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空压机热回原理是怎么样?是否具备可操作性呢?

返回列表 来源: 发布日期: 2018.09.21

     近几年来,随着工业的快速发展,利用空压机余热进行采暖是 大中型空气压缩机应用的日益广泛而产生的新问题。一方面,空气压缩机常年工作,需要大量的冷却水或冷却空气。另一方面,随着人民生活和工作水平的提高,办 公场所内冬季采暖以及日常卫生热水需求日益完善。同时,国家多次倡导节能减排工作,也使得让人们更多的考虑是否可以把二者结合起来,不但能够减少空压机冷却水/冷却空气的使用量,还能够大幅度的减少采暖费用。

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空压机热回收可操作性分析

空压机热回收原理:

大中型空压机一般都有油冷却系统,空压机工作时产生的热量(主要是摩擦热)通过其自身的油循环系统,将高温油运输至油冷却器,油冷却器一般是管壳式或风冷 式换热器,其中管壳式换热器通过特定的冷却水将润滑油冷却,冷却水再通过冷却塔将热量传递给室外空气。另外,空气压缩机产生的压缩空气也是高温的,必须也 要经过一个冷却装置后才能进入储气管用来使用。两部分热量加起来约等于压缩机输入功率的3/4,可以回收的空间很大。

基本组成

空气压缩机组中一般包含两个冷却器,油冷却器和空气冷却器,喷油型的压缩机一般油温和空气温度可达80~100度,在两个冷却器共用一套冷却水系统时(常 用配置),每100kW输入功率需要冷却水1.5l/s,冷却水温升达到15度,由此计算需要带走的热量为70kW,因此,这部分能量全部回收用途有限, 日常采暖及生活卫生热水需要的温度约为45~65度,与空气和油的温度差距为35~15度,符合换热的基本要求,完全是可以部分利用。为了不增加油和压缩 空气的阻力,比较好的方法是更改冷却器的形式,分为高温段和低温段,高温段用来加热回收用水,低温段用传统的冷却水冷却。

具体结构

对于螺杆式空气压缩机,其热量分布在油和空气上,通常空气冷却器使用管壳式,空气在壳体内管外流动,阻力较小,水在管内流动,改造时只需要在水室内增加隔 板,在封头部分增加进出水管,将部分换热空间用取暖用水代替即可,因为空气出口温度较低,所以大部分热量是无法回收的,为不影响压缩空气冷却效果,回收量 控制在30%左右,应设计为多流程。油温一般在69~98度,通常采用板式或者套管式换热器,此类换热器也可以在订购的时候就要求多流程结构,增加部分换 热面积用来进行热回收。目前的所有热回收系统都是冗余系统,考虑的热回收可能会有停止的时候,但是主机工作不能受到任何影响,所以设计时就要考虑即使热回 收系统没有使用,主机也能通过现有的冷却系统正常工作。

控制

因为原有的空压机系统都具有完善的控制系统,负责维护系统的正常高效运行,热回收系统是冗余系统,所以原有的空压机组无需做任何控制方面的改变。热回收本 身的控制系统可以采用温度控制,通过监控热水箱温度来控制加热循环水泵运行,水泵运行时,即为热回收系统启动状态,当需要热水温度较高时,可以设定水温, 增加循环次数。为了节能,防止压缩机未启动而水泵启动造成电力的浪费,可以通过测量排气温度的方法来作为确定循环水泵是否需要工作。

热回收系统的组成

热回收系统包括换热系统,加压系统,水源,以及保温保存系统。因为空压机的开关机并非是均匀的,与设备配置和工厂使用情况有很大关系,因此可以认为热源在 单位时间内是杂乱的,但长期来说就是稳定的热源。同时采暖和卫生热水负荷也是不均匀的,因此为了缓和矛盾,必须有足够的保温保存方式,即保温水箱。

经济性分析

以每100kW的输入功率回收20%,即20kW计算,空压机每天运行8个小时,即可回收160kW的热量,可以获得45度的热水5.5吨,而使用锅炉制 取同样多的热水需要消耗燃油15.4kg 如果按7.2元/kg计算,每日就可以节约111元,每年(240工作日)即可节约26640元燃料费用。而电锅炉同样的热水量最少也要每天200元电 费,全年可节约48000元。

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