北京英 格索兰空压机维修:空压机 热能回收的可行性分析

2016-09-19  来自: 北京斯 特兰机电设备有限公司 浏览次数:2399

北京英 格索兰空压机维修讲解,近几年来,随着工业的快速发展,利用空 压机余热进行采暖是 大中型 空气压缩机应用的日益广泛而产生的新问题。一方面,空气压缩机常年工作,需要大 量的冷却水或冷却空气。另一方面,随着人 民生活和工作水平的提高,办 公场所 内冬季采暖以及日常卫生热水需求日益完善。北京英 格索兰空压机维修称,国家多 次倡导节能减排工作,也使得 让人们更多的考虑是否可以把二者结合起来,不但能 够减少空压机冷却水/冷却空气的使用量,还能够 大幅度的减少采暖费用。

空压机 热回收可操作性分析

空压机热回收原理:

大中型 空压机一般都有油冷却系统,空压机 工作时产生的热量(主要是摩擦热)通过其 自身的油循环系统,将高温 油运输至油冷却器,油冷却 器一般是管壳式或风冷 式换热器,其中管 壳式换热器通过特定的冷却水将润滑油冷却,冷却水 再通过冷却塔将热量传递给室外空气。北京英 格索兰空压机维修表示,另外,空气压 缩机产生的压缩空气也是高温的,必须也 要经过 一个冷却装置后才能进入储气管用来使用。两部分 热量加起来约等于压缩机输入功率的3/4,可以回收的空间很大。

基本组成

空气压 缩机组中一般包含两个冷却器,油冷却 器和空气冷却器,喷油型 的压缩机一般油温和空气温度可达80~100度,在两个 冷却器共用一套冷却水系统时(常 用配置),每100kW输入功率需要冷却水1.5l/s,冷却水温升达到15度,由此计 算需要带走的热量为70kW,因此,这部分 能量全部回收用途有限, 日常采 暖及生活卫生热水需要的温度约为45~65度,与空气 和油的温度差距为35~15度,符合换热的基本要求,完全是可以部分利用。为了不增加油和压缩 空气的阻力,比较好 的方法是更改冷却器的形式,分为高温段和低温段,高温段 用来加热回收用水,低温段 用传统的冷却水冷却。

具体结构

对于螺 杆式空气压缩机,其热量 分布在油和空气上,通常空 气冷却器使用管壳式,空气在 壳体内管外流动,阻力较小,水在管内流动,改造时 只需要在水室内增加隔 板,在封头 部分增加进出水管,将部分 换热空间用取暖用水代替即可,因为空 气出口温度较低,所以大 部分热量是无法回收的,为不影 响压缩空气冷却效果,回收量 控制在30%左右,应设计为多流程。北京英 格索兰空压机维修强调,油温一般在69~98度,通常采 用板式或者套管式换热器,此类换 热器也可以在订购的时候就要求多流程结构,增加部分换 热面积 用来进行热回收。目前的 所有热回收系统都是冗余系统,考虑的 热回收可能会有停止的时候,但是主 机工作不能受到任何影响,所以设 计时就要考虑即使热回 收系统没有使用,主机也 能通过现有的冷却系统正常工作。

控制

因为原 有的空压机系统都具有完善的控制系统,负责维 护系统的正常高效运行,热回收 系统是冗余系统,所以原 有的空压机组无需做任何控制方面的改变。热回收本 身的控 制系统可以采用温度控制,通过监 控热水箱温度来控制加热循环水泵运行,水泵运行时,即为热 回收系统启动状态,当需要 热水温度较高时,可以设定水温, 增加循环次数。为了节能,防止压 缩机未启动而水泵启动造成电力的浪费,可以通 过测量排气温度的方法来作为确定循环水泵是否需要工作。

热回收系统的组成

热回收 系统包括换热系统,加压系统,水源,以及保温保存系统。因为空 压机的开关机并非是均匀的,与设备 配置和工厂使用情况有很大关系,因此可以认为热源在 单位时间内是杂乱的,但长期 来说就是稳定的热源。同时采 暖和卫生热水负荷也是不均匀的,因此为了缓和矛盾,必须有 足够的保温保存方式,即保温水箱。

经济性分析

以每100kW的输入功率回收20%,即20kW计算,空压机每天运行8个小时,即可回收160kW的热量,可以获得45度的热水5.5吨,而使用锅炉制 取同样 多的热水需要消耗燃油15.4kg 如果按7.2元/kg计算,每日就可以节约111元,每年(240工作日)即可节约26640元燃料费用。而电锅 炉同样的热水量最少也要每天200元电 费,全年可节约48000元。

空压机热泵综合优点:

1、安全、卫生、方便、实用。螺杆空压机热 泵与燃油锅炉比较,无污染、一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污对 大气环境的污染。一旦安装投入使用,只要空压机在运行,企业职 员就随时可以提取到热水 使用。不必定时定量供应,系统较 大的企业还可以满足企业职员在冬季使用热水来洗涮衣服、被褥。为创建 资源节约型环境友好型企业奠定基础。

2、经济运行。提高空 压机的运行效率,实施空 压机的经济运转。多数空 压机制造厂家出厂机组设定风扇运转温度为85℃启动散热。安装螺 杆空压机热泵运行的空压机组温度在85℃以内,可以降 低风冷螺杆空压机散热风扇运转时间。

一般风冷空压机都在80~96℃间运行,空压机 热泵足可以使空压机温度降8~12℃其降幅都在4~8%,夏天更佳,为此它 的经济效益就更显著了。

3、减少空 气压缩机维护费用。空压机 工作温度的降低,减少了机器的故障,延长了 设备的使用寿命,降低了维修保养成本,增大了机油、机油隔、油气分离器更换 时限,相应延长更换期限。螺杆空 气压缩机的主要费用支付是,运行费用,属于高成本设备,其次是耗材的更换,机油、机油隔、油气分离器。例一台进口螺杆 37kW的空压 机保养一次耗材费用是约4700元,使用周期为3000H,耗材费用1.56元/小时。在80~84℃间运行的空压机,耗材的使用同期可延 长35%,即4050H,延期后的耗材费用是1.16元/h。空压机在85℃内运行,防止机油乳化、积碳现象降低,二者是严重影响油隔、油气分离器寿命性 能的致命因素。如果乳化,碳化颗 粒超常将堵塞机油隔、油气分离器,严重影响机器的运行,使内压剧增,电机功率超负荷,机体温度超高,后果是多耗电能,机器 烧毁和引发火灾。

可能存 在的缺点和不足

1、空压机 在某个时间段不工作时,无法提供稳定的热源,此时若 有供热需求可能无法满足。

2、夏季空 压机排热量较大,但此时 热水需求却较少,热回收 装置利用率不高。

3、水处理,普通热 水装置需要的水处理系统,在热回 收系统中同样要求配置。

4、管道损失,空压机 房因为噪音等原因,往往设 置在接近用气段但远离办公室和生活区,不像传 统取暖方式可以接近使用热源地,因此运 输损耗需要考虑。

综上所述,对于常 年使用空压机的企业,配套热回收系统,在初投 资减少的基础上,采暖和 卫生热水费用可以大大降低,不但降低企业成本,而且还节省能源消耗, 改善员工工作环境,减少碳排放量,废热排 放量以及环境污染物排放(当用来代替燃油/燃气/燃煤锅炉),下一步 应鼓励空压机厂家在大中性空压机组上均配置类 似装置,降低用 户配置成本并不断提高回收效率。鼓励需 要空压机及热水采暖的企业选择节能环保的产品。


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