空压机热能回收
一、空压机热能回收背景
目前全球所倡导的“低碳经济”的实质,就是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本性转变。其重要措施之一的节能已经为全社会所推崇,它不仅能减少经济活动中排放的二氧化碳,而且能降低对自然资源的消耗,维持地球生物圈的碳平衡,保护地球环境。在这种背景下,各种节能产品应运而生。
空压机是一个能耗比较大的动力设备,一般空压机的输入功率除了部分变成了压缩空气的势能以外,其它也有一部分的能量以废热的形式被排放到空气中浪费掉。同时,为降低空压机的油温,还需要消耗电能开动冷却风机来降低油温,以保证空压机的正常运行。充份利用这些浪费的热能有利于节能减排,降低工厂的运营成本,同时改善空压机的运行状态,提高产气量,节约空压机的耗电费用。因此,利用这一浪费的能源,已经成为越来越多企业的共识。
喷油螺杆压缩机热能热水机组,利用压缩机运行过程中的高温油气的热能,通过高效热交换器,将热能传递给常温水。通过能量转换,充分利用压缩机的余热,将常温水加热到50-65度热水,同时降低压缩机油温度,减少温室气体排放,实现节能 。
二、压缩机工作原理
螺杆式空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,从而实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。螺杆式空气压缩机在长期连续的运行过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为风能,在机械能转换为风能过程中,空气得到强烈的高压压缩,使之温度骤升,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、气的温度通常在80℃(冬季)—100℃(夏秋季)。
由于机器运行温度的要求,这些热能通过空压机的散热系统作为“废热”排往大气中。
三、热能回收利用原理
其工作原理如下图所示:电动机带动螺杆机旋转,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,再进入油气分离器。油气混合气被分离成油和气后,压缩空气经散热后供给用户;而循环油气被分离并凝结成液态油后,经散热滤器后回到压缩机,完成一个循环过程。
四、使用(空压机)热能回收机组的好处
1、安全、卫生、方便
螺杄空压机热能利用装置不燃煤蒸汽锅炉比较,无一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污等对大气环境的污染。一旦安装投入使用,只要空压机在运行,企业就随时可以提供到60°C左右的热水。
2、提高空压机的运行效率
实现空压机的经济运转,多数空压机制造厂家出厂机组设定风扇运转温度为 85℃启动散热。热能利用改造后,可使空压机组运行温度控制在 85℃以内,降低螺杄空压机散热风扇运转时间。
另外,螺杄空压机的产气量会随着机组运行温度的升高而降低。在实际使用中,空压机的机械效率丌会稳定在 80℃标定的产气量上工作。温度每上升 1℃,产气量就下降0.5%,温度升高 10℃,产气量就下降 5%。一般风冷散热的空压机都在 88—96℃间运行,其降幅都在 4—8%,夏天更甚。安装螺杄空压机热能利用系统的空压机组,可以使空压机油温控制在 80—85℃之间,可提高产气量 8%—10%,大大提高了空压机的运行效率。
3、降低了维修保养成本 延长了设备的使用寿命。
螺杄空气压缩机的主要费用支出是运行费用,其次是耗材的更换,机油、油过滤器、油气分离器等。通过热能利用的改造,使空压机在 80—84℃间运行,可防止机油乳化、降低积碳现象,延长了机油、油过滤器、油气分离器等的更换及清洗周期。初步估算,同没有迚行改造时相比,耗杅的使用周期可延长 35%左右。
4、能源得到了综合利用,降低了环境温度,提高了员工福利
降低了企业为福利生活用热水、工业用热水,工厂取暖而长期支付的经营成本。1台75HP空压机可满足500人热水供应需求。