¡Muy completo!Varias formas típicas de recuperación de calor residual de compresores de aire
Varias formas típicas de recuperación de calor residual de compresores de aire
(Resumen) Este artículo presenta los sistemas de recuperación de calor residual de varios compresores de aire típicos, como compresores de aire de tornillo sin aceite con inyección de aceite, compresores de aire centrífugos, etc. Se exponen las características del sistema de recuperación de calor residual.Estas ricas formas y formas de recuperación del calor residual de los compresores de aire pueden ser utilizadas como referencia y adopción por unidades relevantes y técnicos de ingeniería para recuperar mejor el calor residual, reducir los costos de energía de las empresas y reducir el impacto ambiental.La contaminación térmica logra el propósito de ahorro de energía y protección del medio ambiente.
▌Introducción
Cuando el compresor de aire está funcionando, generará una gran cantidad de calor de compresión; generalmente esta parte de la energía se libera a la atmósfera a través del sistema de la unidad enfriado por aire o por agua.La recuperación de calor del compresor es necesaria para reducir continuamente las pérdidas del sistema de aire y aumentar la productividad del cliente.
Hay muchas investigaciones sobre la tecnología de ahorro de energía de la recuperación de calor residual, pero la mayoría de ellas sólo se centran en la transformación del circuito de aceite de los compresores de aire de tornillo con inyección de aceite.Este artículo presenta en detalle los principios de funcionamiento de varios compresores de aire típicos y las características de los sistemas de recuperación de calor residual, para comprender mejor las formas y formas de recuperación de calor residual de los compresores de aire, que pueden recuperar mejor el calor residual y reducir los costos de energía de Empresas y lograr el propósito de ahorro de energía y protección del medio ambiente.
Se presentan respectivamente varias formas típicas de recuperación de calor residual de compresores de aire:
Análisis de la recuperación de calor residual de un compresor de aire de tornillo con inyección de aceite.
① Análisis del principio de funcionamiento del compresor de aire de tornillo con inyección de aceite.
El compresor de aire de tornillo con inyección de aceite es un tipo de compresor de aire con una participación de mercado relativamente alta.
El aceite en el compresor de aire de tornillo con inyección de aceite tiene tres funciones: enfriamiento, absorción de calor de compresión, sellado y lubricación.
Ruta del aire: el aire externo ingresa al cabezal de la máquina a través del filtro de aire y es comprimido por el tornillo.La mezcla de aceite y aire se descarga desde el puerto de escape, pasa a través del sistema de tuberías y el sistema de separación de aceite y aire y ingresa al enfriador de aire para reducir el aire comprimido a alta temperatura a un nivel aceptable..
Circuito de aceite: La mezcla de aceite y aire se descarga por la salida del motor principal.Después de que el aceite refrigerante se separa del aire comprimido en el cilindro de separación de gas y petróleo, ingresa al enfriador de aceite para eliminar el calor del aceite a alta temperatura.El aceite enfriado se vuelve a rociar en el motor principal a través del circuito de aceite correspondiente.Enfría, sella y lubrica.tan repetidamente.
Principio de recuperación de calor residual del compresor de aire de tornillo con inyección de aceite.
La mezcla de petróleo y gas de alta temperatura y alta presión formada por la compresión del cabezal del compresor se separa en el separador de petróleo y gas, y el aceite de alta temperatura se introduce en un intercambiador de calor modificando la tubería de salida de aceite del aceite. -separador de gases.La cantidad de aceite en el compresor de aire y la tubería de derivación se distribuye para garantizar que la temperatura del aceite de retorno no sea inferior a la temperatura de protección de retorno de aceite del compresor de aire.El agua fría en el lado del agua del intercambiador de calor intercambia calor con el aceite de alta temperatura, y el agua caliente calentada se puede utilizar para agua caliente sanitaria, calefacción de aire acondicionado, precalentamiento de agua de calderas, agua caliente de procesos, etc.
Se puede ver en la figura anterior que el agua fría en el tanque de agua para preservación de calor intercambia calor directamente con el dispositivo de recuperación de energía dentro del compresor de aire a través de la bomba de agua en circulación y luego regresa al tanque de agua para preservación de calor.
Este sistema se caracteriza por menos equipamiento y alta eficiencia de intercambio de calor.Sin embargo, debe tenerse en cuenta que es necesario seleccionar dispositivos de recuperación de energía con mejores materiales y limpiarlos periódicamente; de lo contrario, es fácil provocar obstrucciones debido a incrustaciones de alta temperatura o fugas de los dispositivos de intercambio de calor que contaminan el extremo de la aplicación.
El sistema realiza dos intercambios de calor.El sistema del lado primario que intercambia calor con el dispositivo de recuperación de energía es un sistema cerrado, y el sistema del lado secundario puede ser un sistema abierto o cerrado.
El sistema cerrado en el lado primario utiliza agua pura o agua destilada para circular, lo que puede reducir el daño al dispositivo de recuperación de energía causado por las incrustaciones de agua.En caso de daños en el intercambiador de calor, el medio calefactor en el lado de aplicación no se contaminará.
⑤ Ventajas de instalar un dispositivo de recuperación de energía térmica en un compresor de aire de tornillo con inyección de aceite
Después de instalar el compresor de aire de tornillo con inyección de aceite con un dispositivo de recuperación de calor, tendrá los siguientes beneficios:
(1) Detenga el ventilador de refrigeración del compresor de aire o reduzca el tiempo de funcionamiento del ventilador.El dispositivo de recuperación de energía térmica necesita utilizar una bomba de circulación de agua y el motor de la bomba de agua consume una cierta cantidad de energía eléctrica.El ventilador de autoenfriamiento no funciona y la potencia de este ventilador es generalmente de 4 a 6 veces mayor que la de la bomba de circulación de agua.Por lo tanto, una vez que se detiene el ventilador, puede ahorrar energía entre 4 y 6 veces en comparación con el consumo de energía de la bomba de circulación.Además, debido a que la temperatura del aceite se puede controlar bien, el extractor de aire en la sala de máquinas se puede encender menos o no encender, lo que puede ahorrar energía.
⑵.Convierta el calor residual en agua caliente sin ningún consumo de energía adicional.
⑶, aumente el desplazamiento del compresor de aire.Dado que la temperatura de funcionamiento del compresor de aire se puede controlar eficazmente dentro del rango de 80 °C a 95 °C mediante el dispositivo de recuperación, la concentración del aceite se puede mantener mejor y el volumen de escape del compresor de aire aumentará en 2 %~6 %, lo que equivale a ahorrar energía.Esto es especialmente importante para los compresores de aire que funcionan en verano, porque generalmente en verano la temperatura ambiente es alta y la temperatura del aceite a menudo puede aumentar hasta aproximadamente 100°C, el aceite se vuelve más diluido, la estanqueidad del aire empeora y el volumen de escape va a disminuir.Por tanto, el dispositivo de recuperación de calor puede mostrar sus ventajas en verano.
Recuperación de calor residual del compresor de aire de tornillo sin aceite
① Análisis del principio de funcionamiento del compresor de aire de tornillo sin aceite.
El compresor de aire ahorra la mayor parte del trabajo durante la compresión isotérmica y la energía eléctrica consumida se convierte principalmente en energía potencial de compresión del aire, que se puede calcular según la fórmula (1):
En comparación con los compresores de aire con inyección de aceite, los compresores de aire de tornillo sin aceite tienen más potencial para recuperar el calor residual.
Debido a la falta del efecto de enfriamiento del aceite, el proceso de compresión se desvía de la compresión isotérmica y la mayor parte de la potencia se convierte en calor de compresión del aire comprimido, lo que también es la razón de la alta temperatura de escape del compresor de aire de tornillo sin aceite.Recuperar esta parte de la energía térmica y utilizarla para el agua industrial, los precalentadores y el agua de baño de los usuarios reducirá en gran medida el consumo de energía del proyecto, logrando así una protección ambiental y con bajas emisiones de carbono.
Fundamental
① Análisis del principio de funcionamiento del compresor de aire centrífugo.
El compresor de aire centrífugo es impulsado por el impulsor para hacer girar el gas a alta velocidad, de modo que el gas genere fuerza centrífuga.Debido al flujo de difusión del gas en el impulsor, el caudal y la presión del gas después de pasar a través del impulsor aumentan y se produce aire comprimido continuamente.El compresor de aire centrífugo se compone principalmente de dos partes: el rotor y el estator.El rotor incluye un impulsor y un eje.Hay palas en el impulsor, además del disco de equilibrio y parte del sello del eje.El cuerpo principal del estator es la carcasa (cilindro), y el estator también está dispuesto con un difusor, un codo, un dispositivo de reflujo, un tubo de entrada de aire, un tubo de escape y algunos sellos de eje.El principio de funcionamiento del compresor centrífugo es que cuando el impulsor gira a alta velocidad, el gas gira con él.Bajo la acción de la fuerza centrífuga, el gas es arrojado al difusor trasero y se forma una zona de vacío en el impulsor.En este momento, el gas fresco sale al impulsor.El impulsor gira continuamente y el gas es aspirado y expulsado continuamente, manteniendo así un flujo continuo de gas.
Los compresores de aire centrífugos dependen de cambios en la energía cinética para aumentar la presión del gas.Cuando el rotor con palas (es decir, la rueda de trabajo) gira, las palas hacen girar el gas, transfieren trabajo al gas y hacen que el gas obtenga energía cinética.Después de entrar en la parte del estator, debido a la subexpansión del estator, la cabeza de presión de energía de velocidad se convierte en la presión requerida, la velocidad disminuye y la presión aumenta.Al mismo tiempo, utiliza el efecto guía de la parte del estator para ingresar a la siguiente etapa del impulsor para continuar impulsando y finalmente descargar desde la voluta..Para cada compresor, para lograr la presión requerida de diseño, cada compresor tiene un número diferente de etapas y segmentos, e incluso consta de varios cilindros.
② Proceso de recuperación de calor residual del compresor de aire centrífugo
Las centrífugas generalmente pasan por tres etapas de compresión.La primera y segunda etapa del aire comprimido no son adecuadas para la recuperación del calor residual debido a la influencia de la temperatura y la presión de salida.Generalmente, la recuperación del calor residual se realiza en la tercera etapa del aire comprimido y es necesario agregar un posenfriador de aire, como se muestra en la Figura 8. Muestra que cuando el extremo caliente no necesita usar calor, el aire comprimido se enfría sin afectando el funcionamiento del sistema.
Otro método de recuperación de calor residual para compresores de aire refrigerados por agua.
Para compresores de aire como máquinas de tornillo con inyección de aceite enfriadas por agua, máquinas de tornillo sin aceite y centrífugas, además de la recuperación del calor residual de la modificación de la estructura interna, también es posible modificar directamente la tubería de agua de refrigeración para lograr el desperdicio. Calor sin cambiar la estructura del cuerpo.Reciclar.
Al instalar una bomba secundaria en la tubería de salida del agua de refrigeración del compresor de aire, el agua de refrigeración se introduce en la unidad principal de la bomba de calor de fuente de agua y el sensor de temperatura en la entrada del evaporador de la unidad principal ajusta el circuito eléctrico de tres vías. Válvula reguladora en tiempo real para controlar la temperatura de entrada del evaporador en un ajuste determinado.Con un valor fijo, se puede producir agua caliente a 50~55°C a través de la unidad de bomba de calor con fuente de agua.
Si no hay demanda de agua caliente a alta temperatura, también se puede conectar un intercambiador de calor de placas en serie en el circuito de circulación de agua de refrigeración del compresor de aire.El agua de refrigeración a alta temperatura intercambia calor con el agua blanda del tanque de agua blanda, lo que no solo reduce la temperatura interna del agua, sino que también aumenta la temperatura externa del agua.
El agua calentada se almacena en el tanque de almacenamiento de agua caliente y luego se envía a la red de calefacción para su uso donde se necesita una fuente de calor de baja temperatura.
