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空壓機余熱回收利用變廢為寶

時間:2019-05-27 09:16:49來源:紫氣壓縮機作者: 胡譯鑫點擊數:
  隨著社會不斷的發展及進步,節能已成為越來越成為人們關心的話題,各行各業都在采取積極有效的節能措施,下面 將空壓機的余熱回收節能改裝方式與大家分享。  余熱回收  

  隨著社會不斷的發展及進步,節能已成為越來越成為人們關心的話題,各行各業都在采取積極有效的節能措施,下面 將空壓機的余熱回收節能改裝方式與大家分享。

  余熱回收

  一、前言

  空壓機、冷凍機耗電量占全國用電量的35%,其中空壓機用電量至少占25%。在工礦企業耗電量較大的往往是空壓機,并且經常占到了全廠用電量的50%,尤其在國內空壓機使用效率普遍較低。我們知道空壓機在運行時要產生大量的熱量,風冷機組要把熱量排入大氣中;水冷機組要通過冷卻塔把熱量排入大氣中。

  根據美國能源署統計:壓縮機在運行時,真正用于增加空氣勢能所消耗的電能,在總耗電量中只占很小的一部分15%,大約85%的電能轉化為熱量,通過風冷或者水冷的方式排放到空氣中。

  放任這些“多余”熱量排放到空氣中,既影響了環境,制造了“熱”污染,而且現在的生產型企業,求熱若渴,看著不得不放棄掉的熱能,怎能不心疼?

  其實對于這些被浪費的熱量,我們大可不必“望熱興嘆”,采用空壓機熱能回收技術,這些看似多余的熱量,其中有50%是可以被回收利用的!

  二、為什么要回收空壓機余熱?

  由以上圖表我們不難看出,空壓機在工作的時候,真正用于增加空氣勢能所消耗的電能在總耗電量中只占很小的一部分,約20%左右。約80%的耗電轉化為熱量,通過風冷或者水冷的方式排放到空氣中去。

  根據流體力學,空氣在壓縮過程中分子的勢能的轉化將產生大量的熱能,壓縮機的熱量如果不排放,將影響空壓機的正常工作,影響壓縮空氣的質量。當然這些熱量如果排放即浪費了大量的熱能(可惜)又加劇大氣“溫室效應”,造成熱污染(可惡)。

  我們現在算筆帳:

  以160KW空壓機為例:

  用于壓縮空氣的消耗的電能

  160×20%=32kW

  轉化余熱浪費的電能

  160×80%=128kW

  那么轉化為余熱為:

  1小時浪費熱量 11萬大卡

  1天24小時浪費熱量 264萬大卡

  1年360天浪費熱量 95,040萬大卡

  針對空壓機配套熱回收系統大約可以回收余熱的50%左右,即占空壓機軸功率的40%。則160kW空壓機每年可回收熱量95,040×50%=47,520萬大卡

  相當于每年:

  節省0#柴油 46噸

  節省天然氣 52,800立方

  節省用 電 55.3萬度

  節省標準煤 67.9噸

  隨著能源價格的進一步增長,回收空壓機余熱的經濟效益越發明顯:經不完全統計,采用空壓機余熱回收技術后,參照2016.7.1的燃油價格,按空壓機軸功率計算,平均1kW的軸功率每年大約可以節省2,100元RMB。

  這說明,提高空壓機使用效率的潛力很大,節能空間巨大。

  三、空壓機余熱回收應用范圍:

  1、最為常見的是制取熱水,用于洗澡等,如鑄造、冶金和礦物開采等工作環境相對較差的行業,可將回收的空壓機余熱加熱自來水到50至60℃,供工人洗澡使用。尤其廠礦企業獨立配置鍋爐供熱的,可以為鍋爐提前預熱,或單獨使用空壓機余熱回收直接供熱,這不僅降低了能耗成本,而且避免了對環境的污染。

  2、反滲透純水制取用熱:食品飲料、半導體和醫藥化學等行業在生產過程中,往往用到大量的反滲透純水。純水需要在25℃的特定溫度下制取,當春季、秋季和冬季水的溫度低于25℃時,必須投入設備、消耗燃料為水升溫。回收空壓機的余熱用來生產純水,不但可以減少燃料的消耗,甚至可以減少加熱設備的投入成本。

  3、采暖用熱:在長江流域及北方地區,冬季需要供熱采暖,而這部分熱量往往是利用鍋爐加熱提供的。現回收空壓機的余熱用于采暖,不但節省了能源的消耗,還可以減少鍋爐的裝機容量,進一步降低設備上的投資。

  空壓機余熱回收是一項非常環保的節能方式,也是目前備受推崇的節能方式。空壓機余熱回收是將空壓機的高溫油經過熱交換等技術處理把熱量傳遞到冷水中,冷水被加熱后流到保溫貯水桶中,這樣就可達到熱能回收的目的。

  四、余熱回收經濟效益

  目前,大多數空壓機企業用戶,開始回收利用空壓機熱量,將空壓機熱量轉為熱水,供應工廠所需用熱點,停用原有冷卻系統,減少熱能浪費和成本投入。回收余熱,可將能源利用率提高到85%以上,可在5~8個月回收成本;

  螺桿噴油式空壓機余熱回收原理

  噴油螺桿空壓機,以油氣雙回收為主,先由冷水增壓后經過換熱器和主機,把油、氣溫度降到45℃左右,產出熱水可預先設計控制在50℃~80℃。熱水遠距離輸送進入儲水箱,滿足工廠生活用水、工藝用水。

  離心式空壓機余熱回收原理

  無油螺桿式空壓機余熱回收原理

  無油螺桿、離心式空壓機,以壓縮空氣熱量回收為主。為保證壓縮空氣潔凈度,回收末級壓縮空氣熱量,結合原冷卻系統,冷水增壓先吸收冷卻水熱量,預熱后再進入主機,同樣把壓縮空氣降到40℃左右,產出熱水可設計控制在50℃~80℃。

  五、舉例說明:

  軸功率×回收率×加載率×熱量轉換=可回收熱量

  一臺37kw有油螺桿機,可滿足多少人洗澡用水?

  軸功率:37kw/h

  回收率:75%(油氣雙回收效率)

  加載率:85%

  熱量轉換:860kcal/kw

  可回收熱量:37kw×75%×85%×860kcal=20285.25(kcal/h)

  產水溫差:45℃

  產水量:20285.25kcal/÷45℃÷1000kg×24h≈10.8(T/天)

  人均用水量:40L/天

  熱水可供人數:10.8T÷40L≈270(人)

  因此一臺37KW空壓機,如果24小時開機,將可供企業270人員工用熱水洗澡。

  如果是75KW,將可供不少于 500名員工用熱水。

  而運行能耗只是增加了一臺0.7KW的水泵能耗。

  回收空壓機熱量,免費熱水供應,幫助企業合理利用能源,減少不必要的熱能浪費,給企業帶來持續節能經濟效益。

  六、余熱回收工程示意圖

  七、適用場所

  *熱效率高,主要用于空壓機常開之單位。

  *工廠等企事業單位生活用熱水。

  *工業生產用熱水及中央供暖場所。

  *幾十人到幾萬人,幾噸到幾百噸熱水均可使用。


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