Очень всеобъемлющий!Несколько типичных форм рекуперации отходящего тепла воздушного компрессора
Несколько типичных форм рекуперации отходящего тепла воздушного компрессора
(Аннотация) В этой статье представлены системы рекуперации отходящего тепла нескольких типичных воздушных компрессоров, таких как маслозаполненные безмасляные винтовые воздушные компрессоры, центробежные воздушные компрессоры и т. д. Изложены характеристики системы рекуперации отходящего тепла.Эти богатые способы и формы утилизации отходящего тепла воздушных компрессоров могут быть использованы для справки и принятия соответствующими подразделениями и инженерно-техническими специалистами для лучшей утилизации отходящего тепла, снижения затрат на электроэнергию предприятий и уменьшения воздействия на окружающую среду.Тепловое загрязнение достигает цели энергосбережения и защиты окружающей среды.
▌Введение
Когда воздушный компрессор работает, он генерирует много тепла при сжатии, обычно эта часть энергии выбрасывается в атмосферу через систему воздушного или водяного охлаждения агрегата.Рекуперация тепла компрессора необходима для постоянного снижения потерь в воздушной системе и повышения производительности клиентов.
Существует множество исследований по энергосберегающей технологии утилизации отходящего тепла, но большинство из них сосредоточено только на преобразовании масляного контура винтовых воздушных компрессоров с впрыском масла.В этой статье подробно представлены принципы работы нескольких типичных воздушных компрессоров и характеристики систем рекуперации отходящего тепла, чтобы лучше понять способы и формы утилизации отходящего тепла воздушных компрессоров, которые могут лучше утилизировать отходящее тепло, снизить затраты на электроэнергию. предприятия и достичь цели энергосбережения и защиты окружающей среды.
Представлены несколько типичных форм рекуперации отходящего тепла воздушных компрессоров:
Анализ утилизации отходящего тепла винтового воздушного компрессора с впрыском масла
① Анализ принципа работы винтового воздушного компрессора с впрыском масла.
Винтовые воздушные компрессоры с впрыском масла представляют собой тип воздушного компрессора с относительно высокой долей рынка.
Масло в винтовом воздушном компрессоре с впрыском масла выполняет три функции: охлаждение, поглощение тепла сжатия, уплотнение и смазка.
Путь воздуха: Наружный воздух поступает в головку машины через воздушный фильтр и сжимается винтом.Масловоздушная смесь выводится из выпускного отверстия, проходит через систему трубопроводов и систему масловоздушного разделения и поступает в воздухоохладитель для снижения высокотемпературного сжатого воздуха до приемлемого уровня..
Масляный контур: Масловоздушная смесь выводится из выпускного отверстия главного двигателя.После отделения охлаждающего масла от сжатого воздуха в цилиндре разделения нефти и газа оно поступает в маслоохладитель, чтобы отвести тепло высокотемпературного масла.Остывшее масло повторно распыляется в главный двигатель через соответствующий масляный контур.Охлаждает, герметизирует и смазывает.так неоднократно.
Принцип рекуперации отходящего тепла винтового воздушного компрессора с впрыском масла
Высокотемпературная и высоконапорная нефтегазовая смесь, образующаяся при сжатии головки компрессора, разделяется в масляно-газовом сепараторе, а высокотемпературное масло вводится в теплообменник путем модификации маслоотводящего трубопровода масла. -газоотделитель.Количество масла в воздушном компрессоре и перепускной трубе распределяется так, чтобы температура возвратного масла не была ниже температуры защиты возврата масла воздушного компрессора.Холодная вода на водяной стороне теплообменника обменивается теплом с высокотемпературным маслом, а нагретая горячая вода может использоваться для горячего водоснабжения, отопления кондиционером, предварительного нагрева котловой воды, технологической горячей воды и т. д.
На приведенном выше рисунке видно, что холодная вода в резервуаре для воды для сохранения тепла напрямую обменивается теплом с устройством рекуперации энергии внутри воздушного компрессора через циркуляционный водяной насос, а затем возвращается в резервуар для воды для сохранения тепла.
Эта система отличается меньшим количеством оборудования и высокой эффективностью теплообмена.Однако следует отметить, что необходимо выбирать устройства рекуперации энергии из более качественных материалов и регулярно их чистить, в противном случае легко вызвать блокировку из-за накипи при высокой температуре или утечки теплообменных устройств, что приведет к загрязнению конечной части приложения.
Система осуществляет два теплообмена.Система первичной стороны, которая обменивается теплом с устройством рекуперации энергии, является закрытой системой, а система вторичной стороны может быть открытой системой или закрытой системой.
В закрытой системе на первичной стороне для циркуляции используется чистая или дистиллированная вода, что может уменьшить повреждение устройства рекуперации энергии, вызванное накипью воды.В случае повреждения теплообменника теплоноситель на стороне применения не будет загрязнен.
⑤ Преимущества установки устройства рекуперации тепловой энергии на маслозаполненный винтовой воздушный компрессор.
После установки винтового воздушного компрессора с впрыском масла и устройством рекуперации тепла он будет иметь следующие преимущества:
(1) Остановите охлаждающий вентилятор самого воздушного компрессора или уменьшите время работы вентилятора.Устройство рекуперации тепловой энергии должно использовать циркуляционный водяной насос, а двигатель водяного насоса потребляет определенное количество электроэнергии.Вентилятор самоохлаждения не работает, а мощность этого вентилятора обычно в 4-6 раз превышает мощность циркуляционного водяного насоса.Таким образом, как только вентилятор остановлен, он может сэкономить энергию в 4-6 раз по сравнению с энергопотреблением циркуляционного насоса.Кроме того, поскольку температуру масла можно хорошо контролировать, вытяжной вентилятор в машинном помещении можно включать меньше или вообще не включать, что позволяет экономить энергию.
⑵.Преобразуйте отходящее тепло в горячую воду без каких-либо дополнительных затрат энергии.
⑶, увеличьте объем воздушного компрессора.Поскольку рабочая температура воздушного компрессора может эффективно контролироваться в диапазоне от 80°C до 95°C с помощью устройства рекуперации, концентрация масла может поддерживаться лучше, а объем выхлопа воздушного компрессора увеличится в 2 раза. %~6 %, что эквивалентно экономии энергии.Это особенно важно для воздушных компрессоров, работающих летом, поскольку, как правило, летом температура окружающей среды высока, а температура масла часто может повышаться примерно до 100°C, масло становится более жидким, герметичность ухудшается, а объем выхлопных газов ухудшается. уменьшится.Поэтому устройство рекуперации тепла может показать свои преимущества летом.
Рекуперация отходящего тепла безмасляного винтового воздушного компрессора
① Анализ принципа работы безмасляного винтового воздушного компрессора.
Воздушный компрессор экономит больше всего работы при изотермическом сжатии, а потребляемая электрическая энергия в основном преобразуется в потенциальную энергию сжатия воздуха, которую можно рассчитать по формуле (1):
По сравнению с воздушными компрессорами с впрыском масла безмасляные винтовые воздушные компрессоры имеют больший потенциал для рекуперации отходящего тепла.
Из-за отсутствия охлаждающего эффекта масла процесс сжатия отклоняется от изотермического сжатия, и большая часть мощности преобразуется в тепло сжатия сжатого воздуха, что также является причиной высокой температуры выхлопа безмасляного винтового воздушного компрессора.Рекуперация этой части тепловой энергии и использование ее для промышленной воды потребителей, подогревателей и воды в ванных комнатах значительно снизит энергопотребление проекта, тем самым обеспечивая низкий уровень выбросов углерода и защиту окружающей среды.
Фундаментальный
① Анализ принципа работы центробежного воздушного компрессора.
Центробежный воздушный компрессор приводится в движение крыльчаткой, которая вращает газ на высокой скорости, в результате чего газ генерирует центробежную силу.Благодаря диффузионному потоку газа в рабочем колесе скорость потока и давление газа после прохождения через рабочее колесо увеличиваются, и сжатый воздух производится непрерывно.Центробежный воздушный компрессор в основном состоит из двух частей: ротора и статора.Ротор включает в себя рабочее колесо и вал.Помимо уравновешивающего диска и части уплотнения вала, на рабочем колесе имеются лопатки.Основным телом статора является корпус (цилиндр), а также статор снабжен диффузором, коленом, обратным устройством, воздухозаборной трубой, выхлопной трубой и некоторыми уплотнениями вала.Принцип работы центробежного компрессора заключается в том, что когда крыльчатка вращается с высокой скоростью, газ вращается вместе с ней.Под действием центробежной силы газ выбрасывается в диффузор сзади, и у крыльчатки образуется зона вакуума.В это время свежий газ выходит в рабочее колесо.Крыльчатка вращается непрерывно, газ непрерывно всасывается и выбрасывается, обеспечивая таким образом непрерывный поток газа.
Центробежные воздушные компрессоры полагаются на изменения кинетической энергии для увеличения давления газа.Когда ротор с лопастями (то есть рабочее колесо) вращается, лопасти приводят газ во вращение, передают работу газу и заставляют газ получать кинетическую энергию.После входа в статорную часть за счет субрасширения статора напор энергии скорости преобразуется в необходимое давление, скорость уменьшается, а давление увеличивается.В то же время он использует направляющий эффект статорной части для перехода на следующую ступень рабочего колеса, продолжения наддува и, наконец, разгрузки из улитки..Для каждого компрессора для достижения расчетного необходимого давления каждый компрессор имеет разное количество ступеней и сегментов и даже состоит из нескольких цилиндров.
② Процесс рекуперации отходящего тепла центробежного воздушного компрессора
Центрифуги обычно проходят три стадии сжатия.Первая и вторая ступени сжатого воздуха не подходят для рекуперации отходящего тепла из-за влияния температуры и давления на выходе.Обычно рекуперация отходящего тепла выполняется на третьей ступени сжатого воздуха, и необходимо добавить воздушный охладитель, как показано на рисунке 8. Это показывает, что, когда горячему концу не требуется использовать тепло, сжатый воздух охлаждается без влияющие на работу системы.
Еще один метод утилизации отходящего тепла для воздушных компрессоров с водяным охлаждением.
Для воздушных компрессоров, таких как масляные винтовые машины с водяным охлаждением, безмасляные винтовые машины и центрифуги, в дополнение к рекуперации отходящего тепла при модификации внутренней структуры, также можно напрямую модифицировать трубопровод охлаждающей воды для достижения потерь. тепла без изменения структуры тела.Перерабатывать.
При установке вторичного насоса на выпускном трубопроводе охлаждающей воды воздушного компрессора охлаждающая вода подается в основной блок водяного теплового насоса, а датчик температуры на входе в испаритель основного блока регулирует трехходовой электрический привод. регулирующий клапан в режиме реального времени для контроля температуры на входе испарителя при определенной настройке.При фиксированном значении горячую воду температурой 50–55°C можно производить с помощью теплового насоса с источником воды.
Если нет потребности в горячей воде высокой температуры, пластинчатый теплообменник также можно подключить последовательно в контур циркуляционной охлаждающей воды воздушного компрессора.Высокотемпературная охлаждающая вода обменивается теплом с мягкой водой из резервуара для умягченной воды, что не только снижает внутреннюю температуру воды, но и увеличивает внешнюю температуру воды.
Нагретая вода хранится в баке-накопителе горячей воды, а затем направляется в тепловую сеть для использования там, где необходим низкотемпературный источник тепла.
