Zeer uitgebreid!Verschillende typische vormen van afvalwarmteterugwinning voor luchtcompressoren
Verschillende typische vormen van afvalwarmteterugwinning voor luchtcompressoren
(Samenvatting) Dit artikel introduceert systemen voor de terugwinning van afvalwarmte van verschillende typische luchtcompressoren, zoals olie-geïnjecteerde olievrije schroefluchtcompressoren, centrifugale luchtcompressoren, enz. De kenmerken van het systeem voor de terugwinning van afvalwarmte worden uiteengezet.Deze rijke manieren en vormen van afvalwarmteterugwinning van luchtcompressoren kunnen worden gebruikt als referentie en adoptie door relevante eenheden en technische technici om restwarmte beter terug te winnen, de energiekosten van ondernemingen te verlagen en de impact op het milieu te verminderen.Thermische vervuiling bereikt het doel van energiebesparing en milieubescherming.
▌Inleiding
Wanneer de luchtcompressor draait, genereert deze veel compressiewarmte. Meestal wordt dit deel van de energie via het luchtgekoelde of watergekoelde systeem van de unit in de atmosfeer vrijgegeven.Warmteterugwinning uit de compressor is noodzakelijk om de verliezen in het luchtsysteem voortdurend te verminderen en de productiviteit van de klant te verhogen.
Er zijn veel onderzoeken naar de energiebesparende technologie van afvalwarmteterugwinning, maar de meeste daarvan richten zich alleen op de transformatie van het oliecircuit van olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressoren.Dit artikel introduceert de werkingsprincipes van verschillende typische luchtcompressoren en de kenmerken van afvalwarmteterugwinningssystemen in detail, om zo een beter inzicht te krijgen in de manieren en vormen van afvalwarmteterugwinning van luchtcompressoren, die afvalwarmte beter kunnen terugwinnen en de energiekosten van luchtcompressoren kunnen verlagen. ondernemingen, en het doel van energiebesparing en milieubescherming bereiken.
Er worden respectievelijk verschillende typische vormen van afvalwarmteterugwinning door luchtcompressoren geïntroduceerd:
Analyse van de terugwinning van afvalwarmte van een olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor
① Analyse van het werkingsprincipe van een olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor
De olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor is een type luchtcompressor met een relatief hoog marktaandeel
De olie in de olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor heeft drie functies: koel-absorberende compressiewarmte, afdichting en smering.
Luchtpad: Externe lucht komt via het luchtfilter de machinekop binnen en wordt door de schroef gecomprimeerd.Het olie-luchtmengsel wordt uit de uitlaatpoort afgevoerd, gaat door het pijpleidingsysteem en het olie-luchtscheidingssysteem en komt de luchtkoeler binnen om de perslucht op hoge temperatuur tot een acceptabel niveau te verlagen..
Oliecircuit: Het olie-luchtmengsel wordt uit de uitlaat van de hoofdmotor afgevoerd.Nadat de koelolie is gescheiden van de samengeperste lucht in de olie-gasscheidingscilinder, komt deze de oliekoeler binnen om de warmte van de hogetemperatuurolie weg te nemen.De gekoelde olie wordt via het bijbehorende oliecircuit opnieuw in de hoofdmotor gespoten.Koelt, dicht en smeert.zo herhaaldelijk.
Principe van afvalwarmteterugwinning van een olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor
Het olie-gasmengsel op hoge temperatuur en hoge druk, gevormd door de compressie van de compressorkop, wordt gescheiden in de olie-gasafscheider en de olie op hoge temperatuur wordt in een warmtewisselaar geïntroduceerd door de olie-uitlaatpijpleiding van de olie te wijzigen -gasafscheider.De hoeveelheid olie in de luchtcompressor en de bypassleiding wordt zo verdeeld dat de retourolietemperatuur niet lager is dan de olieretourbeschermingstemperatuur van de luchtcompressor.Het koude water aan de waterzijde van de warmtewisselaar wisselt warmte uit met de olie op hoge temperatuur, en het verwarmde warme water kan worden gebruikt voor warm water voor huishoudelijk gebruik, airconditioningverwarming, voorverwarming van ketelwater, proceswarm water, enz.
Uit de bovenstaande afbeelding blijkt dat het koude water in de watertank met warmtebehoud direct warmte uitwisselt met het energieterugwinningsapparaat in de luchtcompressor via de circulerende waterpomp, en vervolgens terugkeert naar de watertank met warmtebehoud.
Dit systeem wordt gekenmerkt door minder apparatuur en een hoge warmte-uitwisselingsefficiëntie.Er moet echter worden opgemerkt dat apparaten voor energieterugwinning met betere materialen moeten worden geselecteerd en dat ze regelmatig moeten worden schoongemaakt, anders is het gemakkelijk om verstoppingen te veroorzaken als gevolg van kalkaanslag bij hoge temperaturen of lekkage van warmtewisselaars, waardoor de toepassing wordt vervuild.
Het systeem voert twee warmtewisselingen uit.Het primaire zijsysteem dat warmte uitwisselt met het energieterugwinningsapparaat is een gesloten systeem, en het secundaire zijsysteem kan een open systeem of een gesloten systeem zijn.
Het gesloten systeem aan de primaire zijde gebruikt zuiver water of gedestilleerd water om te circuleren, waardoor de schade aan het energieterugwinningsapparaat, veroorzaakt door wateraanslag, kan worden verminderd.Bij beschadiging van de warmtewisselaar wordt het verwarmingsmedium aan de toepassingszijde niet vervuild.
⑤ Voordelen van het installeren van een apparaat voor warmte-energieterugwinning op een olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor
Nadat de olie-geïnjecteerde schroefluchtcompressor is geïnstalleerd met een warmteterugwinningsapparaat, heeft deze de volgende voordelen:
(1) Stop de koelventilator van de luchtcompressor zelf of verminder de looptijd van de ventilator.Het apparaat voor warmte-energieterugwinning moet een circulerende waterpomp gebruiken en de waterpompmotor verbruikt een bepaalde hoeveelheid elektrische energie.De zelfkoelende ventilator werkt niet en het vermogen van deze ventilator is over het algemeen 4-6 keer groter dan dat van de circulerende waterpomp.Daarom kan, zodra de ventilator is gestopt, 4 tot 6 keer energie worden bespaard in vergelijking met het stroomverbruik van de circulatiepomp.Omdat de olietemperatuur goed te controleren is, kan bovendien de afzuigventilator in de machinekamer minder of helemaal niet aangezet worden, wat energie kan besparen.
⑵.Zet restwarmte om in warm water zonder extra energieverbruik.
⑶, verhoog de verplaatsing van de luchtcompressor.Omdat de bedrijfstemperatuur van de luchtcompressor effectief kan worden geregeld binnen het bereik van 80°C tot 95°C door het terugwinningsapparaat, kan de concentratie van de olie beter worden gehandhaafd en zal het uitlaatvolume van de luchtcompressor met 2 toenemen. %~6%, wat gelijk staat aan energiebesparing.Dit is vooral belangrijk voor luchtcompressoren die in de zomer werken, omdat in de zomer over het algemeen de omgevingstemperatuur hoog is en de olietemperatuur vaak kan oplopen tot ongeveer 100°C, de olie dunner wordt, de luchtdichtheid slechter wordt en het uitlaatvolume groter wordt. zal afnemen.Daarom kan het warmteterugwinningsapparaat in de zomer zijn voordelen laten zien.
Olievrije schroefluchtcompressor voor het terugwinnen van restwarmte
① Analyse van het werkingsprincipe van een olievrije schroefluchtcompressor
De luchtcompressor bespaart het meeste werk tijdens isotherme compressie, en de verbruikte elektrische energie wordt voornamelijk omgezet in de potentiële compressie-energie van de lucht, die kan worden berekend volgens formule (1):
Vergeleken met olie-geïnjecteerde luchtcompressoren hebben olievrije schroefluchtcompressoren meer mogelijkheden voor het terugwinnen van restwarmte.
Vanwege het gebrek aan koeleffect van olie wijkt het compressieproces af van isotherme compressie en wordt het grootste deel van het vermogen omgezet in compressiewarmte van perslucht, wat ook de reden is voor de hoge uitlaattemperatuur van een olievrije schroefcompressor.Door dit deel van de warmte-energie terug te winnen en te gebruiken voor industrieel water, voorverwarmers en badkamerwater van gebruikers, zal het energieverbruik van het project aanzienlijk worden verminderd, waardoor een koolstofarme en milieubescherming wordt bereikt.
Fundamenteel
① Analyse van het werkingsprincipe van de centrifugale luchtcompressor
De centrifugale luchtcompressor wordt aangedreven door de waaier om het gas met hoge snelheid te roteren, zodat het gas middelpuntvliedende kracht genereert.Als gevolg van de diffusiestroom van het gas in de waaier worden de stroomsnelheid en de druk van het gas nadat het door de waaier is gegaan verhoogd en wordt er continu perslucht geproduceerd.De centrifugale luchtcompressor bestaat hoofdzakelijk uit twee delen: de rotor en de stator.De rotor omvat een waaier en een as.Er zitten bladen op de waaier, naast de balansschijf en een deel van de asafdichting.Het hoofdgedeelte van de stator is de behuizing (cilinder) en de stator is ook voorzien van een diffusor, een bocht, een refluxapparaat, een luchtinlaatpijp, een uitlaatpijp en enkele asafdichtingen.Het werkingsprincipe van de centrifugaalcompressor is dat wanneer de waaier met hoge snelheid draait, het gas meedraait.Onder invloed van de middelpuntvliedende kracht wordt het gas in de diffuser erachter geworpen en wordt er een vacuümzone gevormd bij de waaier.Op dit moment komt het verse gas naar buiten in de waaier.De waaier draait continu en het gas wordt continu aangezogen en uitgeworpen, waardoor een continue gasstroom behouden blijft.
Centrifugale luchtcompressoren zijn afhankelijk van veranderingen in kinetische energie om de gasdruk te verhogen.Wanneer de rotor met bladen (dat wil zeggen het werkwiel) roteert, drijven de bladen het gas aan, brengen werk over op het gas en zorgen ervoor dat het gas kinetische energie verkrijgt.Na het binnengaan van het statorgedeelte wordt, als gevolg van de subexpansie van de stator, de snelheidsenergiedrukkop omgezet in de vereiste druk, neemt de snelheid af en neemt de druk toe.Tegelijkertijd gebruikt het het leidende effect van het statorgedeelte om de volgende fase van de waaier in te gaan om door te gaan met het stimuleren, en uiteindelijk uit het slakkenhuis te ontladen..Om de door het ontwerp vereiste druk te bereiken, heeft elke compressor voor elke compressor een ander aantal trappen en segmenten, en bestaat hij zelfs uit meerdere cilinders.
② Centrifugaalluchtcompressor proces voor het terugwinnen van afvalwarmte
Centrifuges doorlopen doorgaans drie compressiefasen.De eerste en tweede trap van perslucht zijn niet geschikt voor het terugwinnen van restwarmte vanwege de invloed van de uitlaattemperatuur en -druk.Over het algemeen wordt restwarmte teruggewonnen in de derde fase van perslucht en moet er een luchtnakoeler worden toegevoegd, zoals weergegeven in figuur 8. Hieruit blijkt dat wanneer het hete uiteinde geen warmte hoeft te gebruiken, de perslucht wordt gekoeld zonder die de werking van het systeem beïnvloeden.
Een andere methode voor het terugwinnen van afvalwarmte voor watergekoelde luchtcompressoren
Voor luchtcompressoren zoals watergekoelde olie-geïnjecteerde schroefmachines, olievrije schroefmachines en centrifuges is het, naast de terugwinning van afvalwarmte door de aanpassing van de interne structuur, ook mogelijk om de koelwaterleiding direct aan te passen om afval te bereiken warmte zonder de lichaamsstructuur te veranderen.Recyclen.
Door een secundaire pomp op de koelwateruitlaatleiding van de luchtcompressor te installeren, wordt het koelwater in de hoofdunit van de waterbronwarmtepomp gebracht en past de temperatuursensor bij de inlaat van de verdamper van de hoofdunit de elektrische drieweg aan regelklep in realtime om de inlaattemperatuur van de verdamper op een bepaalde instelling te regelen.Met een vaste waarde kan warm water van 50~55°C worden geproduceerd via de waterbron-warmtepompunit.
Als er geen vraag is naar warm water op hoge temperatuur, kan er ook een platenwarmtewisselaar in serie worden aangesloten in het circulerende koelwatercircuit van de luchtcompressor.Het hoge temperatuur koelwater wisselt warmte uit met het zachte water uit de zachtwatertank, waardoor niet alleen de interne watertemperatuur daalt, maar ook de externe watertemperatuur stijgt.
Het verwarmde water wordt opgeslagen in de warmwatertank en vervolgens naar het verwarmingsnetwerk gestuurd voor gebruik waar een lage temperatuur warmtebron nodig is
