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空压机余热回收原理及其应用

一、空压机热量的发生
    1.紧缩空气高温的发生
 在空压机作业进程中,紧缩空气在外力效果下,分子势能变换成分子动能,分子动能添加,分子热运动剧烈,使分子温度添加,表现为,紧缩后的空气温升大幅添加。
    2. 光滑油高温的发生
在空压机的紧缩进程中,首要依托设备的主轴运转,股动紧缩进程进行。由于主轴在运转进程中,与轴瓦发生摩擦,致使主轴温度添加。添加的温度,对运转中的设备损害很大,这有些热量就要依托光滑油在对运转部件光滑进程中,将热量带走。带走的热量,最终传递给光滑油,使光滑油温度添加。
     二、空压机热量发生的原因
热力学第一规律:热力系内物质的能量能够传递,其方法能够变换,在准换和传递进程中,各种方法能量的总量坚持不变。
    依据这一规律,空压机热量的发生,靠电动机在电能效果下,对空压机体系做功。使体系内能添加,表现为,油温和紧缩气体温度添加。
近些年,国内外空压机余热运用有关技术人员用工程热力学分析了喷油螺杆紧缩机能量收回的有效性,如下表:

空压机运行产生总热量

100%

难以利用部分(15%

热辐射损失

2%

压缩气体带走热量

4%

电机带走热量

9%

可利用部分(85%

油冷却器

72%

气冷却器

13%

例举:
螺杆空压机余热回收体系产热水量参数表:

(空压机运行压力大于7.6kg/cm2)

机型功率

可回收热量(kcal)

时产m3/h
 20℃-50℃

时产m3/h
 20℃-55℃

时产m3/h
 20℃-60℃

时产m3/h
 20℃-65℃

15kw

13500

0.45

0.38

0.34

0.3

22kw

19800

0.66

0.57

0.50

0.44

30kw

27000

0.9

0.76

0.68

0.6

37kw

33300

1.11

0.95

0.83

0.74

45kw

39600

1.32

1.13

0.99

0.87

55kw

49500

1.65

1.41

1.24

1.10

75kw

67500

2.25

1.92

1.68

1.50

90kw

81000

2.7

2.31

2.03

1.80

110kw

99000

3.3

2.83

2.48

2.20


螺杆空压机余热回收体系产热水量计算 :
※100HP(75kw)空压机 。
※运转时刻24小时 。
※温升20℃-55℃(产水量见表)。 
※按桶提用水量20L/人·天。 
产水量Q=24小时/天×1.92m3/小时=46m3/天=46吨/天 。
用水人数N=46m3/天÷20L/人·天=46000L/天÷20L/人·天=2300人。 
100HP空压机运转24小时可满意2300人用水。
不一样供热方法运用成本对比:

(温度升高45℃)

供热方式

燃煤锅炉

燃油锅炉

天燃气

电锅炉

空气源电热泵

空压机热泵

燃料种类

天燃气

环境污染

非常严重

危险性

比较危险

燃值

4300kCal/kg

10200kCal/kg

8500kCal/m3

860kCal/KWH

860kCal/KWH

600kCal/ KWH

平均热效率

64%

75%

75%

95%

350%


燃料单价

0.92元/kg

5元/L

3.7元/m3

0.8元/KWH

0.8元/KWH

吨热水耗料

16.35kg

5.88kg

7.06m3

55.085 KWH

14.95KWH

吨燃料费用

15.10

35.3

26.12

44.00

11.96

人工费用

设备寿命

5-8

5-8

5-8

12-15

12-15

12-15

   三、可回收部分热量的管路设计

    对于空压机中可运用的有些:
(1)气冷却器13%,
(2)油冷却器72% 进行改造和运用。
1)紧缩气体改造:在紧缩空气出口管道处,从头接通一管道,将高温紧缩空气引出,与热水机组上高温空气进口衔接。使紧缩空气进入板换中,与日子用水换热后,从板换的空气出口处引出,再与紧缩空气出口结尾管道衔接,使经冷却后的紧缩空气供应给用户。
(2)滑油管路改造:光滑油在气油分离器中分离后,将高温的光滑油经过钢丝软管引出,进入到换热器内。在板换内,与水换热后。再油钢丝软管引出。
 
为确保空压机的运转安稳,防止因换热器有毛病,或换热器维修等疑问,在规划进程中,别的再规划一条回路,直接将高温油衔接到换热器的回油端。
    在换热器的回油端,规划装置一电动三通阀。将换热器回油端的没有进入板换的高温油,和进入板换的低温油别离处理。
高温光滑油经过三通阀后,将这有些光滑油引进到空压机自身装配的油冷却体系中。在这个冷却体系中,光滑油中的热量直接被冷却水带走,没有经过收回。冷却后的光滑油,再进入空压机机体内,参加设备的冷却。而经过板换收回热量后的光滑油,引进到光滑油回油泵,持续参加油路循环。
    四、冷却水体系的规划
在确保设备已有冷却体系的前提下,别的再规划一路水冷却体系,由水质符合员工洗浴的日子用水作为冷却水,运用该体系,将日子用水加热到用户需求的温度,满意用户运用。
 
该冷却水体系,需求四套水泵 ,别离为:
1.日子水供水泵(一用一备):为热水机组供应冷却水。
2.循环水泵(一用一备): 使循环水箱内的水循环进入热水机组,被屡次加热。
3.恒温供水泵(一用一备):将循环水箱内加热好的热水送入恒温水箱。
4.恒温箱出水泵(一用一备):将恒温水箱内的热水供应用户。
    作业进程:将一定量的日子用水经过供水泵先写入到循环水箱内。然后经过循环水泵将日子用水加入到热水机组内,参加换热。换热后的高温日子用水再次进入到循环水箱内,持续被循环泵抽送到热水机组内加热。当日子用水在热水机组内经过屡次加热,到达符合用户请求温度的热水后,再经过恒温供水泵,将这有些热水储存到恒温水箱里。
最终,依据用户需求,敞开恒温水箱出水泵,将到达请求的热水供应用户运用。
    五、电仪控制体系
    1.外表控制柜
    2.温度传感器
    检查的首要有冷却水的进出口温度; 光滑油进出热水机组温度;紧缩空气进出热水机组温度。
    3 电子除垢仪
空压机余热回收体系特色 :
1、空压机原有冷却体系与空压机余热收回体系是两套彻底独立的体系,运用者无须忧虑由于空压机余热收回体系的原因此影响空压机的运转。两套体系的切换主动控制,在空压机余热回收体系未启用时,空压机运用机身自带冷却体系;当余热收回体系启动时,体系可主动切换至余热回收体系。
2、全主动控制体系,无需人为操作,控制体系会依据温度、水位的状况做出判别,自行决定换热方法。


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