Vrlo iscrpno!Nekoliko tipičnih oblika povrata otpadne topline zračnog kompresora
Nekoliko tipičnih oblika povrata otpadne topline zračnog kompresora
(Sažetak) Ovaj članak predstavlja sustave povrata otpadne topline nekoliko tipičnih zračnih kompresora, kao što su vijčani zračni kompresori s ubrizgavanjem ulja bez ulja, centrifugalni zračni kompresori itd. Izložene su karakteristike sustava povrata otpadne topline.Ovi bogati načini i oblici oporabe otpadne topline zračnih kompresora mogu se koristiti za referencu i usvajanje od strane relevantnih jedinica i inženjerskih tehničara za bolju oporabu otpadne topline, smanjenje troškova energije poduzeća i smanjenje utjecaja na okoliš.Toplinskim onečišćenjem postiže se svrha uštede energije i zaštite okoliša.
▌Uvod
Kada zračni kompresor radi, generirat će mnogo kompresijske topline, obično se ovaj dio energije ispušta u atmosferu kroz zrakom ili vodom hlađeni sustav jedinice.Rekuperacija topline kompresora neophodna je za kontinuirano smanjenje gubitaka u zračnom sustavu i povećanje produktivnosti korisnika.
Postoje mnoga istraživanja o tehnologiji za uštedu energije povrata otpadne topline, ali većina se usredotočuje samo na transformaciju uljnog kruga vijčanih zračnih kompresora s ubrizgavanjem ulja.Ovaj članak detaljno predstavlja načela rada nekoliko tipičnih zračnih kompresora i karakteristike sustava za povrat otpadne topline, kako bi se bolje razumjeli načini i oblici povrata otpadne topline zračnih kompresora, koji mogu bolje povratiti otpadnu toplinu, smanjiti troškove energije poduzeća, te postići svrhu uštede energije i zaštite okoliša.
Uvodi se nekoliko tipičnih oblika povrata otpadne topline kompresora zraka:
Analiza povrata otpadne topline vijčanog zračnog kompresora s ubrizgavanjem ulja
① Analiza principa rada vijčanog zračnog kompresora s ubrizgavanjem ulja
Vijčani zračni kompresor s ubrizgavanjem ulja vrsta je zračnog kompresora s relativno visokim tržišnim udjelom
Ulje u vijčanom zračnom kompresoru s ubrizgavanjem ulja ima tri funkcije: hlađenje-apsorpcija topline kompresije, brtvljenje i podmazivanje.
Put zraka: Vanjski zrak ulazi u glavu stroja kroz filtar zraka i komprimira ga vijak.Mješavina ulja i zraka ispušta se iz ispušnog otvora, prolazi kroz sustav cjevovoda i sustav za odvajanje ulja i zraka i ulazi u hladnjak zraka kako bi se komprimirani zrak visoke temperature smanjio na prihvatljivu razinu..
Krug ulja: Mješavina ulja i zraka ispušta se iz izlaza glavnog motora.Nakon što se rashladno ulje odvoji od komprimiranog zraka u cilindru za odvajanje ulja i plina, ono ulazi u hladnjak ulja kako bi oduzelo toplinu ulja visoke temperature.Ohlađeno ulje se ponovno raspršuje u glavni motor kroz odgovarajući krug ulja.Hladi, brtvi i podmazuje.tako opetovano.
Princip povrata otpadne topline vijčanog zračnog kompresora s ubrizgavanjem ulja
Visokotemperaturna i visokotlačna mješavina nafte i plina nastala kompresijom glave kompresora odvaja se u separatoru nafte i plina, a visokotemperaturno ulje se uvodi u izmjenjivač topline modificiranjem izlaznog cjevovoda ulja iz ulja. - separator plina.Količina ulja u zračnom kompresoru i premosnoj cijevi raspoređuje se kako bi se osiguralo da temperatura povratnog ulja nije niža od zaštitne temperature povratnog ulja zračnog kompresora.Hladna voda na vodenoj strani izmjenjivača topline izmjenjuje toplinu s visokotemperaturnim uljem, a zagrijana topla voda može se koristiti za potrošnu toplu vodu, grijanje klima uređaja, predgrijanje vode u kotlu, procesnu toplu vodu itd.
Na gornjoj se slici može vidjeti da hladna voda u spremniku vode za očuvanje topline izravno izmjenjuje toplinu s uređajem za povrat energije unutar zračnog kompresora kroz pumpu za cirkulaciju vode, a zatim se vraća u spremnik vode za očuvanje topline.
Ovaj sustav karakterizira manje opreme i visoka učinkovitost izmjene topline.Međutim, mora se napomenuti da je potrebno odabrati uređaje za povrat energije s boljim materijalima i treba ih redovito čistiti, inače je lako uzrokovati blokadu zbog visoke temperature kamenca ili curenja uređaja za izmjenu topline koji bi zagadili kraj primjene.
Sustav obavlja dvije izmjene topline.Primarni bočni sustav koji izmjenjuje toplinu s rekuperatorom je zatvoreni sustav, a sekundarni bočni sustav može biti otvoreni ili zatvoreni sustav.
Zatvoreni sustav na primarnoj strani koristi čistu vodu ili destiliranu vodu za cirkuliranje, što može smanjiti štetu na uređaju za povrat energije uzrokovanu kamencem.U slučaju oštećenja izmjenjivača topline, medij za grijanje na strani aplikacije neće biti kontaminiran.
⑤ Prednosti ugradnje uređaja za povrat toplinske energije na vijčani zračni kompresor s ubrizgavanjem ulja
Nakon što se vijčani zračni kompresor s ubrizgavanjem ulja instalira s uređajem za povrat topline, imat će sljedeće prednosti:
(1) Zaustavite ventilator za hlađenje samog kompresora zraka ili skratite vrijeme rada ventilatora.Uređaj za rekuperaciju toplinske energije treba koristiti pumpu za cirkulaciju vode, a motor pumpe za vodu troši određenu količinu električne energije.Ventilator za samohlađenje ne radi, a snaga ovog ventilatora općenito je 4-6 puta veća od snage pumpe za cirkulaciju vode.Stoga, nakon što se ventilator zaustavi, može uštedjeti energiju 4-6 puta u usporedbi s potrošnjom energije cirkulacijske pumpe.Osim toga, budući da se temperatura ulja može dobro kontrolirati, ispušni ventilator u strojarnici može se manje ili uopće ne uključiti, što može uštedjeti energiju.
⑵.Pretvorite otpadnu toplinu u toplu vodu bez dodatne potrošnje energije.
⑶, povećajte zapreminu zračnog kompresora.Budući da se radna temperatura zračnog kompresora može učinkovito kontrolirati unutar raspona od 80°C do 95°C pomoću uređaja za povrat, koncentracija ulja može se održavati bolje, a ispušni volumen zračnog kompresora povećat će se za 2 %~6 %, što je jednako uštedi energije.Ovo je posebno važno za zračne kompresore koji rade ljeti, jer općenito ljeti, temperatura okoline je visoka, a temperatura ulja često može porasti na oko 100 °C, ulje postaje tanje, nepropusnost zraka postaje lošija, a volumen ispušnih plinova smanjit će se.Stoga uređaj za povrat topline može pokazati svoje prednosti ljeti.
Oporaba otpadne topline vijčanog zračnog kompresora bez ulja
① Analiza principa rada vijčanog zračnog kompresora bez ulja
Zračni kompresor najviše štedi rad kod izotermne kompresije, a potrošena električna energija uglavnom se pretvara u kompresijsku potencijalnu energiju zraka, koja se može izračunati prema formuli (1):
U usporedbi sa zračnim kompresorima s ubrizgavanjem ulja, vijčani zračni kompresori bez ulja imaju više potencijala za povrat otpadne topline.
Zbog nedostatka rashladnog učinka ulja, proces kompresije odstupa od izotermne kompresije, a većina snage se pretvara u kompresijsku toplinu komprimiranog zraka, što je također razlog visoke temperature ispuha bezuljnog vijčanog kompresora zraka.Oporabom ovog dijela toplinske energije i korištenjem za industrijsku vodu korisnika, predgrijače i kupaonsku vodu uvelike će se smanjiti potrošnja energije projekta, čime će se postići niska emisija ugljika i zaštita okoliša.
Temeljno
① Analiza principa rada centrifugalnog zračnog kompresora
Centrifugalni zračni kompresor pokreće impeler kako bi rotirao plin velikom brzinom, tako da plin stvara centrifugalnu silu.Zbog difuzijskog strujanja plina u rotoru povećava se protok i tlak plina nakon prolaska kroz rotor, a kontinuirano se proizvodi komprimirani zrak.Centrifugalni zračni kompresor uglavnom se sastoji od dva dijela: rotora i statora.Rotor uključuje impeler i osovinu.Na impeleru se nalaze lopatice, pored diska za ravnotežu i dijela brtve vratila.Glavno tijelo statora je kućište (cilindar), a stator je također raspoređen s difuzorom, zavojem, refluksnim uređajem, cijevi za dovod zraka, ispušnom cijevi i nekim brtvama vratila.Princip rada centrifugalnog kompresora je da kada se rotor vrti velikom brzinom, plin se okreće s njim.Pod djelovanjem centrifugalne sile, plin se baca u difuzor iza, a na impeleru se stvara vakuumska zona.U ovom trenutku, svježi plin vani u propeler.Impeler se neprekidno okreće, a plin se neprekidno usisava i izbacuje, čime se održava kontinuirani protok plina.
Centrifugalni zračni kompresori oslanjaju se na promjene kinetičke energije za povećanje tlaka plina.Kada se rotor s lopaticama (odnosno radni kotač) okreće, lopatice pokreću plin na rotaciju, prenose rad na plin i tjeraju plin da dobije kinetičku energiju.Nakon ulaska u statorski dio, zbog podekspanzije statora, energija brzine se pretvara u potreban tlak, brzina se smanjuje, a tlak raste.U isto vrijeme, koristi učinak vođenja dijela statora za ulazak u sljedeću fazu rotora za nastavak pojačavanja i konačno ispuštanje iz spirale..Za svaki kompresor, kako bi se postigao projektno potreban tlak, svaki kompresor ima različit broj stupnjeva i segmenata, a sastoji se čak i od nekoliko cilindara.
② Proces oporabe otpadne topline centrifugalnog zračnog kompresora
Centrifuge općenito prolaze kroz tri stupnja kompresije.Prvi i drugi stupanj komprimiranog zraka nisu prikladni za povrat otpadne topline zbog utjecaja izlazne temperature i tlaka.Općenito, povrat otpadne topline izvodi se na trećem stupnju komprimiranog zraka, a potrebno je dodati naknadni hladnjak zraka, kao što je prikazano na slici 8. To pokazuje da kada vrući kraj ne treba koristiti toplinu, komprimirani zrak se hladi bez koji utječu na rad sustava.
Još jedna metoda povrata otpadne topline za vodom hlađene zračne kompresore
Za zračne kompresore kao što su vodom hlađeni vijčani strojevi s ubrizgavanjem ulja, vijčani strojevi bez ulja i centrifuge, osim povrata otpadne topline modifikacije unutarnje strukture, također je moguće izravno modificirati cjevovod rashladne vode kako bi se postigao gubitak topline bez promjene strukture tijela.Recikliraj.
Ugradnjom sekundarne pumpe na izlazni cjevovod rashladne vode zračnog kompresora, rashladna voda se uvodi u glavnu jedinicu toplinske pumpe izvor vode, a senzor temperature na ulazu u isparivač glavne jedinice podešava električni trosmjerni regulacijski ventil u stvarnom vremenu za kontrolu ulazne temperature isparivača na određenoj postavci.Uz fiksnu vrijednost, topla voda na 50~55°C može se proizvesti kroz jedinicu toplinske pumpe izvora vode.
Ako nema potrebe za visokotemperaturnom toplom vodom, pločasti izmjenjivač topline također se može spojiti serijski u krug cirkulacije rashladne vode kompresora zraka.Visokotemperaturna rashladna voda izmjenjuje toplinu s mekom vodom iz spremnika za meku vodu, što ne samo da smanjuje unutarnju temperaturu vode, već također povećava vanjsku temperaturu vode.
Zagrijana voda se skladišti u spremniku tople vode, a zatim šalje u toplinsku mrežu za korištenje tamo gdje je potreban niskotemperaturni izvor topline
