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螺杆式空压机余热利用技术简介
0 w$ V: ~' {" Z( u z; K- G" g" W8 x1 x: |
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。
$ H( c3 S. @6 R; M6 n8 g" ~% M7 z一、技术背景, d$ A: s. j8 `/ O2 ]
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。
2 s% n) A4 G! L+ K; Q. W8 k! E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。
/ V" P4 @( {! _' x; {& I# I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。, ~, v' h- L# h, x; G
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。
3 q" `" v3 T4 g) |+ z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)3 c+ A5 L" U9 ]1 I3 T, |
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
( [+ O$ E5 |1 Q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
) c) f& T" @ [! g6 z9 i燃油锅炉 燃油污染环境 234000 8000 限量、定时 2420003 J" {0 j- c5 d* X
+ h$ U4 }! g% `6 z& W7 k. ?4 Z0 V' _& D& w$ T4 X+ K; s6 m
) p2 E# f" y, q0 s: s
4 P0 T2 O% H* z" e
+ Z1 o" }" g7 q+ t7 a7 c4 r/ h! p# y2 S
, a! ^9 F4 j3 R: w" O( ~
d/ k: R6 d& H
5 X1 ]8 A& D3 a# ^8 e
) A* s3 G+ F8 x7 A2 Y' u
7 a& \8 {5 \0 C$ p" d6 a" }0 ]
2 f2 m/ A' I1 U6 q! R+ S二、技术方案简介
0 V( |" ~' H p! ~0 I 以下是空压机余热利用装置系统流程图:
@' j L2 D! u
: P' c0 K6 b2 Y* g5 @ `6 s7 Y$ V
1 E" J3 ?# O3 p. D3 D c! W(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)
, a7 T6 d; _& T m% f4 Q. u& v1、换热器设计参数
( N4 g7 U. r/ k7 T* ~' p6 z5 x设计运行耐压:油/气侧:10.0kg/cm2;水侧:22.0kg/cm2' Q; Q# k; g: w: {
设计试验压力:油/气侧:20.0kg/cm2;水侧:33.0kg/cm28 v2 m- F9 a9 W6 a! }
设计耐热温度:油/气侧:120℃;水侧:100℃
" _( X* Y0 C' D, T. B, [设计水温热度:冬季≥50℃,夏季≥60℃
- A, k) s4 M, Q- ~8 J2 ?+ i2、换热器集热集热效应表. a4 u" P; f* N8 B' w
表二 换热器集热效应表* p7 f) b6 m3 p$ R6 ~" y
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/ y" G& I# X+ Y1 ^
15 15000 17 40 10/5
: e3 V6 P Z4 b+ W22 22000 25 58 14/7- I; y# X7 Y/ G7 X
30 30000 34 80 20/10
( ^, P$ a V' o9 @8 f* a# w( [37 37000 42 98 24/12' U" }* F4 g) K3 G) a
45 45000 52 120 30/15
9 |! t0 T6 ]' ~1 z# j55 55000 63 146 36/18
/ _1 v7 P% L2 G75 75000 86 200 50/25* _$ `4 {5 J& m. z
. v9 ?1 _- V& m- {$ J3 V- o
% E5 y. U1 ]) Y$ L6 e
$ c- o# h5 M4 h7 Y1 u+ P1 J8 L% G2 g5 t6 X
; F) Z" X0 r" X6 z# N! ?) f2 w
3、余热利用系统特点简要介绍:1 Q6 ~+ m% p2 Y- y
(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。* P% ^+ \3 W! b
(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。
) K9 S: R* _0 R0 V: V- L7 |(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。. ?/ C! S3 F* ]" j
三、本余热利用系统优点4 b: Z% F( o0 _( W% F
1、安全、卫生、方便
4 k u# L- S: W8 Z# h* q6 H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。
2 f5 M4 \& }$ Q% _ E5 R2、提高空压机的运行效率,实现空压机的经济运转
9 z2 `3 p" ^. M4 h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。
; _2 n- q& t, N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:
, _ y6 A/ x t) q2 x表三 空压机不同温度下的产气率与经济效益$ I0 t- n/ n& i, J1 B
气泵功率
; h) U! o: g0 F0 t& z0 yKW/PH 80℃产气m3/min
# l U% h5 E% L7 [# L# y9 d# d90℃产气m3/min ±M3/H ±M3/24H KWH/天 0.65元/KWH
3 Q$ F8 E7 i1 A0 w2 F/ ^: D电费(元)/天3 }" ]8 Y% j1 k( h7 Y) {; S7 t
15/20 2.30/2.185 6.5 156.0 17.0 11.052 {3 ^& U6 t6 o4 ?" T! @
22/30 3.4/3.23 10.2 245.0 26.0 16.9
- P: U" C" }% S. y9 g30/40 5.0/4.75 15.0 360.0 36.0 23.47 L; v) o& N6 a' B' g8 E0 L+ ]
37/50 6.0/5.7 18.0 432.0 44.4 28.86
- V% b- I# G8 r4 V" i45/60 7.1/6.74 21.3 510.0 53.8 34.97( W, r' j& {" ]& S
55/75 10.0/9.5 30.0 720.0 66.0 42.9
1 A0 |/ g+ ^1 ~- I: z: `75/100 12.0/11.4 36.0 864.0 90.0 58.5/ B! }4 p% q, x4 i& I; Q9 G7 Y& y" f
4 h5 j- A' G, P, b, l6 R1 w# C7 z( r7 @& X8 ]( i. m5 [: [
* ?8 Z0 e0 T2 E3 f8 o, b( b, l! U, ?% J# ]. n
* D/ V0 J9 v1 |5 G: s ?
3 N+ E) F& ]% [+ K' `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。
2 K) g5 A" {# [8 \& J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。
* Y9 f" P' M7 J1 ~9 M8 |9 q3、提高空压机的使用寿命
5 }5 u" }" v3 i6 z% `$ f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。) c) C1 q$ X2 V F
4、经济实用,运行可靠。
( j( r: U1 B9 d" F6 Z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。+ A2 M6 Y% r; b
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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