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      螺桿空壓機余熱回收
      來源:本站 發布時間:2012/10/8
      一、技術背景
            現行螺桿式空氣壓縮機的工作流程如下:空氣通過進氣過濾器將大氣中的灰塵或雜質濾除后,由進氣控制閥進入壓縮機主機,在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合,經壓縮后的混合氣體從壓縮腔排入油氣分離罐,從而分別得到高溫高壓的油、氣。由于機器工作溫度的要求,這些高溫高壓的油、氣必須送入各自的冷卻系統,其中壓縮空氣經冷卻器冷卻后,最后送入使用系統;而高溫高壓的潤滑油經冷卻器冷卻后,返回油路進入下一輪循環。
      在以上過程中,高溫高壓的油、氣所攜帶的熱量大致相當于空氣壓縮機功率的1/4,其溫度通常在80℃—100℃之間。螺桿式空氣壓縮機通過其自身的散熱系統來給高溫高壓的油、氣降溫的過程中,大量的熱能就被無端的浪費了。
            空壓機余熱為了充分利用螺桿式空壓機所產生的余熱,空壓機熱熱水器提供了一種余熱利用技術,利用該技術對螺桿式空氣壓縮機所產生的高溫高壓的氣體進行冷卻,不僅可以提高空氣壓縮機的產氣效率,而且可使企業獲得生產和生活所需的熱水,嚴冬可加熱到≥ 50℃,夏秋季節≥65℃,從而解決了企業主為福利生活熱水長期經濟支付的沉重負擔。
      現行企業的生活熱水大多都采用燃油鍋爐供應熱水,而且必須是限量定時供給。從調查三十幾家企業的供水資料顯示:就是采用節能型的燃油鍋爐燒水,人均每天的熱水費用是:冬天0.8元/人,夏天0.5元/人,平均為:0.65元/人,月支付19.5元/人,一名職員的年供熱費用是:234.00元/人,一個1000人的企業光熱水一項經濟支付就達234000元。使用我們的余熱利用裝置,就可以得到方便可觀的經濟實用價值。

      表一  空壓機熱泵與燃油鍋爐的經濟價值比較(1000人用水企業)

      供熱方式

       節能環保性

       一年運行費用

       管理維護費用

       供熱程度

       總開支

      空壓機熱泵

       節能環保安全

       無運行費用

       清洗費300

       不限量不定時

       300

       燃油鍋爐

       燃油污染環境

       234000

       8000

       限量、定時

       242000

      二、空壓機熱泵技術方案簡介

      1、換熱器設計參數
      設計運行耐壓:油/氣側:10.0kg/cm2;水側:22.0kg/cm2
      設計試驗壓力:油/氣側:20.0kg/cm2;水側:33.0kg/cm2
      設計耐熱溫度:油/氣側:120℃;水側:100℃
      設計水溫熱度:冬季≥50℃,夏季≥60℃
      2、換熱器集熱效應表

      表二  換熱器集熱效應表

      空壓機功率KW

      集熱量Kcai/H

      熱負荷KW

      油/氣流量L/min

      熱水產量L/min

      15

      15000

      17

      40

      10/5

      22

      22000

      25

      58

      14/7

      30

      30000

      34

      80

      20/10

      37

      37000

      42

      98

      24/12

      45

      45000

      52

      120

      30/15

      55

      55000

      63

      146

      36/18

      75

      75000

      86

      200

      50/25

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

      空壓機余熱利用系統特點簡要介紹:
      (1)、空壓機原有冷卻系統與余熱利用技術是兩套完全獨立的系統,使用企業無須擔心由于我方系統的原因而影響空壓機的運行。兩套系統的切換由電磁閥控制,在余熱利用系統未啟用時,空壓機使用機身自帶冷卻系統;當余熱利用系統啟動時,電磁閥自動切換至余熱利用系統;當我方系統出現故障時,切斷我方系統電源,即可使用空壓機原有冷卻系統。
      (2)、在保溫水箱未滿時,使用自來水水壓供水,只有在水箱滿水時,才啟用循環水泵,可最大限度節約能源。
      (3)、全自動控制系統,無需人為操作,控制系統會根據溫度、水位的情況做出判斷,自行決定換熱方式以及空壓機的冷卻方式。
      工作原理
      熱能熱水機組,是利用壓縮中的高溫油氣熱能,通過熱交換將熱能傳遞給常溫熱水,實現熱能利用。電動機帶動螺桿機旋轉,空氣經過濾器,被吸入螺桿壓縮機中壓縮成高壓空氣,并與循環油混合形成高壓高溫油氣混合氣體,進入油氣分離器。油氣混合氣被分離成油氣和空氣后,其中的壓縮空氣經后冷卻器散熱后供給用戶;而循環油氣在油氣分離器中被分離,凝結成液態后,再經前冷卻器散熱及過濾器過濾,回到壓縮機,完成一個循環過程。壓縮機熱能熱水機組是將高溫循環油(和高溫壓縮氣體)引入熱能熱水機組內,空壓機運行過程中所產生的熱能被熱能熱水機充分吸收,同時壓縮機得以降溫。
      噴油螺桿壓縮機熱能熱水機組,是一種利用壓縮機高溫油氣熱能,通過熱交換將熱能充分利用的節能設備。它通過能量交換和節電控制,收集空壓機運行過程中產生的熱能,同時改善空壓機的運行工況,是一種高效廢熱利用、零成本運行的節能設備。
      卓越節能科技有限公司專業致力于節能產品和技術應用及推廣。公司依托大專院校技術,與科研機構緊
      密合作,始終站在節能技術的前沿。結合近年來廣大企業能耗設備的現實需求和保護我們地球的共同社會責
      任,公司引進國外先進節能技術和產品,自主研發了高效熱能利用節能設備。公司采用世界先進的合同能源管
      理(EMC)模式,結合世界銀行全球基金(GEF)中國促進項目,為企業節能降耗找到一種新的融資途徑。
       
      三、空壓機余熱利用系統優點
      1、安全、衛生、方便
      螺桿空壓機余熱利用裝置與燃油鍋爐比較,無污染、一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污對大氣環境的污染。一旦安裝投入使用,只要空壓機在運行,企業職員就隨時可以提取到熱水使用,不必定時定量供應,系統較大的企業還可以滿足企業職員在冬季使用熱水來活潑衣服、被褥。為創建資源節約型環境友好型企業奠定基礎。
      2、提高空壓機的運行效率,實現空壓機的經濟運轉
      安裝螺桿空壓機余熱利用裝置的空壓機組,可以提高產生氣量8%,空氣動力學家和空壓機制造廠家給出廠機組額定的每分鐘產氣量m3/min是以80℃的溫度測量定準的。
      螺桿空壓機的產氣量m3/min會隨著機組運行溫度的升高而降低,當然,空壓機的機械效率肯定不會穩定在以80℃標定的產氣量上工作。它的反比程度是:溫度每上升1℃,產氣量就下降0.5%,溫度升高10℃,產氣量就降5%。一般風冷散熱的空壓機都在88—96℃間運行,其降幅都在4—8%,夏天更甚?諌簷C余熱利用裝置足可以使空壓機溫度降8—12℃,為此它的經濟效益就更顯著了。下表體現8.0kg/cm2工作壓力下,80→90℃日產氣經濟性能比較: 

      表三  空壓機不同溫度下的產氣率與經濟效益

       

      氣泵功率

      KW/PH

      80℃產氣m3/min

      90℃產氣m3/min

      ±M3/H

      ±M3/24H

      KWH/天

      0.65元/KWH

      電費(元)/天

      15/20

      2.30/2.185

      6.5

      156.0

      17.0

      11.05

      22/30

      3.4/3.23

      10.2

      245.0

      26.0

      16.9

      30/40

      5.0/4.75

      15.0

      360.0

      36.0

      23.4

      37/50

      6.0/5.7

      18.0

      432.0

      44.4

      28.86

      45/60

      7.1/6.74

      21.3

      510.0

      53.8

      34.97

      55/75

      10.0/9.5

      30.0

      720.0

      66.0

      42.9

      75/100

      12.0/11.4

      36.0

      864.0

      90.0

      58.5

      一臺55KW/75HP的空壓機,在90℃溫度中運行一天就少產氣720 m3,產出720 m38..0KG/ cm2高壓氣體55KW/75PH機組1.2小時才能完成,需要66KWH的電能,按0.65元/KWH一天多耗電能就是42.9元/天,一個月1287元,一年15444元?諌簷C熱泵可以使運行溫度在80—84℃間運行。如果多臺氣泵運行,其經濟效益更為顯著。
      由于產量的提高,供氣系統的氣壓也相應提高,自動化設備中的氣動元件,因為氣壓的升高,氣動元件的動作次數也會提高,使生產線的產量也跟著提升。氣動元件的動作靈敏、穩定,對其生產線的產品質量也提供了可靠保證。
      3、提高空壓機的使用壽命
      空壓機工作溫度的降低,減少了機器的故障,延長了設備的使用壽命,降低了維修成本,增大了機油、機油隔、油/氣分離器更換時限,相應延長了設備的更換期限。
      4、經濟實用,運行可靠。
      在螺桿式空壓機旁安裝余熱利用系統,對空壓機的正常運行、維護、保養絕無影響。選擇這項安全高效節能環保的實用技術是賢明之舉措。安裝一臺55KW/75PH,有800—1000人用水的空壓機上,一年的直接經濟效益超過180000元。其系統主體部分采用耐高壓,高導熱復合材料組成。產品承諾三年保修, 控制部分一年內包換。空壓機余熱回收機,熱能回收參數

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