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空压机余热回收利用变废为宝

2016-12-07    来源:中国节能网
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[ 导读 ]:这些“多余”热量排放到空气中,既影响了环境,制造了“热”污染,而且现在的生产型企业,求热若渴,看着不得不放弃掉的热能,怎能不心疼?

      随着社会不断的发展及进步,节能已成为越来越成为人们关心的话题,各行各业都在采取积极有效的节能措施,下面 将空压机的余热回收节能改装方式与大家分享。

      余热回收

      一、前言

      空压机、冷冻机耗电量占全国用电量的35%,其中空压机用电量至少占25%。在工矿企业耗电量较大的往往是空压机,并且经常占到了全厂用电量的50%,尤其在国内空压机使用效率普遍较低。我们知道空压机在运行时要产生大量的热量,风冷机组要把热量排入大气中;水冷机组要通过冷却塔把热量排入大气中。

      根据美国能源署统计:压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占很小的一部分15%,大约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。

      放任这些“多余”热量排放到空气中,既影响了环境,制造了“热”污染,而且现在的生产型企业,求热若渴,看着不得不放弃掉的热能,怎能不心疼?

      其实对于这些被浪费的热量,我们大可不必“望热兴叹”,采用空压机热能回收技术,这些看似多余的热量,其中有50%是可以被回收利用的!

      

      二、为什么要回收空压机余热?

      由以上图表我们不难看出,空压机在工作的时候,真正用于增加空气势能所消耗的电能在总耗电量中只占很小的一部分,约20%左右。约80%的耗电转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中去。

      根据流体力学,空气在压缩过程中分子的势能的转化将产生大量的热能,压缩机的热量如果不排放,将影响空压机的正常工作,影响压缩空气的质量。当然这些热量如果排放即浪费了大量的热能(可惜)又加剧大气“温室效应”,造成热污染(可恶)。

      我们现在算笔帐:

      以160KW空压机为例:

      用于压缩空气的消耗的电能

      160×20%=32kW

      转化余热浪费的电能

      160×80%=128kW

      那么转化为余热为:

      1小时浪费热量 11万大卡

      1天24小时浪费热量 264万大卡

      1年360天浪费热量 95,040万大卡

      针对空压机配套热回收系统大约可以回收余热的50%左右,即占空压机轴功率的40%。则160kW空压机每年可回收热量95,040×50%=47,520万大卡

      相当于每年:

      节省0#柴油 46吨

      节省天然气 52,800立方

      节省用 电 55.3万度

      节省标准煤 67.9吨

      随着能源价格的进一步增长,回收空压机余热的经济效益越发明显:经不完全统计,采用空压机余热回收技术后,参照2016.7.1的燃油价格,按空压机轴功率计算,平均1kW的轴功率每年大约可以节省2,100元RMB。

      这说明,提高空压机使用效率的潜力很大,节能空间巨大。

      三、空压机余热回收应用范围:

      1、最为常见的是制取热水,用于洗澡等,如铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业,可将回收的空压机余热加热自来水到50至60℃,供工人洗澡使用。尤其厂矿企业独立配置锅炉供热的,可以为锅炉提前预热,或单独使用空压机余热回收直接供热,这不仅降低了能耗成本,而且避免了对环境的污染。

      2、反渗透纯水制取用热:食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中,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。回收空压机的余热用来生产纯水,不但可以减少燃料的消耗,甚至可以减少加热设备的投入成本。

      3、采暖用热:在长江流域及北方地区,冬季需要供热采暖,而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖,不但节省了能源的消耗,还可以减少锅炉的装机容量,进一步降低设备上的投资。

      空压机余热回收是一项非常环保的节能方式,也是目前备受推崇的节能方式。空压机余热回收是将空压机的高温油经过热交换等技术处理把热量传递到冷水中,冷水被加热后流到保温贮水桶中,这样就可达到热能回收的目的。

      四、余热回收经济效益

      目前,大多数空压机企业用户,开始回收利用空压机热量,将空压机热量转为热水,供应工厂所需用热点,停用原有冷却系统,减少热能浪费和成本投入。回收余热,可将能源利用率提高到85%以上,可在5~8个月回收成本;

      

      螺杆喷油式空压机余热回收原理

      喷油螺杆空压机,以油气双回收为主,先由冷水增压后经过换热器和主机,把油、气温度降到45℃左右,产出热水可预先设计控制在50℃~80℃。热水远距离输送进入储水箱,满足工厂生活用水、工艺用水。

      

      离心式空压机余热回收原理

      

      无油螺杆式空压机余热回收原理

      无油螺杆、离心式空压机,以压缩空气热量回收为主。为保证压缩空气洁净度,回收末级压缩空气热量,结合原冷却系统,冷水增压先吸收冷却水热量,预热后再进入主机,同样把压缩空气降到40℃左右,产出热水可设计控制在50℃~80℃。

      五、举例说明:

      轴功率×回收率×加载率×热量转换=可回收热量

      一台37kw有油螺杆机,可满足多少人洗澡用水?

      轴功率:37kw/h

      回收率:75%(油气双回收效率)

      加载率:85%

      热量转换:860kcal/kw

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

      产水温差:45℃

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

      人均用水量:40L/天

      热水可供人数:10.8T÷40L≈270(人)

      因此一台37KW空压机,如果24小时开机,将可供企业270人员工用热水洗澡。

      如果是75KW,将可供不少于 500名员工用热水。

      而运行能耗只是增加了一台0.7KW的水泵能耗。

      回收空压机热量,免费热水供应,帮助企业合理利用能源,减少不必要的热能浪费,给企业带来持续节能经济效益。

      六、余热回收工程示意图

      

      七、适用场所

      *热效率高,主要用于空压机常开之单位。

      *工厂等企事业单位生活用热水。

      *工业生产用热水及中央供暖场所。

      *几十人到几万人,几吨到几百吨热水均可使用。

 
 
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