出了在空壓系統(tǒng)設(shè)計過程中應(yīng)注重節(jié)能減排措施的應(yīng)用的結(jié)論。
1概述壓縮空氣是工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用*廣泛的動力源之一。
具有安全、調(diào)節(jié)性能好,輸送方便等諸多優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代化、自動化等工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛。要得到品質(zhì)優(yōu)良的壓縮空氣需要消耗能量,但是,絕大多數(shù)壓縮空氣系統(tǒng),由于各方面的原因,運(yùn)行效率都很低,能量浪費(fèi)嚴(yán)重。這就要求我們在壓縮空氣系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選擇時要有節(jié)能的概念和措施,從根本上減少能源消耗,這既符合國內(nèi)節(jié)能減排的要求,也符合世界范圍內(nèi)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展潮流。
壓縮空氣系統(tǒng)節(jié)能的一個主要方向就是空壓機(jī)的余熱回收。
熱回收的必要性及可行性我們一般在設(shè)計時所采用的余熱利用,是將壓縮空氣排風(fēng)口的熱量,在冬季部分排至室內(nèi)。這種排風(fēng)溫度約為40C左右,只能放散到室內(nèi),作為采暖負(fù)荷的補(bǔ)充,由于其出口壓力是很低的,只有6mm水柱,滿足不了任何換熱器的阻力損失,靠其換熱是不可能的。
這里所說的熱回收,是指壓縮空氣本體壓縮熱的熱回收。
根據(jù)行業(yè)調(diào)查分析,在空壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用組成中,電能消耗(電費(fèi))約占到77%,幾乎所有的系統(tǒng)浪費(fèi)*終都是體現(xiàn)在電費(fèi)上。
空壓機(jī)運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的壓縮熱,壓縮熱消耗的能量占機(jī)組運(yùn)行功率的85%,這部分壓縮熱如果不交換掉,可引起電機(jī)高溫及排氣高溫,不但影響空壓機(jī)的使用壽命,更影響壓縮空氣的質(zhì)量;如直接由冷卻系統(tǒng)將熱量排放,不但浪費(fèi)了能源,更會造成熱污染。
如根據(jù)不同類型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理,適當(dāng)?shù)貙ζ溥M(jìn)行改造,將熱量回收,再結(jié)合工廠實(shí)際情況進(jìn)行利用,那么就可以變廢為寶,將原本排入環(huán)境的熱量收集利用,可減少燃料消耗量。
空壓機(jī)余熱主要用于以下幾個方面:可以作為其它液體介質(zhì)的加熱;)可作為鍋爐補(bǔ)水的預(yù)加熱;)進(jìn)入中央空調(diào)系統(tǒng)中使用;生活熱水及地暖用水。
熱回收系統(tǒng)的原理及組成熱回收系統(tǒng)包括換熱系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、水源以及保溫保存系統(tǒng)。因為空壓機(jī)的開關(guān)機(jī)并非是均勻的,它與設(shè)備配置和工廠使用情況有很大關(guān)系,因此可以認(rèn)為熱源在單位時間內(nèi)是雜亂的,但長期來說就是穩(wěn)定的熱源。同時采暖和衛(wèi)生熱水負(fù)荷也是不均勻的,因此為了緩和矛盾,必須有足夠的保溫保存方式,即保溫水箱。熱回收系統(tǒng)為冗余系統(tǒng),當(dāng)保溫水箱水溫達(dá)到設(shè)定溫度或者停止使用時,可將空壓機(jī)的冷卻切換到原來的風(fēng)冷或水冷形式。見。
蘇州某廠房,選用2臺風(fēng)冷噴油螺桿空壓機(jī),一臺電功率為37kw工頻,一臺為37kw變頻。兩臺空壓機(jī)每天運(yùn)行時間為7:30~16:30,運(yùn)行時間為9小時,平均加載率8 0%,回收這兩臺空壓機(jī)余熱,產(chǎn)生*高溫度80C的熱水,完全滿足60人下班后洗澡所需。工人洗洗澡水蓄熱溫度60C,平均洗澡熱水水量80L/人次;夏季補(bǔ)水溫度2熱能回收率為軸功率的6 4.3熱力學(xué)分析日;3)空壓機(jī)可回收的余熱:Q2>Q1,所以,回收此兩臺空壓機(jī)的余熱可以滿足要求。
4.4系統(tǒng)形式見。
4.5投資回報分析4.6使用效果安裝熱回收系統(tǒng)并經(jīng)過初步運(yùn)行后,根據(jù)對現(xiàn)場使用情況的了解,儲水罐的實(shí)際水溫能夠達(dá)到設(shè)計要求,有時可以達(dá)到80C,空壓機(jī)運(yùn)行一天后儲存的熱量完全能夠達(dá)到預(yù)定的使用要求。達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
安全、衛(wèi)生、方便、實(shí)用。不會產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污等,對大氣環(huán)境沒有污染。
經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率,實(shí)施空壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)。
減少空氣壓縮機(jī)維護(hù)費(fèi)用??諌簷C(jī)工作溫度的降低,減少了機(jī)器的故障,延長了設(shè)備的使用壽命,降低了維修保養(yǎng)成本。
d熱回收系統(tǒng)可能存在的缺點(diǎn)和不足1)空壓機(jī)在某個時間段不工作時,無法提供熱源,此時若有供熱需求可能無法滿足。)夏季空壓機(jī)排熱量較大,但此時熱水需求卻較少,熱回收裝置利用率下降。
管道損失,空壓機(jī)房因為噪音等原因,往往設(shè)置在接近用氣點(diǎn)但遠(yuǎn)離辦公室和生活區(qū),因此運(yùn)輸損耗需要考慮。
壓縮空氣系統(tǒng)在動力工程設(shè)計中是一個簡單的系統(tǒng),但是節(jié)能措施可以在這個系統(tǒng)的各方面都有應(yīng)用,只要我們在設(shè)計過程中注意觀察,認(rèn)真總結(jié),本著以人為本,以節(jié)能減排為目標(biāo),將空壓系統(tǒng)與其他系統(tǒng)有效關(guān)聯(lián),就能達(dá)到降低企業(yè)成本,節(jié)省能源消耗,改善員工工作環(huán)境,減少碳排放、廢熱排放、污染物排放的目的。
邢志濤男,工程師,2000年畢業(yè)于上海理工大學(xué)制冷與低溫技術(shù)專業(yè),現(xiàn)就職于中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司。
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