रोजन गैस ठंडा करता है, हाइड्रोजन का उचित तापमान बनाए रखना और जनरेटर का कुशल संचालन सुनिश्चित करना।
जलविद्युत टरबाइनों में, टरबाइन धावक से पानी के रिसाव को रोकने के लिए सील पानी का उपयोग किया जाता है।और इसके ऊंचे तापमान सील प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैंशीट जल को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर स्थापित किए जाते हैं। गर्म सील जल हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से गुजरता है, और शीतलन स्रोत से ठंडा पानी इसके साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है।सील के पानी को उचित तापमान पर रखकर, सील की अखंडता को संरक्षित किया जाता है, जिससे पानी के रिसाव का खतरा कम होता है और टरबाइन संचालन की दक्षता में सुधार होता है।
जलविद्युत संयंत्रों में विभिन्न सहायक उपकरण होते हैं, जैसे कि ट्रांसफार्मर, पंप और कंप्रेसर। इन घटकों से ऑपरेशन के दौरान गर्मी उत्पन्न होती है और उन्हें ठंडा करने की आवश्यकता होती है।प्लेट हीट एक्सचेंजर इन सहायक उपकरणों के स्नेहन तेल या शीतलन पानी ठंडा करने के लिए लागू किया जा सकता हैउदाहरण के लिए, एक ट्रांसफार्मर में, ट्रांसफार्मर कोर और घुमाव में नुकसान के कारण इन्सुलेटिंग तेल गर्म हो सकता है। इन्सुलेटिंग तेल को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता है,ट्रांसफार्मर का सुरक्षित और स्थिर संचालन सुनिश्चित करनाइसी प्रकार पंपों और कंप्रेसरों के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर अपने स्नेहक तेल या प्रक्रिया द्रव को ठंडा कर सकते हैं, जिससे इन सहायक उपकरणों की विश्वसनीयता और जीवन काल में वृद्धि होती है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का वेव प्लेट डिजाइन एक बड़ा गर्मी हस्तांतरण सतह क्षेत्र प्रदान करता है।लहरों से उत्पन्न अशांति से गर्मी हस्तांतरण गुणांक में भी सुधार होता हैपारंपरिक शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में प्लेट हीट एक्सचेंजर्स बहुत अधिक गर्मी हस्तांतरण दर प्राप्त कर सकते हैं।इस उच्च दक्षता का अर्थ है कि समान स्तर की गर्मी अपव्यय प्राप्त करने के लिए कम शीतलन पानी की आवश्यकता होती है, जिससे ठंडा करने के पानी को पंप करने के लिए पानी की खपत और ऊर्जा की आवश्यकता कम हो जाती है।
उदाहरण के लिए, एक जनरेटर शीतलन अनुप्रयोग में, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर 2000 - 5000 W/(m2·K की सीमा में एक समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक के साथ गर्मी हस्तांतरित कर सकता है,जबकि एक शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर का गुणांक 1000-2000 W/(m2·K हो सकता हैयह उच्च दक्षता जलविद्युत स्टेशन में अधिक कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-कुशल शीतलन प्रणाली की अनुमति देती है।
प्लेट हीट एक्सचेंजर कई अन्य प्रकार के हीट एक्सचेंजर की तुलना में बहुत अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। स्टैक-प्लेट संरचना काफी कम स्थान लेती है। एक जलविद्युत स्टेशन में,जहाँ स्थान सीमित हो सकता हैविशेष रूप से जटिल उपकरण व्यवस्था वाले क्षेत्रों में, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स की कॉम्पैक्ट डिजाइन बहुत फायदेमंद है। उन्हें संकीर्ण स्थानों में आसानी से स्थापित किया जा सकता है,शीतलन प्रणाली के कुल पदचिह्न को कम करना.
उदाहरण के लिए, एक विद्यमान जलविद्युत संयंत्र को इसकी शीतलन क्षमता में सुधार के लिए आधुनिकीकरण करते समयप्लेट हीट एक्सचेंजर्स की कॉम्पैक्ट प्रकृति मौजूदा बुनियादी ढांचे में बड़े बदलाव के बिना नई हीट एक्सचेंज यूनिट जोड़ने की अनुमति देती है, समय और लागत दोनों की बचत।
प्लेट हीट एक्सचेंजर का मॉड्यूलर डिजाइन उन्हें बनाए रखने में अपेक्षाकृत आसान बनाता है। प्लेटों तक आसानी से पहुंच और सफाई या प्रतिस्थापन के लिए हटाया जा सकता है। एक जलविद्युत स्टेशन वातावरण में, वे एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक हीजहां शीतलन जल में ऐसी अशुद्धियाँ हो सकती हैं जो गर्मी हस्तांतरण सतहों पर फोड़ का कारण बन सकती हैं, प्लेटों को जल्दी से साफ करने की क्षमता महत्वपूर्ण है। यदि एक गास्केट विफल हो जाता है या प्लेट क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इसे व्यक्तिगत रूप से बदला जा सकता है, जिससे उपकरण का डाउनटाइम कम हो जाता है।
जलविद्युत संयंत्रों में प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का नियमित रखरखाव आमतौर पर क्षरण या फोल्डिंग के संकेतों के लिए प्लेटों की दृश्य निरीक्षण, गास्केट की अखंडता की जांच,और उचित सफाई एजेंटों का उपयोग करके प्लेटों की सफाईयह आसान रखरखाव हीट एक्सचेंजर और समग्र जलविद्युत स्टेशन के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने में मदद करता है।
यद्यपि प्लेट हीट एक्सचेंजर की प्रारंभिक लागत कुछ बुनियादी हीट एक्सचेंजर प्रकारों की तुलना में थोड़ी अधिक हो सकती है, लेकिन उनकी दीर्घकालिक लागत प्रभावीता स्पष्ट है।उनकी उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता शीतलन से जुड़ी ऊर्जा की खपत को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप कम परिचालन लागत होती है। कॉम्पैक्ट डिजाइन भी स्थापना लागत को कम करता है, क्योंकि उनकी स्थापना के लिए कम स्थान की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त,प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का आसान रखरखाव और लंबे समय तक सेवा जीवन हाइड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशन के संचालन में समग्र लागत बचत में योगदान देता है.
हीट एक्सचेंजर में फोल्डिंग एक आम समस्या है और जलविद्युत संयंत्र कोई अपवाद नहीं हैं। जलविद्युत संयंत्रों में इस्तेमाल होने वाले शीतलन जल में निलंबित ठोस पदार्थ, सूक्ष्मजीव,और अन्य अशुद्धियाँये पदार्थ प्लेट हीट एक्सचेंजर की हीट ट्रांसफर सतहों पर जमा हो सकते हैं, जिससे हीट ट्रांसफर की दक्षता कम हो जाती है।शीतलन जल का पूर्व उपचार आवश्यक है।निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए निस्पंदन प्रणाली स्थापित की जा सकती है और सूक्ष्मजीवों के विकास को नियंत्रित करने के लिए रासायनिक उपचार का उपयोग किया जा सकता है।
इसके अतिरिक्त, प्लेट हीट एक्सचेंजर की नियमित सफाई आवश्यक है। यांत्रिक सफाई विधियां, जैसे कि ब्रश या उच्च दबाव वाले जल जेट का उपयोग करना,प्लेटों की सतहों से जमा को हटाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हैरासायनिक सफाई एजेंटों का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानी बरती जानी चाहिए कि वे प्लेटों या गास्केट को नुकसान न पहुंचाएं।
जलविद्युत संयंत्रों में शीतलन जल में एक निश्चित स्तर की संक्षारकता हो सकती है, खासकर यदि इसमें भंगुर नमक या एसिड होते हैं। संक्षारण समय के साथ प्लेट हीट एक्सचेंजर को नुकसान पहुंचा सकता है,इसके जीवनकाल और प्रदर्शन को कम करना. संक्षारण को रोकने के लिए, प्लेट हीट एक्सचेंजर की सामग्री का सावधानीपूर्वक चयन किया जाता है। स्टेनलेस स्टील की प्लेटों का उपयोग आमतौर पर उनके अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के कारण किया जाता है। कुछ मामलों में,अधिक संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री जैसे टाइटेनियम का उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से जब शीतलन जल अत्यधिक संक्षारक है।
क्षरण के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा की परत प्रदान करने के लिए प्लेटों की सतहों पर कोटिंग भी लगाई जा सकती है।जंग के जोखिम को और कम करने के लिए शीतलन जल के सर्किट में कैथोडिक सुरक्षा प्रणाली स्थापित की जा सकती हैप्लेट हीट एक्सचेंजर की संक्षारण दर की नियमित निगरानी किसी भी प्रारंभिक संक्षारण के संकेतों का पता लगाने और उपयुक्त उपाय करने के लिए महत्वपूर्ण है।
एक प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से तरल पदार्थों के प्रवाह के कारण दबाव में गिरावट आती है। एक जलविद्युत स्टेशन में, यदि दबाव में गिरावट बहुत अधिक है,यह तरल पदार्थों के परिसंचरण के लिए उपयोग किए जाने वाले पंपों की ऊर्जा खपत को बढ़ा सकता है. दबाव में गिरावट को अनुकूलित करने के लिए, प्लेट हीट एक्सचेंजर के डिजाइन पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है। प्लेटों के तरंग पैटर्न, प्लेटों की संख्या,और प्रवाह व्यवस्था (समानांतर या विपरीत प्रवाह) सभी दबाव में गिरावट को प्रभावित कर सकते हैं.
कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनामिक्स (सीएफडी) सिमुलेशन का उपयोग डिजाइन चरण के दौरान दबाव में गिरावट की भविष्यवाणी करने और डिजाइन मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।गर्म और ठंडे तरल पदार्थों के प्रवाह दरों को गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन और दबाव में गिरावट को संतुलित करने के लिए समायोजित किया जा सकता हैयदि आवश्यक हो, तो दबाव में गिरावट की भरपाई के लिए अतिरिक्त पंप लगाए जा सकते हैं, लेकिन यह प्रणाली की समग्र ऊर्जा दक्षता को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए।
प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का जलविद्युत संयंत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है और वे कई फायदे प्रदान करते हैं जैसे उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता, कॉम्पैक्ट डिजाइन, आसान रखरखाव,और लागत-प्रभावीतावे जलविद्युत संयंत्रों में विभिन्न घटकों को ठंडा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, बिजली उत्पादन प्रक्रिया के स्थिर और कुशल संचालन को सुनिश्चित करते हैं।क्षरण, और दबाव में गिरावट को उचित डिजाइन, जल उपचार और रखरखाव रणनीतियों के माध्यम से संबोधित किया जाना चाहिए।हीट एक्सचेंजर प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति और स्वच्छ और कुशल ऊर्जा की बढ़ती मांग के साथ, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स के भविष्य में जलविद्युत संयंत्रों के विकास और संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है।
जल विद्युत एक महत्वपूर्ण और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है जो वैश्विक ऊर्जा मिश्रण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जल विद्युत स्टेशन बहते या गिरते पानी की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।जलविद्युत संयंत्रों के संचालन के दौरान, विभिन्न घटक गर्मी उत्पन्न करते हैं, और स्थिर और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए कुशल गर्मी प्रबंधन आवश्यक है।प्लेट हीट एक्सचेंजर अपनी अनूठी विशेषताओं के कारण जलविद्युत संयंत्रों में हीट ट्रांसफर अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प के रूप में उभरे हैं.
प्लेट हीट एक्सचेंजर में पतली, तरंगदार धातु की प्लेटों की एक श्रृंखला होती है जो एक साथ ढेर की जाती हैं।इन प्लेटों गर्म और ठंडे तरल पदार्थ के लिए वैकल्पिक चैनलों बनाने के लिए गास्केट द्वारा अलग कर रहे हैंजब गर्म तरल पदार्थ (जैसे गर्म पानी या तेल) और ठंडा तरल पदार्थ (आमतौर पर शीतलन जल) अपने संबंधित चैनलों से बहते हैं,गर्मी पतली प्लेट की दीवारों के माध्यम से गर्म तरल पदार्थ से ठंडा तरल पदार्थ में स्थानांतरित हो जाता हैपट्टियों का तरंगदार डिजाइन गर्मी हस्तांतरण के लिए उपलब्ध सतह क्षेत्र को बढ़ाता है और द्रव प्रवाह में उथल-पुथल को बढ़ावा देता है, जिससे गर्मी हस्तांतरण दक्षता बढ़ जाती है।
गणितीय रूप से, प्लेट हीट एक्सचेंजर में गर्मी हस्तांतरण दर (Q) को सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता हैः
Q=U*A*δTlm
जहां (U) समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक है, (A) गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र है, औरδTlm गर्म और ठंडे तरल पदार्थों के बीच लघुगणकीय औसत तापमान अंतर है। प्लेट हीट एक्सचेंजर की अनूठी संरचना (यू) के अपेक्षाकृत उच्च मूल्य में योगदान देती है,कुशल गर्मी हस्तांतरण को सक्षम करना.
जलविद्युत संयंत्र में टरबाइन एक महत्वपूर्ण घटक है। टरबाइन बीयरिंगों और अन्य चलती भागों को चिकनाई के लिए उपयोग किया जाने वाला स्नेहन तेल घर्षण के कारण संचालन के दौरान गर्म हो सकता है।उच्च तापमान तेल के स्नेहन गुणों को खराब कर सकते हैं और टरबाइन घटकों को नुकसान पहुंचा सकते हैंप्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग स्नेहक तेल को ठंडा करने के लिए किया जाता है। गर्म स्नेहक तेल प्लेट हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से बहता है, जबकि उपयुक्त स्रोत (जैसे नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदी, नदीझीलगर्म तेल से ठंडा करने वाले पानी में गर्मी स्थानांतरित हो जाती है, जिससे स्नेहन तेल का तापमान कम हो जाता है और इसका उचित कार्य सुनिश्चित होता है।
उदाहरण के लिए, एक बड़े पैमाने पर जलविद्युत संयंत्र में एक उच्च शक्ति टरबाइन के साथ, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर एक बड़े गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र के साथ स्थापित किया जा सकता है।शीतलन पानी प्रवाह दर अनुकूलित किया जा सकता है तेल तापमान इष्टतम सीमा के भीतर तेल तापमान बनाए रखने के लिए स्नेहन तेल के तापमान के अनुसारयह टरबाइन के सेवा जीवन को बढ़ाने और बिजली उत्पादन प्रक्रिया की समग्र दक्षता में सुधार करने में मदद करता है।
जलविद्युत संयंत्रों में जनरेटर संचालन के दौरान काफी मात्रा में गर्मी पैदा करते हैं। ओवरहीटिंग को रोकने और जनरेटर के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, प्रभावी शीतलन आवश्यक है।प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग जनरेटर शीतलन प्रणालियों में किया जा सकता हैकुछ मामलों में, जल-कूल्ड जनरेटरों का उपयोग किया जाता है, जहां गर्म शीतलक (आमतौर पर डी-आयनित पानी) जिसने जनरेटर घटकों से गर्मी को अवशोषित किया है, प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से बहता है।.एक बाहरी स्रोत से ठंडा पानी (जैसे शीतलन पानी के सर्किट) गर्म शीतलक के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है,इसे ठंडा करने के लिए ताकि यह आगे गर्मी अवशोषण के लिए जनरेटर के लिए फिर से चालू किया जा सकता है.
जल-कूल्ड जनरेटर के अलावा हाइड्रोजन-कूल्ड जनरेटर भी हैं।हाइड्रोजन शीतलन प्रणाली में अभी भी प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता हैउदाहरण के लिए, जनरेटर से गर्मी अवशोषित करने के बाद हाइड्रोजन गैस को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता है।गर्मी एक्सचेंजर में ठंडा तरल पदार्थ (जैसे पानी या शीतलक) गर्म हाइड्रोजन गैस ठंडा करता है, हाइड्रोजन का उचित तापमान बनाए रखना और जनरेटर का कुशल संचालन सुनिश्चित करना।
जलविद्युत टरबाइनों में, टरबाइन धावक से पानी के रिसाव को रोकने के लिए सील पानी का उपयोग किया जाता है।और इसके ऊंचे तापमान सील प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैंशीट जल को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर स्थापित किए जाते हैं। गर्म सील जल हीट एक्सचेंजर के एक तरफ से गुजरता है, और शीतलन स्रोत से ठंडा पानी इसके साथ गर्मी का आदान-प्रदान करता है।सील के पानी को उचित तापमान पर रखकर, सील की अखंडता को संरक्षित किया जाता है, जिससे पानी के रिसाव का खतरा कम होता है और टरबाइन संचालन की दक्षता में सुधार होता है।
जलविद्युत संयंत्रों में विभिन्न सहायक उपकरण होते हैं, जैसे कि ट्रांसफार्मर, पंप और कंप्रेसर। इन घटकों से ऑपरेशन के दौरान गर्मी उत्पन्न होती है और उन्हें ठंडा करने की आवश्यकता होती है।प्लेट हीट एक्सचेंजर इन सहायक उपकरणों के स्नेहन तेल या शीतलन पानी ठंडा करने के लिए लागू किया जा सकता हैउदाहरण के लिए, एक ट्रांसफार्मर में, ट्रांसफार्मर कोर और घुमाव में नुकसान के कारण इन्सुलेटिंग तेल गर्म हो सकता है। इन्सुलेटिंग तेल को ठंडा करने के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग किया जा सकता है,ट्रांसफार्मर का सुरक्षित और स्थिर संचालन सुनिश्चित करनाइसी प्रकार पंपों और कंप्रेसरों के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर अपने स्नेहक तेल या प्रक्रिया द्रव को ठंडा कर सकते हैं, जिससे इन सहायक उपकरणों की विश्वसनीयता और जीवन काल में वृद्धि होती है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का वेव प्लेट डिजाइन एक बड़ा गर्मी हस्तांतरण सतह क्षेत्र प्रदान करता है।लहरों से उत्पन्न अशांति से गर्मी हस्तांतरण गुणांक में भी सुधार होता हैपारंपरिक शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर्स की तुलना में प्लेट हीट एक्सचेंजर्स बहुत अधिक गर्मी हस्तांतरण दर प्राप्त कर सकते हैं।इस उच्च दक्षता का अर्थ है कि समान स्तर की गर्मी अपव्यय प्राप्त करने के लिए कम शीतलन पानी की आवश्यकता होती है, जिससे ठंडा करने के पानी को पंप करने के लिए पानी की खपत और ऊर्जा की आवश्यकता कम हो जाती है।
उदाहरण के लिए, एक जनरेटर शीतलन अनुप्रयोग में, एक प्लेट हीट एक्सचेंजर 2000 - 5000 W/(m2·K की सीमा में एक समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक के साथ गर्मी हस्तांतरित कर सकता है,जबकि एक शेल और ट्यूब हीट एक्सचेंजर का गुणांक 1000-2000 W/(m2·K हो सकता हैयह उच्च दक्षता जलविद्युत स्टेशन में अधिक कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-कुशल शीतलन प्रणाली की अनुमति देती है।
प्लेट हीट एक्सचेंजर कई अन्य प्रकार के हीट एक्सचेंजर की तुलना में बहुत अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। स्टैक-प्लेट संरचना काफी कम स्थान लेती है। एक जलविद्युत स्टेशन में,जहाँ स्थान सीमित हो सकता हैविशेष रूप से जटिल उपकरण व्यवस्था वाले क्षेत्रों में, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स की कॉम्पैक्ट डिजाइन बहुत फायदेमंद है। उन्हें संकीर्ण स्थानों में आसानी से स्थापित किया जा सकता है,शीतलन प्रणाली के कुल पदचिह्न को कम करना.
उदाहरण के लिए, एक विद्यमान जलविद्युत संयंत्र को इसकी शीतलन क्षमता में सुधार के लिए आधुनिकीकरण करते समयप्लेट हीट एक्सचेंजर्स की कॉम्पैक्ट प्रकृति मौजूदा बुनियादी ढांचे में बड़े बदलाव के बिना नई हीट एक्सचेंज यूनिट जोड़ने की अनुमति देती है, समय और लागत दोनों की बचत।
प्लेट हीट एक्सचेंजर का मॉड्यूलर डिजाइन उन्हें बनाए रखने में अपेक्षाकृत आसान बनाता है। प्लेटों तक आसानी से पहुंच और सफाई या प्रतिस्थापन के लिए हटाया जा सकता है। एक जलविद्युत स्टेशन वातावरण में, वे एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक ही समय में एक हीजहां शीतलन जल में ऐसी अशुद्धियाँ हो सकती हैं जो गर्मी हस्तांतरण सतहों पर फोड़ का कारण बन सकती हैं, प्लेटों को जल्दी से साफ करने की क्षमता महत्वपूर्ण है। यदि एक गास्केट विफल हो जाता है या प्लेट क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इसे व्यक्तिगत रूप से बदला जा सकता है, जिससे उपकरण का डाउनटाइम कम हो जाता है।
जलविद्युत संयंत्रों में प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का नियमित रखरखाव आमतौर पर क्षरण या फोल्डिंग के संकेतों के लिए प्लेटों की दृश्य निरीक्षण, गास्केट की अखंडता की जांच,और उचित सफाई एजेंटों का उपयोग करके प्लेटों की सफाईयह आसान रखरखाव हीट एक्सचेंजर और समग्र जलविद्युत स्टेशन के दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने में मदद करता है।
यद्यपि प्लेट हीट एक्सचेंजर की प्रारंभिक लागत कुछ बुनियादी हीट एक्सचेंजर प्रकारों की तुलना में थोड़ी अधिक हो सकती है, लेकिन उनकी दीर्घकालिक लागत प्रभावीता स्पष्ट है।उनकी उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता शीतलन से जुड़ी ऊर्जा की खपत को कम करती है, जिसके परिणामस्वरूप कम परिचालन लागत होती है। कॉम्पैक्ट डिजाइन भी स्थापना लागत को कम करता है, क्योंकि उनकी स्थापना के लिए कम स्थान की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त,प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का आसान रखरखाव और लंबे समय तक सेवा जीवन हाइड्रोइलेक्ट्रिक स्टेशन के संचालन में समग्र लागत बचत में योगदान देता है.
हीट एक्सचेंजर में फोल्डिंग एक आम समस्या है और जलविद्युत संयंत्र कोई अपवाद नहीं हैं। जलविद्युत संयंत्रों में इस्तेमाल होने वाले शीतलन जल में निलंबित ठोस पदार्थ, सूक्ष्मजीव,और अन्य अशुद्धियाँये पदार्थ प्लेट हीट एक्सचेंजर की हीट ट्रांसफर सतहों पर जमा हो सकते हैं, जिससे हीट ट्रांसफर की दक्षता कम हो जाती है।शीतलन जल का पूर्व उपचार आवश्यक है।निलंबित ठोस पदार्थों को हटाने के लिए निस्पंदन प्रणाली स्थापित की जा सकती है और सूक्ष्मजीवों के विकास को नियंत्रित करने के लिए रासायनिक उपचार का उपयोग किया जा सकता है।
इसके अतिरिक्त, प्लेट हीट एक्सचेंजर की नियमित सफाई आवश्यक है। यांत्रिक सफाई विधियां, जैसे कि ब्रश या उच्च दबाव वाले जल जेट का उपयोग करना,प्लेटों की सतहों से जमा को हटाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हैरासायनिक सफाई एजेंटों का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन यह सुनिश्चित करने के लिए सावधानी बरती जानी चाहिए कि वे प्लेटों या गास्केट को नुकसान न पहुंचाएं।
जलविद्युत संयंत्रों में शीतलन जल में एक निश्चित स्तर की संक्षारकता हो सकती है, खासकर यदि इसमें भंगुर नमक या एसिड होते हैं। संक्षारण समय के साथ प्लेट हीट एक्सचेंजर को नुकसान पहुंचा सकता है,इसके जीवनकाल और प्रदर्शन को कम करना. संक्षारण को रोकने के लिए, प्लेट हीट एक्सचेंजर की सामग्री का सावधानीपूर्वक चयन किया जाता है। स्टेनलेस स्टील की प्लेटों का उपयोग आमतौर पर उनके अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के कारण किया जाता है। कुछ मामलों में,अधिक संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री जैसे टाइटेनियम का उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से जब शीतलन जल अत्यधिक संक्षारक है।
क्षरण के खिलाफ अतिरिक्त सुरक्षा की परत प्रदान करने के लिए प्लेटों की सतहों पर कोटिंग भी लगाई जा सकती है।जंग के जोखिम को और कम करने के लिए शीतलन जल के सर्किट में कैथोडिक सुरक्षा प्रणाली स्थापित की जा सकती हैप्लेट हीट एक्सचेंजर की संक्षारण दर की नियमित निगरानी किसी भी प्रारंभिक संक्षारण के संकेतों का पता लगाने और उपयुक्त उपाय करने के लिए महत्वपूर्ण है।
एक प्लेट हीट एक्सचेंजर के माध्यम से तरल पदार्थों के प्रवाह के कारण दबाव में गिरावट आती है। एक जलविद्युत स्टेशन में, यदि दबाव में गिरावट बहुत अधिक है,यह तरल पदार्थों के परिसंचरण के लिए उपयोग किए जाने वाले पंपों की ऊर्जा खपत को बढ़ा सकता है. दबाव में गिरावट को अनुकूलित करने के लिए, प्लेट हीट एक्सचेंजर के डिजाइन पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है। प्लेटों के तरंग पैटर्न, प्लेटों की संख्या,और प्रवाह व्यवस्था (समानांतर या विपरीत प्रवाह) सभी दबाव में गिरावट को प्रभावित कर सकते हैं.
कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनामिक्स (सीएफडी) सिमुलेशन का उपयोग डिजाइन चरण के दौरान दबाव में गिरावट की भविष्यवाणी करने और डिजाइन मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।गर्म और ठंडे तरल पदार्थों के प्रवाह दरों को गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन और दबाव में गिरावट को संतुलित करने के लिए समायोजित किया जा सकता हैयदि आवश्यक हो, तो दबाव में गिरावट की भरपाई के लिए अतिरिक्त पंप लगाए जा सकते हैं, लेकिन यह प्रणाली की समग्र ऊर्जा दक्षता को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए।
प्लेट हीट एक्सचेंजर्स का जलविद्युत संयंत्रों में व्यापक अनुप्रयोग है और वे कई फायदे प्रदान करते हैं जैसे उच्च गर्मी हस्तांतरण दक्षता, कॉम्पैक्ट डिजाइन, आसान रखरखाव,और लागत-प्रभावीतावे जलविद्युत संयंत्रों में विभिन्न घटकों को ठंडा करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, बिजली उत्पादन प्रक्रिया के स्थिर और कुशल संचालन को सुनिश्चित करते हैं।क्षरण, और दबाव में गिरावट को उचित डिजाइन, जल उपचार और रखरखाव रणनीतियों के माध्यम से संबोधित किया जाना चाहिए।हीट एक्सचेंजर प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति और स्वच्छ और कुशल ऊर्जा की बढ़ती मांग के साथ, प्लेट हीट एक्सचेंजर्स के भविष्य में जलविद्युत संयंत्रों के विकास और संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है।
