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螺杆式空压机余热利用技术简介$ Q" |, }& O2 ^( M& O/ M
1 d2 P+ ~9 W0 g) t
如今,节能被提到一个相当重要的高度,有人甚至把节能称为“第二能源”。企业实施节能改进,不仅可以缓解政府能源供应和建设压力,减少废气污染保护环境,更重要的是可以让企业降低能耗,减少企业自身运营成本。本着此目的,我公司着力于企业的能耗研究,并针对螺杆式空压机运行过程中存在的热量浪费现象,开发出了专用的螺杆式空压机余热利用装置,可用于企业员工福利生活热水加热或企业生产需要流体预热等领域,不需要运行费用,一次投资,受惠无穷。
1 Z; Q9 F5 n9 V1 B; I7 ~! ~一、技术背景3 P0 |4 |# J6 l7 O5 I
现行螺杆式空气压缩机的工作流程如下:空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后,由进气控制阀进入压缩机主机,在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合,经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐,从而分别得到高温高压的油、气。由于机器工作温度的要求,这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统,其中压缩空气经冷却器冷却后,最后送入使用系统;而高温高压的润滑油经冷却器冷却后,返回油路进入下一轮循环。
% Y+ T9 E+ j5 Q' }; B; f3 p在以上过程中,高温高压的油、气所携带的热量大致相当于空气压缩机功率的1/4,其温度通常在80℃—100℃之间。螺杆式空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中,大量的热能就被无端的浪费了。: w! S+ [: A/ h7 j
为了充分利用螺杆式空压机所产生的余热, 本公司提供了一种余热利用技术,利用该技术对螺杆式空气压缩机所产生的高温高压的气体进行冷却,不仅可以提高空气压缩机的产气效率,而且可使企业获得生产和生活所需的热水,严冬可加热到≥50℃,夏秋季节≥65℃,从而解决了企业主为福利生活热水长期经济支付的沉重负担。
! W5 r: f, ?! e现行企业的生活热水大多都采用燃油锅炉供应热水,而且必须是限量定时供给。从调查三十几家企业的供水资料显示:就是采用节能型的燃油锅炉烧水,人均每天的热水费用是:冬天0.8元/人,夏天0.5元/人,平均为:0.65元/人,月支付19.5元/人,一名职员的年供热费用是:234.00元/人,一个1000人的企业光热水一项经济支付就达234000元。使用我们的余热利用装置,就可以得到方便可观的经济实用价值。2 Y; x; o7 ]) l% c1 N
表一 空压机热泵与燃油锅炉的经济价值比较(1000人用水企业), v9 h5 ~7 r) U' E
供热方式 节能环保性 一年运行费用 管理维护费用 供热程度 总开支
, ?" d2 n; w- X$ U9 y; |空压机热泵 节能环保安全 无运行费用 清洗费300 不限量不定时 300
) o l; D+ E2 {2 K- y燃油锅炉 燃油污染环境 234000 8000 限量、定时 242000+ ]5 E3 [0 q* U, D. g9 t
5 g [" D8 B& V. Z" A( H/ [9 G) u7 K' R8 E+ R3 g+ I% t) P
% b4 I5 j9 g! C w! @, B% B
6 E% O9 j: p( V: l8 l
9 v% t# W+ b G: B! R8 V) J
: X. [8 N, H5 o! J- w6 J
0 B# X! X6 ^* r& L
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: o" v. \9 x" Z, I$ F1 _
9 B4 ?1 B) Z7 q& S/ x* X6 c6 s: {6 S; V3 j9 k2 k4 p# l. C' g5 p
& ]/ c* T" j, e0 z4 Q二、技术方案简介+ f1 ]1 G" W" x0 H. a2 L* R# F
以下是空压机余热利用装置系统流程图:
9 N. v2 ?$ g7 v0 o! Z3 m
, i" D: Q' C% @/ E, ?. i1 d2 a/ }: u4 X4 T" r3 l
(因技术保密原因,本图中的各零件名称在此不便标出,敬请谅解)' `, `% Y# e5 p6 F
1、换热器设计参数
* v+ h8 j+ M) {1 ?, q9 D' Q设计运行耐压:油/气侧:10.0kg/cm2;水侧:22.0kg/cm2
4 p' l3 ~5 J$ z. X设计试验压力:油/气侧:20.0kg/cm2;水侧:33.0kg/cm2- V* B1 `5 u4 k5 {* ?1 N: _% `- A
设计耐热温度:油/气侧:120℃;水侧:100℃
( k" T0 c6 B8 @3 v6 U+ U! P7 M8 c+ G设计水温热度:冬季≥50℃,夏季≥60℃
/ K2 c c7 ]& w( S2、换热器集热集热效应表
: h6 \$ ]. [+ N* a9 X: ~! b! q5 E表二 换热器集热效应表2 O, _4 u6 N& G
空压机功率KW 集热量Kcai/H 热负荷KW 油/气流量L/min 热水产量L/min
- p3 J8 v6 r& G6 i. d15 15000 17 40 10/5
" r- ]0 t, w% j8 p; U3 z22 22000 25 58 14/7* ^ p' k; y2 D+ k) ?; H
30 30000 34 80 20/10! W+ I% ^3 y) R7 f
37 37000 42 98 24/12- T/ R- C% s# t# Q" S5 v9 N! D
45 45000 52 120 30/154 l' c. J7 C8 `! v. Q
55 55000 63 146 36/18
5 I: r/ d: X' U$ t$ _75 75000 86 200 50/25
+ W: u5 [9 d- ~; ]+ {
" v! i: L$ p5 }4 D$ N: E. M+ ]+ d% M; d: U5 R% O& r y
! Q( F; b- S9 S$ Q; v8 \ j. D1 p+ C5 }% L$ O/ h K3 W
& O2 l; K6 O$ w# ^0 @/ x4 ?3、余热利用系统特点简要介绍:3 E! Q, `) Z/ v0 l& r7 R h( \+ ^
(1)、空压机原有冷却系统与余热利用技术是两套完全独立的系统,使用企业无须担心由于我方系统的原因而影响空压机的运行。两套系统的切换由电磁阀控制,在余热利用系统未启用时,空压机使用机身自带冷却系统;当余热利用系统启动时,电磁阀自动切换至余热利用系统;当我方系统出现故障时,切断我方系统电源,即可使用空压机原有冷却系统。
6 ^" T) `. ~+ h% s6 v0 a. p3 _(2)、在保温水箱未满时,使用自来水水压供水,只有在水箱满水时,才启用循环水泵,可最大限度节约能源。: D$ a" p- P; [
(3)、全自动控制系统,无需人为操作,控制系统会根据温度、水位的情况做出判断,自行决定换热方式以及空压机的冷却方式。
% m+ ?' o/ o$ P8 h三、本余热利用系统优点" O; m5 A. R5 K9 m( k
1、安全、卫生、方便9 A/ ] s+ {5 l, a2 T
螺杆空压机余热利用装置与燃油锅炉比较,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活泼衣服、被褥。为创建资源节约型环境友好型企业奠定基础。
& v- n0 C7 m# d. N4 L0 T# n2、提高空压机的运行效率,实现空压机的经济运转' Q0 ~* E) G" A; u1 I7 o7 I% x+ v& `
安装螺杆空压机余热利用装置的空压机组,可以提高产生气量8%,空气动力学家和空压机制造厂家给出厂机组额定的每分钟产气量m3/min是以80℃的温度测量定准的。7 @! Y, H+ a. L
螺杆空压机的产气量m3/min会随着机组运行温度的升高而降低,当然,空压机的机械效率肯定不会稳定在以80℃标定的产气量上工作。它的反比程度是:温度每上升1℃,产气量就下降0.5%,温度升高10℃,产气量就降5%。一般风冷散热的空压机都在88—96℃间运行,其降幅都在4—8%,夏天更甚。空压机余热利用装置足可以使空压机温度降8—12℃,为此它的经济效益就更显著了。下表体现8.0kg/cm2工作压力下,80→90℃日产气经济性能比较:
& `' W- J* f& T9 v# j: u/ h$ I表三 空压机不同温度下的产气率与经济效益
" ~. C1 R" S2 U; z9 Q8 W: A气泵功率
& B! s. _& h7 wKW/PH 80℃产气m3/min7 @' z. ]& `$ b6 D4 e
90℃产气m3/min ±M3/H ±M3/24H KWH/天 0.65元/KWH
$ I% C) A" Z2 M2 r% ?) h# {电费(元)/天
) W! ?& l7 |- U y/ H15/20 2.30/2.185 6.5 156.0 17.0 11.05
' t4 c# I9 j X. }+ S8 d22/30 3.4/3.23 10.2 245.0 26.0 16.9
( O" k+ w1 h1 b2 |6 X30/40 5.0/4.75 15.0 360.0 36.0 23.4$ L. `, U& F* n' q; Z! l- M5 F
37/50 6.0/5.7 18.0 432.0 44.4 28.86, Q, p* c7 d3 y& u8 \, v0 y! ? ^
45/60 7.1/6.74 21.3 510.0 53.8 34.973 K5 z; j8 c) J6 f& T" u
55/75 10.0/9.5 30.0 720.0 66.0 42.9# b! y% o3 X4 P, E
75/100 12.0/11.4 36.0 864.0 90.0 58.5
! K. c! X' L( _$ }" R4 I( x; E" v5 S
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C, x4 A" R8 t' V" F! p( d# o" T6 i
: U- T2 B' v& o( Y, ~5 k1 I9 f* y
, c/ D# D, G$ S3 [! f: \, `: n一台55KW/75HP的空压机,在90℃温度中运行一天就少产气720 m3,产出720 m38..0KG/ cm2高压气体55KW/75PH机组1.2小时才能完成,需要66KWH的电能,按0.65元/KWH一天多耗电能就是42.9元/天,一个月1287元,一年15444元。空压机热泵可以使运行温度在80—84℃间运行。如果多台气泵运行,其经济效益更为显著。/ S. y8 g: A# P% d6 M) U x
由于产量的提高,供气系统的气压也相应提高,自动化设备中的气动元件,因为气压的升高,气动元件的动作次数也会提高,使生产线的产量也跟着提升。气动元件的动作灵敏、稳定,对其生产线的产品质量也提供了可靠保证。
6 E; p: v( b" y; Y+ Q; E" [: G0 R3、提高空压机的使用寿命
* R! W3 T5 n# k. t+ k- R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,降低了维修成本,增大了机油、机油隔、油/气分离器更换时限,相应延长了设备的更换期限。7 }* k9 I0 f z% A/ n: e
4、经济实用,运行可靠。6 P1 T$ C: m' T
在螺杆式空压机旁安装余热利用系统,对空压机的正常运行、维护、保养绝无影响。选择这项安全高效节能环保的实用技术是贤明之举措。安装一台55KW/75PH,有800—1000人用水的空压机上,一年的直接经济效益超过180000无。其系统主体部分采用耐高压,高导热复合材料组成。产品承诺三年保修,控制部分一年内包换。
9 g3 ]( H- U' X3 i( z1 j u节能、环保,为企业降低成本,为社会节约资源,这就是我们的目标!如果我们的技术能为贵公司带来实际的效益,我们将会感到由衷的欣慰,同时,也希望我们能与贵公司共同壮大,为社会做出我们的贡献。在此,我们衷心祝愿贵公司生意蒸蒸日上,鸿图大展! |
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