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螺杆式空压机余热利用技术简介
' |! R0 ~; T& j/ D$ s1 U8 m$ n' K, q" R* g8 X8 B5 `& n9 n0 x: ~5 m+ B
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。. A N) O# `* G
一、技术背景
: F3 I A7 y/ B3 f/ ^# R. O1 P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。
9 a) B+ ^9 E( f( U! r0 F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。' f% B2 S" Y8 h) M! _6 e
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。8 z3 Z7 |0 ?) F: J
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。( A$ m5 X2 w' j; g ]
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)
# l9 ~1 e6 c9 m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
/ G9 O' ]7 M4 Y+ k# F" B/ y+ F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 3002 G: x% O/ B2 Y6 v# f
燃油锅炉 燃油污染环境 234000 8000 限量、定时 242000' F% \. k' a7 o1 G d
. T' O; @# T$ N1 A4 E
) q& b4 k- x. l- F2 v3 \" G0 k7 b+ f( [) b
2 v: y3 o2 S. K/ D: X2 Y/ |* T9 I
7 }2 H% g- Y/ e6 v: @6 O0 L) q* N8 L$ Z* J
0 s% ?' i2 v; X
c1 G4 B2 R9 F+ O! Y
/ h- n$ l$ |; n7 [9 W# s/ [% s3 L" c! O: w1 d
" B6 e$ N; p$ r9 U
( e* A+ }8 p8 `% X& H/ P" \" s- Q二、技术方案简介8 `% h+ G! n! L! Z
以下是空压机余热利用装置系统流程图:, Z3 n- O' ^/ ]6 {$ I( t
6 H1 V! c0 X8 {+ c7 l8 m( j" k
* k" ^0 l- B% M(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): o: W" l; l7 U) V& N$ j
1、换热器设计参数 A* [: }5 x" w8 `. B
设计运行耐压:油/气侧:10.0kg/cm2;水侧:22.0kg/cm2
5 D3 a2 p6 ~9 ~5 o设计试验压力:油/气侧:20.0kg/cm2;水侧:33.0kg/cm2
5 C# M) {2 a- W9 |( G7 H设计耐热温度:油/气侧:120℃;水侧:100℃
4 _+ E: ~* q9 z1 N9 ~$ Y! T设计水温热度:冬季≥50℃,夏季≥60℃2 k$ ^5 w) l4 N# x4 |( a
2、换热器集热集热效应表- Z0 A- \8 x8 ~. L% k
表二 换热器集热效应表8 z8 t% M3 v: S
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% K2 Z( w6 P' B& e
15 15000 17 40 10/5
1 S+ D& G, r7 s6 {) o22 22000 25 58 14/7 d4 E+ j; \* M' p$ S" o
30 30000 34 80 20/10" ?0 J s+ ^) V. C
37 37000 42 98 24/12, e4 x. X* \( C; C, \+ w. k
45 45000 52 120 30/159 Y% [: i A' p$ z8 @
55 55000 63 146 36/18
% }9 b+ H6 Y' o- o- S4 L' u75 75000 86 200 50/25
g% o# l$ x W3 C# O2 N# l* H2 z. r) S
2 Q1 S) E/ d ?1 n/ z& H3 I' b" W$ p! n; d5 H
, K0 {" }6 D4 b& m$ d W/ g' E1 X' B
3、余热利用系统特点简要介绍:
5 t. {' M, F& M* v' o(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。9 ]2 X2 x: g0 {8 U$ l
(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。
+ v. A) \1 B% @2 O1 T2 {(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。8 t* I% o- h( W) @: P/ Y
三、本余热利用系统优点7 t4 h G) i2 @) g( d# F3 F
1、安全、卫生、方便
2 A3 w% X5 m9 [& T6 o2 X/ P# r9 l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。$ f- r5 i5 H6 ]) x4 n
2、提高空压机的运行效率,实现空压机的经济运转, f8 W- n. h- N h5 q
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 c4 e1 F) g4 Z: G& ]9 @( P: x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:
, f- @8 m x J$ U; v/ L表三 空压机不同温度下的产气率与经济效益
2 Q1 P3 E4 s- P! K0 g8 j9 a气泵功率
- h0 V. z! Q3 [% V9 H3 ~KW/PH 80℃产气m3/min
) v- o2 @' J# Z90℃产气m3/min ±M3/H ±M3/24H KWH/天 0.65元/KWH# D0 i; C! d% M' _; r# }
电费(元)/天
/ K5 P! L4 k9 k' q: g. t( ^15/20 2.30/2.185 6.5 156.0 17.0 11.05
* G0 d# P2 L! d" \4 a# ~! d22/30 3.4/3.23 10.2 245.0 26.0 16.9
; E! W! ]. q+ D, i; ]% D3 \30/40 5.0/4.75 15.0 360.0 36.0 23.4
: q. d4 A: e' h, T' [37/50 6.0/5.7 18.0 432.0 44.4 28.869 y( X0 m: K2 G9 v2 A" O
45/60 7.1/6.74 21.3 510.0 53.8 34.97
& x i6 n$ y+ [0 `55/75 10.0/9.5 30.0 720.0 66.0 42.9
5 P* D- R& ~) l3 |' V75/100 12.0/11.4 36.0 864.0 90.0 58.5
6 g6 R0 O6 n4 _* @4 R* N
5 Q/ D, f$ u* {5 j
- w! Q/ w0 K# U: ^5 r8 l8 y1 t" h8 {/ a4 L9 Q+ `; C7 D0 c
5 `+ k/ s# ^5 ~7 q4 X$ L& X3 u
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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。
& B) w" P3 f' v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。
: ], z) k8 @# q. t5 Y2 i% Q6 @# k9 A3、提高空压机的使用寿命
0 X* G6 I& Q0 U1 C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。% A. g& P( V3 W9 L; B' o1 ~
4、经济实用,运行可靠。0 U, ]5 V8 Y9 H, A6 @7 e) G
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。2 S" T9 J3 p+ ?( g
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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