空壓機(jī)余熱回收概念、工作原理在空壓機(jī)行業(yè)上下瘋狂追逐設(shè)備能效的同時(shí),通過(guò)空壓機(jī)余熱回收,提高能源再次利用率已被提上很多企業(yè)的工作日程。 根據(jù)美國(guó)能源署統(tǒng)計(jì),壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí),真正用于增加空氣勢(shì)能......
空壓機(jī)余熱回收原理|螺桿空壓機(jī)余熱利用
在空壓機(jī)行業(yè)上下瘋狂追逐設(shè)備能效的同時(shí),通過(guò)空壓機(jī)余熱回收,提高能源再次利用率已被提上很多企業(yè)的工作日程。
根據(jù)美國(guó)能源署統(tǒng)計(jì),壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí),真正用于增加空氣勢(shì)能所消耗的電能,在空壓機(jī)總耗電量中只占很小的一部分約為15%,大約85%的電能轉(zhuǎn)化為熱量,通過(guò)風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中。這些“多余”熱量被排放到空氣中,既影響了環(huán)境,加劇大氣“溫室效應(yīng)”,制造了“熱”污染,同時(shí)這些熱量被白白浪費(fèi),而這些損失的熱量中有80%是可以被回收利用的,折合壓縮機(jī)的軸功率約為60-70%。
空壓機(jī)余熱回收的主角通常是空壓機(jī)熱能熱水機(jī)組,它是一種利用壓縮機(jī)高溫油氣熱能,通過(guò)熱交換將熱能充分利用的節(jié)能設(shè)備。通過(guò)能量交換和節(jié)能控制,收集空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱能,同時(shí)改善空壓機(jī)的運(yùn)行工況,是一種相對(duì)高效廢熱利用、零成本運(yùn)行的節(jié)能設(shè)備。
熱能來(lái)源,可以是噴油螺桿式空氣壓縮機(jī),可以是中央空調(diào)的噴油螺桿壓縮機(jī),也可以是能源中心或企業(yè)其他設(shè)備的余熱。
運(yùn)行原理:利用壓縮中的高溫油氣熱能,通過(guò)熱交換熱能傳遞給常溫?zé)崴?,?shí)現(xiàn)熱能利用。如圖所示。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺桿機(jī)旋轉(zhuǎn),空氣經(jīng)過(guò)濾器被吸入螺桿壓縮機(jī)中壓縮成高壓空氣,并與循環(huán)油混合形成高壓高溫油氣混合氣體,進(jìn)入油氣分離器。油氣混合氣被分離成油氣和空氣后,其中的壓縮空氣經(jīng)后冷卻器散熱后供給用戶(hù);而循環(huán)油氣在油氣分離器中被分離,凝結(jié)成液態(tài)后,再經(jīng)前冷卻器散熱及過(guò)濾器過(guò)濾,回到壓縮機(jī),完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。壓縮機(jī)熱能熱水機(jī)組是將高溫循環(huán)油(和高溫壓縮氣體)引入熱能熱水機(jī)組內(nèi),空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能被熱能熱水機(jī)充分吸收,同時(shí)壓縮機(jī)得以降溫。
螺桿式空壓機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中,把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能,在機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能過(guò)程中,空氣得到強(qiáng)烈的高壓壓縮,使之溫度驟升,這是普通物理學(xué)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。
機(jī)械螺桿的高速旋轉(zhuǎn),同時(shí)也摩擦發(fā)熱,這些產(chǎn)生的高熱由空壓機(jī)潤(rùn)滑油的加入混合成油/氣蒸汽排出機(jī)體,這部分高溫油/氣流的熱量相當(dāng)于空壓機(jī)輸入功率的1/4。它的溫度通常在80℃(冬季)-100℃,(夏秋季)這些熱能都由于機(jī)器運(yùn)行溫度的要求,都被無(wú)端地廢棄排往大氣中,即空壓機(jī)的散熱系統(tǒng)來(lái)完成機(jī)器運(yùn)行的溫度要求。
通過(guò)空壓機(jī)熱能回收系統(tǒng)所回收的熱能可用于生產(chǎn)和生活用熱需求的諸多方面:
鍋爐補(bǔ)水預(yù)熱。大多數(shù)的行業(yè)和企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)用到鍋爐,利用回收的空壓機(jī)余熱,可將鍋爐補(bǔ)給水在進(jìn)入鍋爐之前由較低的溫度先一步提升,再由鍋爐加熱到設(shè)定溫度。這樣可以大大降低鍋爐使用過(guò)程中的燃料成本。
反滲透純水制取用熱(RO)。食品飲料、半導(dǎo)體和醫(yī)藥化學(xué)等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,往往用到大量的反滲透純水。純水需要在25℃的特定溫度下制取,當(dāng)春季、秋季和冬季水的溫度低于25℃時(shí),必須投入設(shè)備、消耗燃料為水升溫?;厥湛諌簷C(jī)的余熱用來(lái)生產(chǎn)純水,不但可以減少燃料的消耗,甚至可以減少加熱設(shè)備的投入成本。
采暖用熱。很多地區(qū)冬季需要采暖供熱,而這部分熱量往往是利用鍋爐加熱提供的?,F(xiàn)回收空壓機(jī)的余熱用于采暖,不但節(jié)省了能源的消耗,還可以減少鍋爐的裝機(jī)容量,進(jìn)一步降低設(shè)備上的投資。
類(lèi)采暖用熱。裝配業(yè)的涂裝車(chē)間、油漆噴刷車(chē)間等為了提高生產(chǎn)效率,往往需要供暖風(fēng),保證烘干室溫度,加快油漆干燥。
洗浴用熱水和移動(dòng)供應(yīng)熱水。如生產(chǎn)車(chē)間按照企業(yè)環(huán)境衛(wèi)生要求需滿(mǎn)足職工洗浴需要,回收空壓機(jī)的余熱加熱熱水,用于洗浴等。
除此之外,通過(guò)對(duì)空壓機(jī)余熱回收裝置或水源熱泵的利用,可使空壓機(jī)油溫降低,不易變質(zhì),潤(rùn)滑良好,設(shè)備磨損減小,延長(zhǎng)空壓機(jī)壽命;空壓機(jī)機(jī)油降溫,使粘度升高,密封性好,吸氣力大,泄漏減少,提高產(chǎn)氣率;空壓機(jī)溫度不高,可連續(xù)滿(mǎn)負(fù)載,減少輕載機(jī)開(kāi)機(jī)次數(shù)達(dá)≥25%;空壓機(jī)房運(yùn)行中降至環(huán)境溫度,可停開(kāi)機(jī)上散熱風(fēng)扇和機(jī)房排風(fēng)扇;后處理設(shè)備處理負(fù)荷降低20%,提高處理效果;空壓機(jī)余熱全部用于制造熱水,就無(wú)廢熱氣排放,大大減少制備熱水能源消耗。