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【余热回收】空压机余热回收利用的设计特点
添加时间:2019-11-17

压缩空气广泛应用于工业领域,主要用于气动设备、气动工具、气力输送和吹扫压缩空气一般由设置在厂区或分布在各厂区的空压站提供压缩空气系统能耗约占工业生产总能耗的10%-35%,其中空压机能耗占96%由于螺杆式空气压缩机具有供气范围大、供气压力波动小的优点,因此在工厂主要采用螺杆式空气压缩机,因此本文以螺杆式空气压缩机为例。

空压机输入电能的有功部分是压缩空气势能的增加,约占输入功率的15%;无用部分是机械功产生的热能,约占输入功率的85%转换后的热能中有一小部分(约占输入功率的3%-5%)是壳体的散热,不能回收利用大部分转化的热能(约占输入功率的80%-82%)最终通过空压机的冷却系统(空冷或水冷)分配到周围环境中,以保证空压机的正常运行这部分的热量称为余热,可以循环利用根据以上分析,余热利用可以显著提高能源利用效率,降低能源消耗和生产成本。

风冷式空压机的冷却系统由内置的冷油器、空冷器、排风机换热器等组成,冷却空气通过强制对流冷却油气,保证空压机的正常运行由于机组散热,冷却排风温度通常比进气温度高10-15度在空压站的设计中,空压机的冷却热风通常通过风管与室外相连,热风通过风管直接送至需要加热的地方,这是直接回收利用余热的常用方式。

空压机站与厂房相邻时,空压机的冷却热风可直接排入车间,辅助冬季供暖。

夏季,当车间不需要加热时,打开进风口百叶窗A和排风口百叶窗A,关闭进风口百叶窗B和排风口百叶窗B,空压站冷却风进口由外引,冷却热排风外排以保证空压机组的正常运行此时,没有余热利用冬季,打开进风口百叶窗B和排风口百叶窗B,关闭进风口百叶窗A和排风口百叶窗A,空压站的冷却空气进口由厂房引出,冷却后的热排风排至车间补充加热。

空压机余热回收利用具有建设或改造简单、投资少、余热季节利用等特点这种余热利用方式特别适合江浙等中部地区冬天,车间不加热,但温度相对较低以浙江海宁艾家家具厂为例,空压站热风排风系统改造后,车间温度得到明显改善在这种余热利用过程中,应注意噪声对车间的影响。

在工业领域,全年都有需要加热的地方,如后处理车间的油漆间、烘干间等,其使用时间与空压站的启停同步这时,冷却的热空气可以被引到需要加热的房间此时余热利用效率高,无季节性需要注意的是,此时排风热风管一般较长,应另设一台引风机引风,并在厂房施工过程中同步实施。

间接热回收是指空气压缩机内部冷却系统的改造和通过热交换回收余热与直接回收热风相比,间接回收应用范围更广,利用效果更好它不仅可用于风冷式空压机,也可用于水冷式空压机。

喷油螺杆空气压缩机的工作过程是:过滤、除尘、除杂后的空气进入压缩机,在压缩过程中与喷射的冷却润滑油混合,压缩后的混合气体从压缩室排出并通过油气分离器分离成高温高压油气为了保证机器的正常运行,高温高压油气必须分别进入各自的冷却系统进行冷却,其中压缩空气经过冷却器和过滤器后进入使用系统高温高压润滑油经冷却器冷却后返回油路回用高温高压润滑油的温度在80-100之间,带走了废热的大部分热量对油系统进行改造,通过换热设备回收热量,间接回收空压机余热根据工程经验,润滑油系统的余热占余热的60%左右新的化工、热工设备及其附属设施被称为热回收装置,现在所有的空压机生产厂家都能基本上提供这种产品。

在本工程中,余热通常作为厂区淋浴供热系统的热源,其流程图如图2所示。

空压机余热回收系统广泛应用于工厂,特别是在耗气量大的纺织、化纤等行业空压机的余热完全可以满足全厂工人的淋浴热例如,在杭州华新纺织厂,在空压机站有5台额定功率为250kW的螺杆压缩机。经过节能改造,可满足工厂约2000名工人的淋浴热需求。

在工程应用中,需要增加热能回用水装置,并对原有的淋浴供暖系统进行适当改造因此,间接热回收利用系统具有以下特点:增加设备投资和改造成本;对设备占用场地有要求;常年利用余热;余热回收利用效率高,经济效益显著需要注意的是,余热系统的配置需要改造空压机内部管道因此,余热回收机组一般应由空压机供应商成套配置,否则应改造现有机组,否则容易造成空压机维修纠纷。

空压机余热回收利用具有显著的节能效果,对生产企业具有显著的经济效益,在工程设计和应用中必须给予足够的重视在实际工程中,应根据具体情况选择不同的空压机余热回收系统。