噴油螺桿空壓機余熱回收原理及其應(yīng)用

發(fā)布時間:2024-04-11 23:22人氣:

噴油螺桿空壓機余熱回收原理及其應(yīng)用空壓機余熱回收 一、空壓機熱量的產(chǎn)生 1.壓縮空氣高溫的產(chǎn)生 在空壓機工作過程中,壓縮空氣在外力作用下, 分子勢能 轉(zhuǎn)換成分子動能,分子動能增加,分子熱運動劇烈,使分子溫度......

 空壓機余熱回收

 

一、空壓機熱量的產(chǎn)生
1.壓縮空氣高溫的產(chǎn)生
在空壓機工作過程中,壓縮空氣在外力作用下,分子勢能轉(zhuǎn)換成分子動能,分子動能增加,分子熱運動劇烈,使分子溫度升高,表現(xiàn)為,壓縮后的空氣溫升大幅升高。
圖片
圖片
 2. 潤滑油高溫的產(chǎn)生
在空壓機的壓縮過程中,主要依靠設(shè)備的主軸運轉(zhuǎn),帶動壓縮過程進行。由于主軸在運轉(zhuǎn)過程中,與軸瓦產(chǎn)生摩擦,導致主軸溫度升高。升高的溫度,對運行中的設(shè)備危害很大,這部分熱量就要依靠潤滑油在對運轉(zhuǎn)部件潤滑過程中,將熱量帶走。帶走的熱量,最后傳遞給潤滑油,使?jié)櫥蜏囟壬摺?/span>
二、空壓機熱量產(chǎn)生的原因
熱力學第一定律:熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞,其形式可以轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中,各種形式能量的總量保持不變。
 
圖片
 
根據(jù)這一定律,空壓機熱量的產(chǎn)生,靠電動機在電能作用下,對空壓機系統(tǒng)做功。使系統(tǒng)內(nèi)能增加,表現(xiàn)為,油溫和壓縮氣體溫度升高。
 
近些年,國內(nèi)外空壓機余熱利用相關(guān)技術(shù)人員用工程熱力學分析了噴油螺桿壓縮機能量回收的有效性,如下表:
空壓機運行產(chǎn)生總熱量
100%
難以利用部分(15%
熱輻射損失
2%
壓縮氣體帶走熱量
4%
電機帶走熱量
9%
可利用部分(85%
油冷卻器
72%
氣冷卻器
13%
例舉:
螺桿空壓機余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)熱水量參數(shù)表:
(空壓機運行壓力大于7.6kg/cm2)

圖片

螺桿空壓機余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)熱水量計算 :
※100HP(75kw)空壓機 。
※運行時間24小時 。
※溫升20℃-55℃(產(chǎn)水量見表)。
※按桶提用水量20L/人·天。
產(chǎn)水量Q=24小時/天×1.92m3/小時=46m3/天=46噸/天 。
用水人數(shù)N=46m3/天÷20L/人·天=46000L/天÷20L/人·天=2300人。
100HP空壓機運行24小時可滿足2300人用水。
不同供熱方式使用成本對比
(溫度升高45℃)

圖片

三、可回收部分熱量的管路設(shè)計
針對空壓機中可利用的部分:
(1)氣冷卻器13%,
(2)油冷卻器72% 進行改造和利用。
1)壓縮氣體改造:在壓縮空氣出口管道處,重新接通一管道,將高溫壓縮空氣引出,與熱水機組上高溫空氣進口連接。使壓縮空氣進入板換中,與生活用水換熱后,從板換的空氣出口處引出,再與壓縮空氣出口末端管道連接,使經(jīng)冷卻后的壓縮空氣提供給用戶。
 
圖片
圖片
(2)滑油管路改造:潤滑油在氣油分離器中分離后,將高溫的潤滑油經(jīng)過鋼絲軟管引出,進入到換熱器內(nèi)。在板換內(nèi),與水換熱后。再由鋼絲軟管引出。
圖片
為保證空壓機的運行穩(wěn)定,避免因換熱器有故障,或換熱器檢修等問題,在設(shè)計過程中,另外再設(shè)計一條回路,直接將高溫油連接到換熱器的回油端。
圖片
在換熱器的回油端,設(shè)計安裝一電動三通閥。將換熱器回油端的沒有進入板換的高溫油,和進入板換的低溫油分別處理。
圖片
高溫潤滑油經(jīng)過三通閥后,將這部分潤滑油引入到空壓機自身裝配的油冷卻系統(tǒng)中。在這個冷卻系統(tǒng)中,潤滑油中的熱量直接被冷卻水帶走,沒有經(jīng)過回收。冷卻后的潤滑油,再進入空壓機機體內(nèi),參與設(shè)備的冷卻。而經(jīng)過板換回收熱量后的潤滑油,引入到潤滑油回油泵,繼續(xù)參與油路循環(huán)。
 
圖片
四、冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計
在保證設(shè)備已有冷卻系統(tǒng)的前提下,另外再設(shè)計一路水冷卻系統(tǒng),由水質(zhì)符合職工洗浴的生活用水作為冷卻水,利用該系統(tǒng),將生活用水加熱到用戶需要的溫度,滿足用戶使用。
圖片
 
該冷卻水系統(tǒng),需要四套水泵 ,分別為:
1.生活水供水泵(一用一備):為熱水機組提供冷卻水。
2.循環(huán)水泵(一用一備): 使循環(huán)水箱內(nèi)的水循環(huán)進入熱水機組,被多次加熱。
3.恒溫供水泵(一用一備):將循環(huán)水箱內(nèi)加熱好的熱水送入恒溫水箱。
4.恒溫箱出水泵(一用一備):將恒溫水箱內(nèi)的熱水供給用戶。
圖片
工作過程:將一定量的生活用水通過供水泵先注入到循環(huán)水箱內(nèi)。然后通過循環(huán)水泵將生活用水加入到熱水機組內(nèi),參與換熱。換熱后的高溫生活用水再次進入到循環(huán)水箱內(nèi),繼續(xù)被循環(huán)泵抽送到熱水機組內(nèi)加熱。當生活用水在熱水機組內(nèi)經(jīng)過多次加熱,達到符合用戶要求溫度的熱水后,再通過恒溫供水泵,將這部分熱水儲存到恒溫水箱里。
最后,根據(jù)用戶需要,開啟恒溫水箱出水泵,將達到要求的熱水供給用戶使用。
 
五、電儀控制系統(tǒng)
1.儀表控制柜
圖片
2.溫度傳感器
檢測的主要有冷卻水的進出口溫度;潤滑油進出熱水機組溫度;壓縮空氣進出熱水機組溫度。
圖片
3 電子除垢儀
圖片
空壓機余熱回收系統(tǒng)特點 :
1、空壓機原有冷卻系統(tǒng)與空壓機余熱回收系統(tǒng)是兩套完全獨立的系統(tǒng),使用者無須擔心由于空壓機余熱回收系統(tǒng)的原因而影響空壓機的運行。兩套系統(tǒng)的切換自動控制,在空壓機余熱回收系統(tǒng)未啟用時,空壓機使用機身自帶冷卻系統(tǒng);當余熱回收系統(tǒng)啟動時,系統(tǒng)可自動切換至余熱回收系統(tǒng)。
2、全自動控制系統(tǒng),無需人為操作,控制系統(tǒng)會根據(jù)溫度、水位的情況做出判斷,自行決定換熱方式。
本站系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請在30日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時間刪除內(nèi)容![聲明]本站文章版權(quán)歸原作者所有 內(nèi)容為作者個人觀點 本站只提供參考并不構(gòu)成任何投資及應(yīng)用建議。

推薦資訊

400-068-0032