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本文摘要:凭据美国能源署统计,压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在空压机总耗电量中只占很小的一部门约为15%,约莫85%的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。这些“多余”热量被排放到空气中,既影响了情况,加剧大气“温室效应”,制造了“热”污染,同时这些热量被白白浪费,而这些损失的热量中有80%是可以被接纳使用的,折合压缩机的轴功率约为60-70%。

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凭据美国能源署统计,压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在空压机总耗电量中只占很小的一部门约为15%,约莫85%的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。这些“多余”热量被排放到空气中,既影响了情况,加剧大气“温室效应”,制造了“热”污染,同时这些热量被白白浪费,而这些损失的热量中有80%是可以被接纳使用的,折合压缩机的轴功率约为60-70%。空压机每年用电量约占社会总发电量的9%,以2017年总发电量6.5万亿度盘算:6.5万亿×9%×85%=4972亿。近5000亿度电转化为热能被排放掉。

(小编注)空压机余热是空压机在生产高压空气历程中随之发生的多余热量。空气压缩机是将原念头(通常是电念头)的机械能转换成气体压力能的装置。在机械能转换为气体压力能历程中,空气受到强烈的高压压缩,空气分子的势能的转化将发生大量的热能,使得温度骤升,同时空压机机械部件高速运转也会发生大量的摩擦热。这些高温热量由空压机润滑油混淆成的油气、蒸汽携带排挤机体。

这些热量若不能按要求实时转移出去,会使空压机运行温度升高,导致润滑油氧化,润滑性能降低.出风量下降,功率消耗增大,最终可能导致空压机损坏。同时压缩空气排气温渡过高、还会影响压缩空气品质,增加后处置惩罚设备事情负荷。现在空压机普遍接纳风冷或水冷方式举行快速冷却,将这些低品质热量排放到大气中,以满足空压机正常事情的温度要求。

因此合理、有效、充实的使用空压机余热是十分有须要的。1接纳空压机余热的主要方式1.1 压缩热再生式吸干机压缩热再生式吸干机适用于对空气品质要求较高,空压站房内集中安装后处置惩罚设备的情况,通常多与离心机配套安装。现在阿特拉斯·科普柯研制出适用于无油螺杆式空压机的MD干燥机。

压缩热再生吸附式干燥机主要的事情原理就是使用气体被压缩发生的热量,淘汰离心式空压机第三级冷却器,使得压缩机出口的高温气体高达120℃以上,从而满足TSA(变温吸附)所需要的高温再生情况和干燥塔中高温饱和、吸水能力及强的再生气体的要求。凭据变温吸附原理,使用高效吸附剂,凭据毛细作用吸附空气中的汽态微粒,以到达净化压缩空气的目的,同时通过加热来脱去吸附剂所吸附的水份。由于使用空压机高温排气的热量直接加热再生干燥剂,取消了为再生干燥剂的电加热器,同时由于加热时再生时气耗小,最大水平的节约了能量。接纳吸附式干燥机可使空气压力露点到达-40℃。

无热吸附式干燥机完全依靠压缩空气的反吹再生吸附剂,平均再生耗气≤15%,微热吸附式干燥机接纳电加热气加热气体至高温,对吸附剂举行再生,平均再生耗气≤8%;压缩热再生吸附式干燥机使用空压机提供的高温气体对吸附剂举行再生,平均再生耗气≤1.5%,对于MD干燥机的再生耗气量可以降低至0。现将压缩热再生吸附式干燥机与无热吸附式干燥机、微热吸附式干燥机运行用度举行比力如下(均根据处置惩罚流量100Nm3/min, 1年8000小时盘算): 由上表举行无热吸附式干燥机、微热吸附式干燥机及压缩热再生吸附式干燥机对比,从运行所消耗的电能及运行用度可看出,压缩热再生式干燥机较其它耗能和运行用度较低。仅运行用度,压缩热再生吸附式干燥机比微热吸附式干燥机每年可淘汰90%,购置压缩热再生吸附式干燥机的价钱约为48万元,购置微热吸附式干燥机的价钱约为20万元,价钱差为28万元,年运行和维护用度基本一致,从运行用度来看仅运行0.5年即可收回。1.2 螺杆式空压机热能接纳系统螺杆压缩机由于自己的设计结构和事情原理决议,它的绝热效率在0.65-0.85之间。

低压力比、大中容积流量压缩机为0.75-0.85,高压力比、小容积流量比压缩机为0.65-0.75。对于空气压缩机,供油温度一般在50-60℃,实际运行时的排气温度往往在80-90度之间,高的排气温度会导致更多的滑润油处于气相,增加油气分散的难度,降低润滑油的使用寿命等。针对螺杆式空压机可接纳安装空压机热能接纳系统。

螺杆式空压机是通过电念头动员螺杆机旋转,空气经由滤器,被吸入螺杆压缩机中压缩成高压空气,并与循环油混淆形成高压高温油气混淆气体,进入油气分散器。油气混淆气被分散成油气和空气后,其中的压缩空气经后冷却器散热后供应用户;而循环油气在油气分散器中被分散,凝聚成液态后,再经前冷却器散热及过滤器过滤,回到压缩机,完成一个循环历程。空压机热能接纳系统即热能热水机组,将高温循环油(和高温压缩气体)引入热能热水机组内,是通过热交流将空压机运行历程中所发生的热能通报给常温水,对压缩机循环油冷却降温,同时实现热能接纳。

空压机热能接纳系统包罗两部门即空压机内部的油路革新和外部加装热交流器。空压机在运转时通过热能接纳系统接纳热量,通过循环泵把热水循环至保温水箱,待需要热水时通过热水泵从水箱供应热水。通过空压机内部的革新,使用热能交流设备,可以大量接纳空压机运行历程中发生的多余热能,同时保证正常事情油温,不影响空压机的正常事情。1.3 水源热泵对于大于250kW的空压机需接纳循环水举行降温冷却,此时若循环水量较大可思量接纳水源热泵来提取循环水中的低品质热量。

热泵技术其基本原理是基于逆卡诺循环举行能量转移:通过消耗一定的辅助能量(如电能、蒸汽、天然气等)驱动压缩机,使制冷剂在换热系统内循环,到达从低温热源吸收热量,向高温热源释放热量的目的。热泵系统主要由吸热盘管(俗称蒸发器)、压缩机、散热盘管等部件组成。压缩机运行作功消耗了部门能量,使不停循环的制冷剂在低温端和高温端发生差别的变化状态和差别的效果,即蒸发吸热和冷凝放热。

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该系统到达了一机两用的目的。当循环的目的是给高温热源供应热量时,可用作供热采暖设备;若为了从低温热源取走热量时,又可用作制冷降温设备。通常热泵每消耗1个单元的能量,用户可以获得3.5个单元以上的热量或冷量,能效比力高。2接纳的空压机余热的使用通过空压机热能接纳系统和水源热泵所接纳的热能可用于生产和生活用热需求的诸多方面。

2.1 锅炉补水预热。大多数的行业和企业在生产历程中都市用到锅炉,使用接纳的空压机余热,可将锅炉补给水在进入锅炉之前由较低的温度先一步提升,再由锅炉加热到设定温度。

这样可以大大降低锅炉使用历程中的燃料成本。2.2 反渗透纯水制取用热(RO)。食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产历程中,往往用到大量的反渗透纯水。

纯水需要在25℃的特定温度下制取,当春季、秋季和冬季水的温度低于25℃时,必须投入设备、消耗燃料为水升温。接纳空压机的余热用来生产纯水,不光可以淘汰燃料的消耗,甚至可以淘汰加热设备的投入成本。

2.3 采暖用热。许多地域冬季需要采暖供热,而这部门热量往往是使用锅炉加热提供的。现接纳空压机的余热用于采暖,不光节约了能源的消耗,还可以淘汰锅炉的装机容量,进一步降低设备上的投资。2.4 类采暖用热。

装配业的涂装车间、油漆喷刷车间等为了提高生产效率,往往需要供暖风,保证烘干室温度,加速油漆干燥。2.5 沐浴用热水和移动供应热水。如生产车间根据企业情况卫生要求需满足职工沐浴需要,接纳空压机的余热加热热水,用于沐浴等。

3空压机余热接纳使用的意义通过对空压机余热接纳装置或水源热泵的使用,可使空压机油温降低,不易变质,润滑良好,设备磨损减小,延长空压机寿命;空压机机油降温,使粘度升高,密封性好,吸气力大,泄漏淘汰,提高产气率;空压机温度不高,可一连满负载,淘汰轻载机开机次数达≥25%;空压机房运行中降至情况温度,可停开机上散热风扇和机房排风扇;后处置惩罚设备处置惩罚负荷降低20%,提高处置惩罚效果;空压机余热全部用于制造热水,就无废热气排放,大大淘汰制备热水能源消耗。通过空压机余热的使用可以保证空压机的冷却效果,改善空压机的事情性能;充实使用这部门被排放热量,到其他需要加热的地方,可以大大降低原来工艺所需的燃料消耗,淘汰有害气体和CO2的排放,可以取得节能减排效果。


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