空压机余热回收概念、工作原理

来源:昆西网络推广 发布时间:2020-04-03 15:08:21 点击数: 64

在空压机行业上下疯狂追逐设备能效的同时,通过空压机余热回收,提高能源再次利用率已被提上很多企业的工作日程。

根据美国能源署统计,压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在空压机总耗电量中只占很小的一部分约为15%,大约85%的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。这些“多余”热量被排放到空气中,既影响了环境,加剧大气“温室效应”,制造了“热”污染,同时这些热量被白白浪费,而这些损失的热量中有80%是可以被回收利用的,折合压缩机的轴功率约为60-70%

空压机余热回收的主角通常是空压机热能热水机组,它是一种利用压缩机高温油气热能,通过热交换将热能充分利用的节能设备。通过能量交换和节能控制,收集空压机运行过程中产生的热能,同时改善空压机的运行工况,是一种相对高效废热利用、零成本运行的节能设备。

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热能来源,可以是喷油螺杆式空气压缩机,可以是中央空调的喷油螺杆空压机,也可以是能源中心或企业其他设备的余热。

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运行原理:利用压缩中的高温油气热能,通过热交换热能传递给常温热水,实现热能利用。如图所示。电动机带动空压机旋转,空气经过滤器被吸入螺杆压缩机中压缩成高压空气,并与循环油混合形成高压高温油气混合气体,进入油气分离器。油气混合气被分离成油气和空气后,其中的压缩空气经后冷却器散热后供给用户;而循环油气在油气分离器中被分离,凝结成液态后,再经前冷却器散热及过滤器过滤,回到压缩机,完成一个循环过程。压缩机热能热水机组是将高温循环油(和高温压缩气体)引入热能热水机组内,空压机运行过程中所产生的热能被热能热水机充分吸收,同时压缩机得以降温。

螺杆式空压机长期连续的运行过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为热能,在机械能转换为热能过程中,空气得到强烈的高压压缩,使之温度骤升,这是普通物理学机械能量转换现象。

 机械螺杆的高速旋转,同时也摩擦发热,这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体,这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的1/4。它的温度通常在80℃(冬季)-100℃,(夏秋季)这些热能都由于机器运行温度的要求,都被无端地废弃排往大气中,即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。

 意义众多

 通过空压机热能回收系统所回收的热能可用于生产和生活用热需求的诸多方面:锅炉补水预热。大多数的行业和企业在生产过程中都会用到锅炉,利用回收的空压机余热,可将锅炉补给水在进入锅炉之前由较低的温度先一步提升,再由锅炉加热到设定温度。这样可以大大降低锅炉使用过程中的燃料成本。

 反渗透纯水制取用热(RO)。食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中,往往用到大量的反渗透纯水。纯水需要在25℃的特定温度下制取,当春季、秋季和冬季水的温度低于25℃时,必须投入设备、消耗燃料为水升温。回收空压机的余热用来生产纯水,不但可以减少燃料的消耗,甚至可以减少加热设备的投入成本。 

采暖用热。很多地区冬季需要采暖供热,而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖,不但节省了能源的消耗,还可以减少锅炉的装机容量,进一步降低设备上的投资。 

类采暖用热。装配业的涂装车间、油漆喷刷车间等为了提高生产效率,往往需要供暖风,保证烘干室温度,加快油漆干燥。

 洗浴用热水和移动供应热水。如生产车间按照企业环境卫生要求需满足职工洗浴需要,回收空压机的余热加热热水,用于洗浴等。

 除此之外,通过对空压机余热回收装置或水源热泵的利用,可使空压机油温降低,不易变质,润滑良好,设备磨损减小,延长空压机寿命;空压机机油降温,使粘度升高,密封性好,吸气力大,泄漏减少,提高产气率;空压机温度不高,可连续满负载,减少轻载机开机次数达25%;空压机房运行中降至环境温度,可停开机上散热风扇和机房排风扇;后处理设备处理负荷降低20%,提高处理效果;空压机余热全部用于制造热水,就无废热气排放,大大减少制备热水能源消耗。

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