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空壓機余熱利用綜述

發(fā)布日期:2015-11-16 來源: 中國空壓機網(wǎng) 查看次數(shù): 654 作者:[db:作者]

核心提示:  壓縮空氣在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,主要用于風動設(shè)備、風動工具、氣力輸送和吹掃等。壓縮空氣般由廠區(qū)集中設(shè)置或各廠房分散設(shè)置的空壓站提供。壓縮空氣系統(tǒng)的能耗約占工業(yè)生產(chǎn)總能耗的10 ~35,其中壓

  壓縮空氣在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,主要用于風動設(shè)備、風動工具、氣力輸送和吹掃等。壓縮空氣般由廠區(qū)集中設(shè)置或各廠房分散設(shè)置的空壓站提供。壓縮空氣系統(tǒng)的能耗約占工業(yè)生產(chǎn)總能耗的10% ~35%,其中壓縮空氣能耗的96%為空壓機的耗電。

  由于螺桿式空壓機具備供氣范圍跨度大,供氣壓力波動小等優(yōu)點,般工廠用空壓機以螺桿式空壓機為主,故本文的分析以螺桿式空壓機為例??諌簷C輸入電能的有用功部分為壓縮空氣勢能的增加,該部分約占輸入功率的15%;無用功部分為機械做功產(chǎn)生的熱能,該部分約占輸入功率的85%.轉(zhuǎn)換的熱能中少量部分占輸入功率的3%5%)為機殼的散熱,此部分熱量不能回收利用;轉(zhuǎn)換熱能的大部分占輸入功率的80%82%)通過空壓機的冷卻系統(tǒng)諷冷或水冷*終散發(fā)到周圍的環(huán)境中去,從而保證空壓機的正常運行,該部分的熱量稱之為余熱,可以回收利用。根據(jù)上述分析,余熱利用可以顯著地提高能源的利用效率,降低能源的消耗和生產(chǎn)成本。下文筆者**:范亞偉,1984年生,男,河南范縣人,2008年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)供熱、供燃氣、通風及空調(diào)工程專業(yè),碩士,工程師。

  結(jié)合自己的設(shè)計經(jīng)驗,談?wù)剮追N常用的空壓機余熱回收利用系統(tǒng),并分析各種系統(tǒng)的特點和設(shè)計中應(yīng)注意的事項。

  1熱風直接回收利用風冷空壓機的冷卻系統(tǒng)由空壓機內(nèi)置油冷卻器、氣冷卻器、排風扇等組成。冷卻用空氣通過強制對流的方式對油和氣進行冷卻,從而保證空壓機的正常運行。由于機組的散熱,冷卻排風溫度通常比進風溫度高10°C15°c.空壓站房設(shè)計時,空壓機冷卻熱風通常經(jīng)風管接至室外,將該熱風經(jīng)風管直接送至需加熱的場所是常用的余熱直接回收利用方式。

  1.1熱風用于車間的冬季輔助加熱當空壓站貼臨廠房建設(shè)時,空壓機的冷卻熱風可直接排放到車間內(nèi),用于車間的冬季輔助加熱。空壓機排熱風管連接示意圖見。

  夏季,車間不需加熱時,開啟進風百葉A、排風百葉A,關(guān)閉進風百葉B、排風百葉B,空壓站冷卻進風引自室外,冷卻熱排風排至室外,保證空壓機組正常運行,此時無余熱利用。冬季,開啟進風百葉B、排風百葉B,關(guān)閉進風百葉A、排風百葉A,空壓站冷卻進風引自廠房內(nèi),冷卻熱排風排至車間內(nèi),對車間進行補充加熱。

  該余熱利用方式存在如下特點:建設(shè)或改造簡單,投資很?。挥酂岬睦么嬖诩竟?jié)性。該種余熱利用方式特別適用于中部地區(qū),如江浙一帶,冬季車間不采暖,但氣溫又比較低。如浙江海寧愛家家具廠,經(jīng)過對空壓站排熱風系統(tǒng)改造后,車間內(nèi)溫度有著明顯提升。這種余熱利用方式在使用過程中應(yīng)該注意噪聲對車間的影響。

  1.2熱風用于特殊房間的工藝加熱在工業(yè)領(lǐng)域存在著需常年加熱的場所,如后處理車間的油漆房、烘干房等,且其使用時間和空壓站的啟停同步,此時可將冷卻熱風引至需加熱房間。此時余熱利用效率較高,不存在季節(jié)性。需注意的是,此時排熱風管一般較長,需另設(shè)引風機進行引風,且應(yīng)在廠房建設(shè)時同步實施。

  2熱量間接回收利用熱量的間接回收是指對空壓機內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)進行改造,并通過換熱的方式將余熱進行回收。與熱風直接回收相比,間接回收應(yīng)用范圍更廣,利用效果更好,不僅可以用于風冷型空壓機,也可以用于水冷式空壓機。

  噴油式螺桿空壓機的工作流程簡述如下,經(jīng)過濾除塵和除雜質(zhì)后的空氣進入壓縮機,在壓縮過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入各自的冷卻系統(tǒng)進行冷卻,其中壓縮空氣經(jīng)冷卻器、過濾器后進入使用系統(tǒng);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°C~100 *C之間,承載了余熱的大部分熱量,將油路系統(tǒng)進行改造,并通過換熱設(shè)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(jù)工程經(jīng)驗,潤滑油路系統(tǒng)可回收的熱量約占余熱的60%左右0.新增的化熱設(shè)備及其附屬設(shè)施在工程被稱為熱能回收機組,現(xiàn)在各空壓機廠家基本都能提供該產(chǎn)品。

  在工程中,通常將該余熱作為廠區(qū)淋浴用熱系統(tǒng)的熱源,其流程示意圖見。

  該余熱利用系統(tǒng)在工廠中有著廣泛的應(yīng)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足整個廠區(qū)的工人淋浴用熱。如杭州華欣紡織廠,空壓站內(nèi)設(shè)有5臺額定功率為250kW的螺桿式壓縮機,經(jīng)節(jié)能改造后,可滿足廠區(qū)約2000名工人的淋浴用熱問題。

  空壓機余熱利用流程示意圖工程應(yīng)用中,應(yīng)用該系統(tǒng)需增加熱能回水機組,并對原有的淋浴用熱系統(tǒng)進行適當改造。因此,熱量間接回收利用系統(tǒng)有著如下特點:增加設(shè)備投資及改造費用;對設(shè)備占用場地有所要求;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。需注意的是,余熱系統(tǒng)的配置需對空壓機內(nèi)部管道進行改造,因此余熱回收機組一般應(yīng)由空壓機的供應(yīng)商進行成套配置,或由其對既有機組進行改造,否則容易造成空壓機保修方面的糾紛。

  3結(jié)語空壓機的余熱利用有著顯著的節(jié)能效果;對生產(chǎn)企業(yè)來講,有著顯著的經(jīng)濟效益;在工程設(shè)計和引用中必須給予足夠的重視。在實際工程中應(yīng)根據(jù)具體的情況選用不同的余熱回收利用系統(tǒng)。

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