Zelo izčrpno!Več tipičnih oblik rekuperacije odpadne toplote zračnega kompresorja
Več tipičnih oblik rekuperacije odpadne toplote zračnega kompresorja
(Povzetek) Ta članek predstavlja sisteme za rekuperacijo odpadne toplote več tipičnih zračnih kompresorjev, kot so brezoljni vijačni zračni kompresorji z vbrizgavanjem olja, centrifugalni zračni kompresorji itd. Razložene so značilnosti sistema za rekuperacijo odpadne toplote.Te bogate načine in oblike rekuperacije odpadne toplote zračnih kompresorjev lahko uporabijo za referenco in sprejmejo ustrezne enote in inženirski tehniki za boljšo rekuperacijo odpadne toplote, zmanjšanje stroškov energije podjetij in zmanjšanje vpliva na okolje.S toplotnim onesnaževanjem se dosega namen varčevanja z energijo in varovanja okolja.
▌Uvod
Ko zračni kompresor deluje, bo ustvaril veliko kompresijske toplote, običajno se ta del energije sprosti v ozračje skozi zračno ali vodno hlajen sistem enote.Rekuperacija toplote kompresorja je potrebna za nenehno zmanjševanje izgub zračnega sistema in povečanje produktivnosti strank.
Obstaja veliko raziskav o energijsko varčni tehnologiji rekuperacije odpadne toplote, vendar se večina osredotoča le na transformacijo oljnega tokokroga vijačnih zračnih kompresorjev z vbrizgavanjem olja.Ta članek podrobno predstavlja načela delovanja več tipičnih zračnih kompresorjev in značilnosti sistemov za rekuperacijo odpadne toplote, da bi bolje razumeli načine in oblike rekuperacije odpadne toplote zračnih kompresorjev, ki lahko bolje rekuperirajo odpadno toploto, zmanjšajo stroške energije podjetij ter doseči namen varčevanja z energijo in varstva okolja.
Predstavljenih je več tipičnih oblik rekuperacije odpadne toplote zračnega kompresorja:
Analiza rekuperacije odpadne toplote vijačnega zračnega kompresorja z vbrizgavanjem olja
① Analiza principa delovanja vijačnega zračnega kompresorja z vbrizgavanjem olja
Vijačni zračni kompresor z vbrizgavanjem olja je vrsta zračnega kompresorja z relativno visokim tržnim deležem
Olje v vijačnem zračnem kompresorju z vbrizgavanjem olja ima tri funkcije: hlajenje, absorbiranje toplote stiskanja, tesnjenje in mazanje.
Pot zraka: Zunanji zrak vstopi v glavo stroja skozi zračni filter in ga stisne vijak.Mešanica olja in zraka se izpusti iz izpušne odprtine, gre skozi cevovodni sistem in sistem za ločevanje olja in zraka ter vstopi v hladilnik zraka, da se visokotemperaturni stisnjeni zrak zmanjša na sprejemljivo raven..
Oljni tokokrog: Mešanica olja in zraka se izpušča iz izhoda glavnega motorja.Ko se hladilno olje loči od stisnjenega zraka v valju za ločevanje olja in plina, vstopi v hladilnik olja, da odvzame toploto visokotemperaturnemu olju.Ohlajeno olje se ponovno razprši v glavni motor skozi ustrezni oljni krog.Hladi, tesni in maže.tako večkrat.
Načelo rekuperacije odpadne toplote vijačnega zračnega kompresorja z vbrizgavanjem olja
Visokotemperaturna in visokotlačna mešanica olja in plina, ki nastane s stiskanjem glave kompresorja, se loči v separatorju olja in plina, visokotemperaturno olje pa se vnese v toplotni izmenjevalnik s spreminjanjem izstopnega cevovoda za olje iz olja. - separator plina.Količina olja v zračnem kompresorju in obvodni cevi se porazdeli tako, da temperatura povratnega olja ni nižja od zaščitne temperature povratnega olja zračnega kompresorja.Hladna voda na vodni strani toplotnega izmenjevalnika izmenjuje toploto z visokotemperaturnim oljem, ogrevana topla voda pa se lahko uporablja za sanitarno vodo, ogrevanje klimatskih naprav, predgretje vode kotla, toplo vodo itd.
Iz zgornje slike je razvidno, da hladna voda v rezervoarju za vodo za ohranjanje toplote neposredno izmenjuje toploto z napravo za rekuperacijo energije znotraj zračnega kompresorja prek črpalke za obtočno vodo in se nato vrne v rezervoar za vodo za ohranjanje toplote.
Za ta sistem je značilno manj opreme in visoka učinkovitost izmenjave toplote.Vendar je treba opozoriti, da je treba izbrati naprave za rekuperacijo energije z boljšimi materiali in jih je treba redno čistiti, sicer lahko povzročite blokado zaradi visokotemperaturnega nabiranja vodnega kamna ali puščanja naprav za izmenjavo toplote, da onesnažite konec aplikacije.
Sistem izvaja dve izmenjavi toplote.Primarni stranski sistem, ki izmenjuje toploto z rekuperacijo energije, je zaprt sistem, sekundarni stranski sistem pa je lahko odprt ali zaprt sistem.
Zaprti sistem na primarni strani za kroženje uporablja čisto vodo ali destilirano vodo, kar lahko zmanjša škodo na napravi za rekuperacijo energije, ki jo povzroči vodni kamen.V primeru poškodbe izmenjevalnika toplote ogrevalni medij na strani aplikacije ne bo onesnažen.
⑤ Prednosti namestitve naprave za rekuperacijo toplotne energije na vijačni zračni kompresor z vbrizgavanjem olja
Ko je vijačni zračni kompresor z vbrizgavanjem olja nameščen z napravo za rekuperacijo toplote, bo imel naslednje prednosti:
(1) Zaustavite hladilni ventilator samega zračnega kompresorja ali skrajšajte čas delovanja ventilatorja.Naprava za rekuperacijo toplotne energije mora uporabljati obtočno vodno črpalko, motor vodne črpalke pa porabi določeno količino električne energije.Samohladilni ventilator ne deluje, moč tega ventilatorja pa je običajno 4-6-krat večja od moči črpalke za obtočno vodo.Zato lahko, ko je ventilator ustavljen, prihrani energijo 4- do 6-krat v primerjavi s porabo energije obtočne črpalke.Poleg tega, ker je mogoče dobro nadzorovati temperaturo olja, je lahko izpušni ventilator v strojnici vklopljen manj ali pa sploh ni, kar lahko prihrani energijo.
⑵.Pretvorite odpadno toploto v toplo vodo brez dodatne porabe energije.
⑶, povečajte prostornino zračnega kompresorja.Ker je delovno temperaturo zračnega kompresorja mogoče učinkovito nadzorovati v razponu od 80 °C do 95 °C z rekuperacijsko napravo, se lahko koncentracija olja ohranja bolje, prostornina izpušnih plinov zračnega kompresorja pa se poveča za 2. %~6 %, kar je enako prihranku energije.To je še posebej pomembno za zračne kompresorje, ki delujejo poleti, saj je na splošno poleti temperatura okolice visoka in temperatura olja lahko pogosto naraste na približno 100 °C, olje postane redkejše, zračna tesnost se poslabša in prostornina izpušnih plinov se bo zmanjšal.Zato lahko naprava za rekuperacijo toplote poleti pokaže svoje prednosti.
Rekuperacija odpadne toplote vijačnega zračnega kompresorja brez olja
① Analiza principa delovanja vijačnega zračnega kompresorja brez olja
Zračni kompresor največ dela prihrani pri izotermični kompresiji, porabljena električna energija pa se v glavnem pretvori v kompresijsko potencialno energijo zraka, ki jo lahko izračunamo po formuli (1):
V primerjavi z zračnimi kompresorji z vbrizgavanjem olja imajo zračni kompresorji brez olja več možnosti za rekuperacijo odpadne toplote.
Zaradi pomanjkanja hladilnega učinka olja proces stiskanja odstopa od izotermnega stiskanja, večina moči pa se pretvori v kompresijsko toploto stisnjenega zraka, kar je tudi razlog za visoko temperaturo izpušnih plinov brezoljnega vijačnega zračnega kompresorja.Obnovitev tega dela toplotne energije in uporaba za industrijsko vodo uporabnikov, predgrelnike in vodo v kopalnici bo močno zmanjšala porabo energije projekta, s čimer bo dosežena nizka emisija ogljika in varstvo okolja.
Temeljno
① Analiza principa delovanja centrifugalnega zračnega kompresorja
Centrifugalni zračni kompresor poganja rotor, ki vrti plin pri visoki hitrosti, tako da plin ustvarja centrifugalno silo.Zaradi difuzijskega toka plina v propelerju se pretok in tlak plina po prehodu skozi propeler povečata, stisnjen zrak pa se nenehno proizvaja.Centrifugalni zračni kompresor je v glavnem sestavljen iz dveh delov: rotorja in statorja.Rotor vključuje rotor in gred.Na rotorju so poleg ravnotežne plošče in dela tesnila gredi tudi lopatice.Glavno telo statorja je ohišje (cilinder), stator pa je opremljen tudi z difuzorjem, zavojem, refluksno napravo, cevjo za dovod zraka, izpušno cevjo in nekaterimi tesnili gredi.Načelo delovanja centrifugalnega kompresorja je, da ko se rotor vrti z visoko hitrostjo, se plin vrti z njim.Pod delovanjem centrifugalne sile se plin vrže v difuzor zadaj in na rotorju se oblikuje vakuumsko območje.V tem času svež plin vstopi v rotor.Tekač se neprekinjeno vrti, plin pa se neprekinjeno sesa in izpušča, s čimer se ohranja neprekinjen pretok plina.
Centrifugalni zračni kompresorji se zanašajo na spremembe kinetične energije za povečanje tlaka plina.Ko se rotor z lopaticami (to je delovno kolo) vrti, lopatice poganjajo plin k vrtenju, prenašajo delo na plin in poskrbijo, da plin pridobi kinetično energijo.Po vstopu v statorski del se zaradi podraztezanja statorja hitrostna energija tlačne višine pretvori v zahtevani tlak, hitrost se zmanjša, tlak pa poveča.Hkrati uporablja usmerjevalni učinek statorskega dela za vstop v naslednjo stopnjo tekača za nadaljevanje pospeševanja in končno izpusti iz spirale..Pri vsakem kompresorju ima vsak kompresor različno število stopenj in segmentov za doseganje projektno zahtevanega tlaka in je celo sestavljen iz več valjev.
② Postopek rekuperacije odpadne toplote s centrifugalnim zračnim kompresorjem
Centrifuge gredo običajno skozi tri stopnje stiskanja.Prva in druga stopnja stisnjenega zraka nista primerni za rekuperacijo odpadne toplote zaradi vpliva izhodne temperature in tlaka.Na splošno se rekuperacija odpadne toplote izvaja na tretji stopnji stisnjenega zraka in treba je dodati naknadni hladilnik zraka, kot je prikazano na sliki 8. Prikazuje, da ko vročemu koncu ni treba uporabljati toplote, se stisnjen zrak ohladi brez ki vplivajo na delovanje sistema.
Druga metoda rekuperacije odpadne toplote za vodno hlajene zračne kompresorje
Za zračne kompresorje, kot so vodno hlajeni vijačni stroji z vbrizgavanjem olja, vijačni stroji brez olja in centrifuge, je poleg rekuperacije odpadne toplote modifikacije notranje strukture možno tudi neposredno spremeniti cevovod hladilne vode, da se doseže odpad toplote brez spreminjanja strukture telesa.Reciklirajte.
Z vgradnjo sekundarne črpalke na izhodni cevovod hladilne vode zračnega kompresorja se hladilna voda dovaja v glavno enoto toplotne črpalke vodnega vira, temperaturni senzor na vstopu v uparjalnik glavne enote pa prilagaja električni trosmerni regulacijski ventil v realnem času za nadzor vstopne temperature uparjalnika pri določeni nastavitvi.S fiksno vrednostjo lahko enota toplotne črpalke vodnega vira proizvede toplo vodo pri 50~55°C.
Če ni povpraševanja po visokotemperaturni topli vodi, lahko ploščni izmenjevalnik toplote zaporedno priključite tudi v kroženje hladilne vode zračnega kompresorja.Visokotemperaturna hladilna voda izmenjuje toploto z mehko vodo iz rezervoarja za mehko vodo, kar ne le zmanjša notranjo temperaturo vode, ampak tudi poveča zunanjo temperaturo vode.
Ogrevana voda se shrani v hranilniku tople vode, nato pa se pošlje v ogrevalno omrežje za uporabo, kjer je potreben nizkotemperaturni vir toplote.
