Ny värmeväxlare i biogasanläggning

I detta projekt utvecklas en ny värmeväxlare för spillvärmeåtervinning från slam för en biogasanläggning. Den nya värmeväxlaren kommer att öka värmeövergångskoefficienten med nästan 100 procent vilket motsvarar en ökning av värmeöverföringen med 85 procent. Den kommer också att minska nedsmutsningen vid värmeöverföring till en fjärdedel.

Utvecklingen av nya värmeväxlare för återvinning av spillvärme från slurrys i biogasanläggningar kräver att man studerar egenskaper för slurrys studeras och att avancerade strömningsberäkningar, så kallad CFD-teknik används för att designa nya värmeväxlare. Det krävs också laboratorietestning och pilottestning för att verifiera prestanda hos nya värmeväxlare samt varifiera simuleringsresultatet från CFD. Slutligen behöver man göra ytterligare optimering med hjälp av CFD.

För att uppnå detta ska vi genomföra forskningsarbetet via den etablerade internationella plattformen i kombination med tillgängliga resurser i Kina. Forskningsarbetet som handlar om att bestämma egenskaperna för slurryn och laboratorietestningen kommer att genomföras i Kina med tillgängliga resurser (faciliteter och ekonomiskt stöd) i Kina. Parallellt kommer CFD-simuleringen och pilotprovningen att genomföras inom det planerade projektet i Sverige.

Sammanfattning

Biogasproduktion från bioavfall anses vara det effektivaste sättet att nyttja förnybar energi och därmed minska utsläppen av växthusgaser. Återvinning av restvärmen från slurrys spelar en viktig roll för att öka energieffektiviteten i biogasproduktionen. På grund av att slurrys karakteriseras som icke-newtonska, högviskösa samt har tendens till sedimentering, innebär detta att det är en utmaning att designa en värmeväxlare för dessa med hög effektivitet.

I detta projekt kommer vi att utveckla en ny värmeväxlare med hjälp av avancerade strömningsberäkningar (CFD teknik) samt tillsammans med svenska företag genomföra pilotförsök för att återvinna spillvärmen effektivare från dessa slurrys. Målet med den nya värmeväxlaren är att (1) öka värmeövergångskoefficienten med nästan 100%, vilket motsvarar en ökning av värmeöverföringen med 85% och (2) minska nedsmutsning vid värmeöverföring till en fjärdedel. Genomförandet av projektet kommer också att förbättra samarbetet med Kina för både akademin och industrier.