Rất toàn diện!Một số hình thức thu hồi nhiệt thải máy nén khí điển hình
Một số hình thức thu hồi nhiệt thải máy nén khí điển hình
(Tóm tắt) Bài viết giới thiệu hệ thống thu hồi nhiệt thải của một số máy nén khí điển hình như máy nén khí trục vít không dầu phun dầu, máy nén khí ly tâm,... Trình bày đặc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải.Những cách thức và hình thức thu hồi nhiệt thải phong phú của máy nén khí này có thể được các đơn vị và kỹ thuật viên kỹ thuật liên quan tham khảo và áp dụng nhằm thu hồi nhiệt thải tốt hơn, giảm chi phí năng lượng của doanh nghiệp và giảm tác động đến môi trường.Ô nhiễm nhiệt đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
▌Giới thiệu
Khi máy nén khí hoạt động sẽ sinh ra rất nhiều nhiệt nén, thông thường phần năng lượng này được giải phóng vào khí quyển thông qua hệ thống làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước của thiết bị.Thu hồi nhiệt của máy nén là cần thiết để liên tục giảm tổn thất hệ thống không khí và tăng năng suất của khách hàng.
Có nhiều nghiên cứu về công nghệ tiết kiệm năng lượng thu hồi nhiệt thải nhưng hầu hết chỉ tập trung vào chuyển hóa mạch dầu của máy nén khí trục vít phun dầu.Bài viết giới thiệu chi tiết nguyên lý làm việc của một số máy nén khí điển hình và đặc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải, nhằm hiểu rõ hơn về cách thức và hình thức thu hồi nhiệt thải của máy nén khí, từ đó có thể thu hồi nhiệt thải tốt hơn, giảm chi phí năng lượng của máy nén khí. doanh nghiệp và đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
Một số hình thức thu hồi nhiệt thải máy nén khí điển hình lần lượt được giới thiệu:
Phân tích thu hồi nhiệt thải của máy nén khí trục vít phun dầu
① Phân tích nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít phun dầu
Máy nén khí trục vít phun dầu là loại máy nén khí có thị phần tương đối cao
Dầu trong máy nén khí trục vít phun dầu có ba chức năng: làm mát, hấp thụ nhiệt nén, làm kín và bôi trơn.
Đường dẫn khí: Không khí bên ngoài đi vào đầu máy thông qua bộ lọc khí và được nén bằng trục vít.Hỗn hợp dầu-khí được thải ra từ cổng xả, đi qua hệ thống đường ống và hệ thống tách dầu-khí rồi đi vào bộ làm mát không khí để giảm lượng khí nén nhiệt độ cao xuống mức chấp nhận được..
Mạch dầu: Hỗn hợp dầu-khí được thải ra từ cửa ra của động cơ chính.Sau khi dầu làm mát được tách ra khỏi khí nén trong xi lanh tách dầu-khí, nó đi vào bộ làm mát dầu để lấy đi nhiệt của dầu ở nhiệt độ cao.Dầu được làm mát được phun lại vào động cơ chính thông qua mạch dầu tương ứng.Làm mát, làm kín và bôi trơn.nhiều lần như vậy.
Nguyên lý thu hồi nhiệt thải của máy nén khí trục vít phun dầu
Hỗn hợp dầu-khí nhiệt độ cao và áp suất cao được hình thành do quá trình nén của đầu máy nén được tách ra trong thiết bị tách dầu-khí và dầu nhiệt độ cao được đưa vào bộ trao đổi nhiệt bằng cách sửa đổi đường ống thoát dầu của dầu. - máy tách khí.Lượng dầu trong máy nén khí và ống nhánh được phân phối để đảm bảo nhiệt độ dầu hồi không thấp hơn nhiệt độ bảo vệ hồi dầu của máy nén khí.Nước lạnh ở phía nước của bộ trao đổi nhiệt trao đổi nhiệt với dầu nhiệt độ cao và nước nóng được làm nóng có thể được sử dụng cho nước nóng sinh hoạt, sưởi ấm điều hòa không khí, làm nóng sơ bộ nước nồi hơi, xử lý nước nóng, v.v.
Có thể thấy từ hình trên, nước lạnh trong bể nước giữ nhiệt trao đổi nhiệt trực tiếp với thiết bị thu hồi năng lượng bên trong máy nén khí thông qua bơm nước tuần hoàn, sau đó quay trở lại bể nước giữ nhiệt.
Hệ thống này được đặc trưng bởi ít thiết bị hơn và hiệu suất trao đổi nhiệt cao.Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cần phải lựa chọn các thiết bị thu hồi năng lượng với vật liệu tốt hơn và cần vệ sinh thường xuyên, nếu không sẽ dễ gây tắc nghẽn do nhiệt độ tăng cao hoặc rò rỉ thiết bị trao đổi nhiệt gây ô nhiễm đầu ứng dụng.
Hệ thống thực hiện hai lần trao đổi nhiệt.Hệ thống phía sơ cấp trao đổi nhiệt với thiết bị thu hồi năng lượng là hệ thống kín, hệ thống phía thứ cấp có thể là hệ thống mở hoặc hệ thống kín.
Hệ thống khép kín ở phía sơ cấp sử dụng nước tinh khiết hoặc nước cất để tuần hoàn, điều này có thể làm giảm thiệt hại cho thiết bị thu hồi năng lượng do cặn nước gây ra.Trong trường hợp bộ trao đổi nhiệt bị hư hỏng, môi trường gia nhiệt ở phía ứng dụng sẽ không bị ô nhiễm.
⑤ Ưu điểm của việc lắp đặt thiết bị thu hồi nhiệt năng trên máy nén khí trục vít phun dầu
Máy nén khí trục vít phun dầu sau khi được lắp đặt thiết bị thu hồi nhiệt sẽ có những lợi ích sau:
(1) Dừng quạt làm mát của chính máy nén khí hoặc giảm thời gian chạy của quạt.Thiết bị thu hồi năng lượng nhiệt cần sử dụng máy bơm nước tuần hoàn, động cơ máy bơm nước tiêu thụ một lượng điện năng nhất định.Quạt tự làm mát không hoạt động, công suất của quạt này nhìn chung lớn gấp 4-6 lần so với máy bơm nước tuần hoàn.Vì vậy, khi dừng quạt có thể tiết kiệm điện năng gấp 4-6 lần so với điện năng tiêu thụ của bơm tuần hoàn.Ngoài ra, do có thể kiểm soát tốt nhiệt độ dầu nên quạt hút trong phòng máy có thể bật ít hoặc không bật, điều này có thể tiết kiệm năng lượng.
⑵.Chuyển đổi nhiệt thải thành nước nóng mà không cần tiêu thụ thêm năng lượng.
⑶, tăng độ dịch chuyển của máy nén khí.Do nhiệt độ vận hành của máy nén khí có thể được kiểm soát hiệu quả trong khoảng từ 80°C đến 95°C bằng thiết bị thu hồi nên nồng độ của dầu có thể được giữ tốt hơn và thể tích khí thải của máy nén khí sẽ tăng lên 2 %~6 %, tương đương với việc tiết kiệm năng lượng.Điều này đặc biệt quan trọng đối với máy nén khí hoạt động vào mùa hè, vì nhìn chung vào mùa hè, nhiệt độ môi trường xung quanh cao và nhiệt độ dầu thường có thể tăng lên khoảng 100°C, dầu trở nên loãng hơn, độ kín khí trở nên kém hơn và lượng khí thải sẽ giảm.Vì vậy, thiết bị thu hồi nhiệt có thể phát huy được ưu điểm trong mùa hè.
Thu hồi nhiệt thải của máy nén khí trục vít không dầu
① Phân tích nguyên lý làm việc của máy nén khí trục vít không dầu
Máy nén khí tiết kiệm công sức nhất trong quá trình nén đẳng nhiệt, năng lượng điện tiêu thụ chủ yếu được chuyển hóa thành thế năng nén của không khí, có thể tính theo công thức (1):
So với máy nén khí phun dầu, máy nén khí trục vít không dầu có tiềm năng thu hồi nhiệt thải cao hơn.
Do dầu không có tác dụng làm mát nên quá trình nén lệch khỏi nén đẳng nhiệt, phần lớn công suất chuyển thành nhiệt nén của khí nén, đây cũng là nguyên nhân khiến nhiệt độ khí thải của máy nén khí trục vít không dầu cao.Việc thu hồi phần năng lượng nhiệt này và sử dụng nó cho nước công nghiệp, máy sấy sơ bộ và nước phòng tắm của người dùng sẽ làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của dự án, từ đó đạt được mức phát thải carbon thấp và bảo vệ môi trường.
Cơ bản
① Phân tích nguyên lý làm việc của máy nén khí ly tâm
Máy nén khí ly tâm được dẫn động bởi bánh công tác để quay khí ở tốc độ cao, để khí tạo ra lực ly tâm.Do dòng khí khuếch tán trong cánh quạt, tốc độ dòng khí và áp suất của khí sau khi đi qua cánh quạt tăng lên và khí nén được tạo ra liên tục.Máy nén khí ly tâm chủ yếu bao gồm hai phần: rôto và stato.Rôto bao gồm một bánh công tác và một trục.Trên bánh công tác có các lưỡi dao, ngoài ra còn có đĩa cân bằng và một phần phốt trục.Thân chính của stato là vỏ (xi lanh), ngoài ra stato còn được bố trí với bộ khuếch tán, ống uốn cong, thiết bị hồi lưu, ống dẫn khí vào, ống xả và một số vòng đệm trục.Nguyên lý làm việc của máy nén ly tâm là khi cánh quạt quay với tốc độ cao thì khí cũng quay theo nó.Dưới tác dụng của lực ly tâm, khí được đẩy vào bộ khuếch tán phía sau và vùng chân không được hình thành ở bánh công tác.Lúc này, khí tươi từ bên ngoài đi vào cánh quạt.Cánh quạt quay liên tục, khí liên tục được hút vào và thoát ra ngoài, do đó duy trì dòng khí liên tục.
Máy nén khí ly tâm dựa vào sự thay đổi động năng để tăng áp suất của khí.Khi rôto có các cánh quạt (tức là bánh xe làm việc) quay, các cánh quạt sẽ điều khiển khí quay, truyền công cho khí và làm cho khí thu được động năng.Sau khi vào phần stato, do stato giãn nở phụ, đầu áp suất năng lượng tốc độ được chuyển thành áp suất cần thiết, tốc độ giảm và áp suất tăng.Đồng thời, nó sử dụng tác dụng dẫn hướng của bộ phận stato để bước vào giai đoạn tiếp theo của bánh công tác để tiếp tục tăng tốc và cuối cùng phóng điện từ dây xoắn..Đối với mỗi máy nén, để đạt được áp suất yêu cầu thiết kế, mỗi máy nén có số cấp và phân đoạn khác nhau, thậm chí bao gồm một số xi lanh.
② Quy trình thu hồi nhiệt thải máy nén khí ly tâm
Máy ly tâm thường trải qua ba giai đoạn nén.Giai đoạn thứ nhất và thứ hai của khí nén không thích hợp cho việc thu hồi nhiệt thải do ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất đầu ra.Nói chung, việc thu hồi nhiệt thải được thực hiện ở giai đoạn thứ ba của khí nén và cần bổ sung thêm bộ làm mát không khí sau, như trong Hình 8. Nó cho thấy rằng khi đầu nóng không cần sử dụng nhiệt, khí nén được làm mát mà không cần sử dụng nhiệt. ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống.
Một phương pháp thu hồi nhiệt thải khác cho máy nén khí giải nhiệt bằng nước
Đối với máy nén khí như máy trục vít phun dầu làm mát bằng nước, máy trục vít không dầu và máy ly tâm, ngoài việc thu hồi nhiệt thải khi sửa đổi cấu trúc bên trong, còn có thể sửa đổi trực tiếp đường ống nước làm mát để đạt được chất thải nhiệt mà không làm thay đổi cấu trúc cơ thể.Tái chế.
Bằng cách lắp đặt một máy bơm thứ cấp trên đường ống thoát nước làm mát của máy nén khí, nước làm mát được đưa vào bộ phận chính của bơm nhiệt nguồn nước và cảm biến nhiệt độ ở đầu vào của thiết bị bay hơi bộ phận chính sẽ điều chỉnh điện ba chiều. van điều tiết theo thời gian thực để kiểm soát nhiệt độ đầu vào của thiết bị bay hơi ở một cài đặt nhất định.Với một giá trị cố định, nước nóng ở 50~55°C có thể được tạo ra thông qua bộ phận bơm nhiệt nguồn nước.
Nếu không có nhu cầu về nước nóng nhiệt độ cao, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm cũng có thể được mắc nối tiếp trong mạch nước làm mát tuần hoàn của máy nén khí.Nước làm mát nhiệt độ cao trao đổi nhiệt với nước mềm từ bể nước mềm, điều này không chỉ làm giảm nhiệt độ nước bên trong mà còn làm tăng nhiệt độ nước bên ngoài.
Nước nóng được lưu trữ trong bể chứa nước nóng, sau đó được gửi đến mạng lưới sưởi ấm để sử dụng khi cần nguồn nhiệt độ thấp
