空壓機節能——余熱回收利用的大大好處!
通常企業(yè)空壓機產(chǎn)生的熱量都是自然散失了,真是大大的浪費!響應國家再生能源,我們完全可以將這散失的余熱利用起來(lái),保護了環(huán)境,也降低了企業(yè)成本!
下面我們用一臺100HP(75kW)的空壓機,一天工作8小時(shí),一年工作300天來(lái)計算:
100HP空壓機,功率75kW,油流量75L/min,油溫度80℃,冷卻后溫度為58℃,產(chǎn)生的熱量:75×(80-58)×0.45×0.85×60=37868kcal/hr
1、用電熱水器加熱空壓機一年所產(chǎn)生的這些熱量所需金額,按0.8元每度電計算,電熱水器的效率為80% 則需要用:
1度電=1千瓦小時(shí)=860.42千卡
37868千卡÷(860.421千卡/度×0.8)×0.8 元/度=44元/小時(shí)
按一天工作8小時(shí),一年工作300天計算:44×8×300=105600元
2、柴油的熱值為每公斤1×104千卡,柴油鍋爐與熱交換器的總效率以0.75計算,則柴油通過(guò)鍋爐的燃燒取得的有效熱值約為每公斤柴油7,500kcal。要產(chǎn)生37868千卡熱量需要5公斤柴油。
按一天工作8小時(shí),一年工作300天,每公斤柴油5.5元計算
5公斤/小時(shí)×8小時(shí)/天×300天/年×5.5元/公斤=66000元/年
鍋爐的維護和管理還需要一個(gè)專(zhuān)職人員,按一年20000元算,一年的總費用為66000元/年+20000元/年=86000元/年??梢?jiàn)每年從空壓機浪費的能源折算成電費或油費非常嚴重!
空壓機余熱回收系統節能原理
螺桿空壓機的工作原理是由一對相互平行嚙合的陰陽(yáng)轉子(或稱(chēng)螺桿)在氣缸內轉動(dòng),使轉子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,空氣則沿著(zhù)轉子軸線(xiàn)由吸入側輸送至輸出側,從而實(shí)現空壓機的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程。螺桿空氣空壓機在長(cháng)期連續的運行過(guò)程中,把電能轉換為機械能,機械能轉換為風(fēng)能,在機械能轉換為風(fēng)能過(guò)程中,空氣得到強烈的高壓壓縮,使之溫度驟升,這是普通物理學(xué)機械能量轉換現象,機械螺桿的高速旋轉,同時(shí)也摩擦發(fā)熱,這些產(chǎn)生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油、氣蒸汽排出機體,這部分高溫油、氣的熱量相當于空壓機輸入功率的25~30%,它的溫度通常在80℃(冬季)~100℃(夏秋季)。由于機器運行溫度的要求,這些熱能通過(guò)空壓機的散熱系統作為廢熱排往大氣中。
螺桿空壓機節能系統就是利用熱能轉換原理,把空壓機散發(fā)的熱量回收轉換到水里,水吸收了熱量后,水溫就會(huì )升高。使空壓機組的運行溫度降低,不僅提高了空壓機運行效率,延長(cháng)空壓機潤滑油使用壽命,回收的熱水還可用于員工熱水洗澡、辦公室及生產(chǎn)車(chē)間采暖、鍋爐補充水、金屬涂裝清潔處理、無(wú)塵室恒溫恒濕車(chē)間及其它需要使用熱水的地方,從而降低了企業(yè)為福利生活用熱水、工業(yè)用熱水而長(cháng)期支付的經(jīng)營(yíng)成本,工作原理
1,熱回收系統包含兩個(gè)組成部分:空壓機內部油路改造;外部加裝熱交換器??諌簷C在運轉時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)回收系統回收,然后通過(guò)循環(huán)泵把熱水循環(huán)至保溫水箱,待需要熱水時(shí)直接通過(guò)熱水泵從水箱取熱水。熱回收系統是安裝在空壓機外部的系統,通過(guò)油管以及連接件與空壓機進(jìn)行相連,再通過(guò)對空壓機的改造,可以滿(mǎn)足:
● 空壓機正常的工作油溫;
● 不破壞空壓機的正常工作;
● 整潔的外表,安全可靠的系統,保證系統穩定運行;
● 余熱利用,節能環(huán)保,減少溫室氣體排放,良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
空壓機余熱回收方式
空壓機余熱回收不僅節省了能量,而且還可以延長(cháng)空壓機的使用壽命,減少了維修的幾率。但是空壓機余熱回收不是只有一種換熱方式,要選擇合適的換熱方式才會(huì )得到事半功倍的效果??諌簷Cz*常用的余熱回收方式就是循環(huán)式和直熱式。
1、熱風(fēng)直接回收利用
風(fēng)冷空壓機的冷卻系統由空壓機內置油冷卻器、氣冷卻器、排風(fēng)扇換熱器等組成。冷卻用空氣通過(guò)強制對流的方式對油和氣進(jìn)行冷卻,從而保證空壓機的正常運行。由于機組的散熱,冷卻排風(fēng)溫度通常比進(jìn)風(fēng)溫度高10 ℃~15 ℃??諌赫痉吭O計時(shí),空壓機冷卻熱風(fēng)通常經(jīng)風(fēng)管接至室外,將該熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)管直接送至需加熱的場(chǎng)所是常用的余熱直接回收利用方式。
1.1 熱風(fēng)用于車(chē)間的冬季輔助加熱。
當空壓站貼臨廠(chǎng)房建設時(shí),空壓機的冷卻熱風(fēng)可直接排放到車(chē)間內,用于車(chē)間的冬季輔助加熱。該余熱利用方式存在如下特點(diǎn):建設或改造簡(jiǎn)單,投資很??;余熱的利用存在季節性。該種余熱利用方式特別適用于中部地區,如江浙一帶,冬季車(chē)間不采暖,但氣溫又比較低。這種余熱利用方式在使用過(guò)程中應該注意噪聲對車(chē)間的影響。
1.2 熱風(fēng)用于特殊房間的工藝加熱
在工業(yè)領(lǐng)域存在著(zhù)需常年加熱的場(chǎng)所,如后處理車(chē)間的油漆房、烘干房等,且其使用時(shí)間和空壓站的啟停同步,此時(shí)可將冷卻熱風(fēng)引至需加熱房間。此時(shí)余熱利用效率較高,不存在季節性。需注意的是,此時(shí)排熱風(fēng)管一般較長(cháng),需另設引風(fēng)機進(jìn)行引風(fēng),且應在廠(chǎng)房建設時(shí)同步實(shí)施。
2、熱量間接回收利用
熱量的間接回收是指對空壓機內部的冷卻系統進(jìn)行改造,并通過(guò)換熱的方式將余熱進(jìn)行回收。與熱風(fēng)直接回收相比,間接回收應用范圍更廣,利用效果更好,不僅可以用于風(fēng)冷型空壓機,也可以用于水冷式空壓機。
經(jīng)過(guò)濾除塵和除雜質(zhì)后的空氣進(jìn)入空壓機,在壓縮過(guò)程中與噴入的冷卻潤滑油混合,壓縮后的混合氣體從壓縮腔排出,經(jīng)油氣分離器分離為高溫高壓的油和氣。為保證機器正常工作,高溫高壓的油和氣必須分別進(jìn)入各自的冷卻系統進(jìn)行冷卻,其中壓縮空氣經(jīng)冷卻器、過(guò)濾器后進(jìn)入使用系統;高溫高壓的潤滑油經(jīng)冷卻器冷卻后返回油路重新使用。高溫高壓的潤滑油溫度在80℃~100℃之間,承載了余熱的大部分熱量,將油路系統進(jìn)行改造,并通過(guò)換熱設備將熱量加以回收利用即為空壓機余熱的間接回收利用。根據工程經(jīng)驗,潤滑油路系統可回收的熱量約占余熱的60%左右。新增的化熱設備及其附屬設施在工程被稱(chēng)為熱能回收機組,現在各空壓機廠(chǎng)家基本都能提供該類(lèi)產(chǎn)品。
該類(lèi)余熱利用系統在工廠(chǎng)中有著(zhù)廣泛的應用,尤其是在耗氣量較大的紡織、化纖等行業(yè),空壓機的余熱可完全滿(mǎn)足整個(gè)廠(chǎng)區的工人淋浴用熱。
工程應用中,應用該系統需增加熱能回水機組,并對原有的淋浴用熱系統進(jìn)行適當改造。因此,熱量間接回收利用系統有著(zhù)如下特點(diǎn):增加設備投資及改造費用;對設備占用場(chǎng)地有所要求;余熱利用可常年使用;余熱回收利用效率高,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。
需注意的是,余熱系統的配置需對空壓機內部管道進(jìn)行改造,因此余熱回收機組一般應由空壓機的供應商進(jìn)行成套配置,或由其對既有機組進(jìn)行改造,否則容易造成空壓機保修方面的糾紛。
小結:如今,節能被提到一個(gè)相當重要的高度,有人甚至把節能稱(chēng)為“第二能源”。企業(yè)實(shí)施節能改進(jìn),不僅可以緩解政府能源供應和建設壓力,減少廢氣污染保護環(huán)境,更重要的是可以讓企業(yè)降低能耗,減少企業(yè)自身運營(yíng)成本,而空壓機余熱回收正是廣大工礦企業(yè)進(jìn)行節能減排、降低運營(yíng)成本的有力途徑。