Molto completo!Diverse forme tipiche di recupero del calore di scarto del compressore d'aria
Diverse forme tipiche di recupero del calore di scarto del compressore d'aria
(Abstract) Questo articolo presenta i sistemi di recupero del calore di scarto di diversi compressori d'aria tipici, come i compressori d'aria a vite oil-free a iniezione di olio, i compressori d'aria centrifughi, ecc. Vengono esposte le caratteristiche del sistema di recupero del calore di scarto.Questi metodi e forme avanzati di recupero del calore di scarto dei compressori d'aria possono essere utilizzati come riferimento e adottati dalle unità competenti e dai tecnici di ingegneria per recuperare meglio il calore di scarto, ridurre i costi energetici delle imprese e ridurre l'impatto ambientale.L’inquinamento termico raggiunge lo scopo del risparmio energetico e della tutela dell’ambiente.
▌Introduzione
Quando il compressore d'aria è in funzione, genera molto calore di compressione, solitamente questa parte dell'energia viene rilasciata nell'atmosfera attraverso il sistema raffreddato ad aria o ad acqua dell'unità.Il recupero del calore del compressore è necessario per ridurre costantemente le perdite del sistema d'aria e aumentare la produttività del cliente.
Esistono numerose ricerche sulla tecnologia di risparmio energetico del recupero del calore di scarto, ma la maggior parte di esse si concentra solo sulla trasformazione del circuito dell'olio dei compressori d'aria a vite a iniezione di olio.Questo articolo introduce in dettaglio i principi di funzionamento di diversi compressori d'aria tipici e le caratteristiche dei sistemi di recupero del calore di scarto, in modo da comprendere meglio i modi e le forme di recupero del calore di scarto dei compressori d'aria, che possono recuperare meglio il calore di scarto, ridurre i costi energetici di imprese e raggiungere lo scopo del risparmio energetico e della protezione ambientale.
Vengono introdotte rispettivamente diverse forme tipiche di recupero del calore di scarto del compressore d'aria:
Analisi del recupero del calore residuo del compressore d'aria a vite a iniezione d'olio
① Analisi del principio di funzionamento del compressore d'aria a vite a iniezione d'olio
Il compressore d'aria a vite a iniezione d'olio è un tipo di compressore d'aria con una quota di mercato relativamente elevata
L'olio nel compressore d'aria a vite a iniezione d'olio ha tre funzioni: calore di compressione, tenuta e lubrificazione.
Percorso dell'aria: l'aria esterna entra nella testa della macchina attraverso il filtro dell'aria e viene compressa dalla vite.La miscela olio-aria viene scaricata dalla porta di scarico, passa attraverso il sistema di tubazioni e il sistema di separazione olio-aria ed entra nel refrigeratore d'aria per ridurre l'aria compressa ad alta temperatura a un livello accettabile..
Circuito dell'olio: La miscela olio-aria viene scaricata dall'uscita del motore principale.Dopo che l'olio di raffreddamento è stato separato dall'aria compressa nel cilindro di separazione olio-gas, entra nel radiatore dell'olio per eliminare il calore dell'olio ad alta temperatura.L'olio raffreddato viene nuovamente spruzzato nel motore principale attraverso il corrispondente circuito dell'olio.Raffredda, sigilla e lubrifica.così ripetutamente.
Principio del recupero del calore di scarto del compressore d'aria a vite a iniezione d'olio
La miscela olio-gas ad alta temperatura e alta pressione formata dalla compressione della testata del compressore viene separata nel separatore olio-gas e l'olio ad alta temperatura viene introdotto in uno scambiatore di calore modificando la tubazione di uscita dell'olio -separatore di gas.La quantità di olio nel compressore d'aria e nel tubo di bypass viene distribuita per garantire che la temperatura dell'olio di ritorno non sia inferiore alla temperatura di protezione del ritorno dell'olio del compressore d'aria.L'acqua fredda sul lato acqua dello scambiatore di calore scambia calore con l'olio ad alta temperatura e l'acqua calda riscaldata può essere utilizzata per l'acqua calda sanitaria, il riscaldamento dell'aria condizionata, il preriscaldamento dell'acqua della caldaia, l'acqua calda di processo, ecc.
Dalla figura sopra si può vedere che l'acqua fredda nel serbatoio dell'acqua di conservazione del calore scambia direttamente calore con il dispositivo di recupero di energia all'interno del compressore d'aria attraverso la pompa dell'acqua di circolazione, quindi ritorna al serbatoio dell'acqua di conservazione del calore.
Questo sistema è caratterizzato da meno apparecchiature e da un'elevata efficienza di scambio termico.Tuttavia, è necessario notare che i dispositivi di recupero energetico con materiali migliori devono essere selezionati e puliti regolarmente, altrimenti è facile causare blocchi a causa di incrostazioni ad alta temperatura o perdite dei dispositivi di scambio termico che inquinano l'estremità dell'applicazione.
Il sistema effettua due scambi termici.Il sistema del lato primario che scambia calore con il dispositivo di recupero di energia è un sistema chiuso, mentre il sistema del lato secondario può essere un sistema aperto o un sistema chiuso.
Il sistema chiuso sul lato primario utilizza acqua pura o acqua distillata per circolare, il che può ridurre i danni al dispositivo di recupero energetico causati dalle incrostazioni dell'acqua.In caso di danneggiamento dello scambiatore di calore, il fluido riscaldante sul lato applicazione non sarà contaminato.
⑤ Vantaggi dell'installazione del dispositivo di recupero dell'energia termica sul compressore d'aria a vite a iniezione d'olio
Una volta installato un dispositivo di recupero del calore, il compressore d'aria a vite a iniezione d'olio presenterà i seguenti vantaggi:
(1) Arrestare la ventola di raffreddamento del compressore d'aria stesso o ridurre il tempo di funzionamento della ventola.Il dispositivo di recupero dell'energia termica deve utilizzare una pompa di circolazione dell'acqua e il motore della pompa dell'acqua consuma una certa quantità di energia elettrica.La ventola di autoraffreddamento non funziona e la potenza di questa ventola è generalmente 4-6 volte maggiore di quella della pompa di circolazione dell'acqua.Pertanto, una volta fermato il ventilatore, è possibile risparmiare energia da 4 a 6 volte rispetto al consumo energetico della pompa di circolazione.Inoltre, poiché la temperatura dell'olio può essere ben controllata, la ventola di scarico nella sala macchine può essere accesa meno o non essere accesa affatto, con conseguente risparmio energetico.
⑵.Converti il calore di scarto in acqua calda senza alcun consumo energetico aggiuntivo.
⑶, aumentare la cilindrata del compressore d'aria.Poiché la temperatura operativa del compressore d'aria può essere efficacemente controllata entro un intervallo compreso tra 80°C e 95°C dal dispositivo di recupero, la concentrazione dell'olio può essere mantenuta migliore e il volume di scarico del compressore d'aria aumenterà di 2 %~6%, che equivale a risparmiare energia.Ciò è particolarmente importante per i compressori d'aria che funzionano in estate, perché generalmente in estate la temperatura ambiente è elevata e la temperatura dell'olio può spesso salire fino a circa 100°C, l'olio diventa più sottile, la tenuta dell'aria peggiora e il volume di scarico diminuirà.Pertanto il recuperatore di calore può mostrare i suoi vantaggi in estate.
Recupero del calore di scarto del compressore d'aria a vite senza olio
① Analisi del principio di funzionamento del compressore d'aria a vite oil-free
Il compressore d'aria risparmia la maggior parte del lavoro durante la compressione isotermica e l'energia elettrica consumata viene principalmente convertita in energia potenziale di compressione dell'aria, che può essere calcolata secondo la formula (1):
Rispetto ai compressori d'aria a iniezione d'olio, i compressori d'aria a vite oil-free hanno un maggiore potenziale di recupero del calore di scarto.
A causa della mancanza dell'effetto di raffreddamento dell'olio, il processo di compressione si discosta dalla compressione isotermica e la maggior parte della potenza viene convertita in calore di compressione dell'aria compressa, che è anche la ragione dell'elevata temperatura di scarico del compressore d'aria a vite senza olio.Recuperare questa parte di energia termica e utilizzarla per l'acqua industriale, i preriscaldatori e l'acqua dei bagni degli utenti ridurrà notevolmente il consumo energetico del progetto, ottenendo così basse emissioni di carbonio e protezione ambientale.
Fondamentale
① Analisi del principio di funzionamento del compressore d'aria centrifugo
Il compressore d'aria centrifugo è azionato dalla girante per ruotare il gas ad alta velocità, in modo che il gas generi forza centrifuga.A causa del flusso di diffusione del gas nella girante, la portata e la pressione del gas dopo aver attraversato la girante aumentano e l'aria compressa viene prodotta continuamente.Il compressore d'aria centrifugo è composto principalmente da due parti: il rotore e lo statore.Il rotore comprende una girante e un albero.Sulla girante sono presenti delle pale, oltre al disco di bilanciamento e parte della tenuta meccanica.Il corpo principale dello statore è l'involucro (cilindro) e lo statore è inoltre dotato di un diffusore, una curva, un dispositivo di riflusso, un tubo di ingresso dell'aria, un tubo di scarico e alcune guarnizioni dell'albero.Il principio di funzionamento del compressore centrifugo è che quando la girante ruota ad alta velocità, il gas ruota con essa.Sotto l'azione della forza centrifuga, il gas viene gettato nel diffusore posteriore e sulla girante si forma una zona di vuoto.In questo momento, il gas fresco fuoriesce nella girante.La girante ruota continuamente e il gas viene continuamente aspirato ed espulso, mantenendo così un flusso continuo di gas.
I compressori d'aria centrifughi si affidano ai cambiamenti dell'energia cinetica per aumentare la pressione del gas.Quando il rotore con le pale (cioè la ruota di lavoro) gira, le pale fanno ruotare il gas, trasferiscono lavoro al gas e fanno sì che il gas ottenga energia cinetica.Dopo essere entrati nella parte dello statore, a causa della sottoespansione dello statore, la pressione dell'energia della velocità viene convertita nella pressione richiesta, la velocità diminuisce e la pressione aumenta.Allo stesso tempo, utilizza l'effetto guida della parte dello statore per entrare nella fase successiva della girante per continuare a potenziare e infine scarica dalla voluta..Per ciascun compressore, per raggiungere la pressione richiesta dal progetto, ciascun compressore ha un numero diverso di stadi e segmenti ed è costituito anche da più cilindri.
② Processo di recupero del calore di scarto del compressore d'aria centrifugo
Le centrifughe generalmente attraversano tre fasi di compressione.Il primo e il secondo stadio dell'aria compressa non sono adatti al recupero del calore residuo a causa dell'influenza della temperatura e della pressione di uscita.Generalmente, il recupero del calore residuo viene eseguito nel terzo stadio dell'aria compressa ed è necessario aggiungere un postrefrigeratore dell'aria, come mostrato nella Figura 8. Ciò mostra che quando l'hot-end non ha bisogno di utilizzare calore, l'aria compressa viene raffreddata senza influenzando il funzionamento del sistema.
Un altro metodo di recupero del calore di scarto per i compressori d'aria raffreddati ad acqua
Per i compressori d'aria come le macchine a vite a iniezione di olio raffreddate ad acqua, le macchine a vite senza olio e le centrifughe, oltre al recupero del calore di scarto della modifica della struttura interna, è anche possibile modificare direttamente la tubazione dell'acqua di raffreddamento per ottenere gli scarti calore senza modificare la struttura corporea.Riciclare.
Installando una pompa secondaria sulla tubazione di uscita dell'acqua di raffreddamento del compressore d'aria, l'acqua di raffreddamento viene introdotta nell'unità principale della pompa di calore ad acqua e il sensore di temperatura all'ingresso dell'evaporatore dell'unità principale regola la regolazione elettrica a tre vie valvola di regolazione in tempo reale per controllare la temperatura di ingresso dell'evaporatore ad una determinata impostazione.Con un valore fisso, è possibile produrre acqua calda a 50~55°C attraverso la pompa di calore ad acqua.
Se non vi è richiesta di acqua calda ad alta temperatura, è possibile collegare in serie anche uno scambiatore di calore a piastre nel circuito di circolazione dell'acqua di raffreddamento del compressore d'aria.L'acqua di raffreddamento ad alta temperatura scambia calore con l'acqua dolce proveniente dal serbatoio dell'acqua dolce, il che non solo riduce la temperatura interna dell'acqua, ma aumenta anche la temperatura dell'acqua esterna.
L'acqua riscaldata viene immagazzinata nell'accumulo dell'acqua calda e quindi inviata alla rete di riscaldamento per essere utilizzata laddove è necessaria una fonte di calore a bassa temperatura
