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螺桿式空壓機余熱回收技術(shù)的應用及節能效益分析

發(fā)布時(shí)間: 2018-04-27 22:16   4162 次瀏覽

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:螺桿式空氣壓縮機如今在工業(yè)企業(yè)中應用非常廣泛,由于螺桿式空壓機的特殊性,其余熱回收的潛力非常大,經(jīng)濟效益明顯。以下具體對螺桿空壓機余熱回收的節能潛力和節能經(jīng)濟效益進(jìn)行分析討論。

1、空壓機運行過(guò)程中所存在的問(wèn)題

如圖1所示,空壓機在產(chǎn)生壓縮空氣的過(guò)程中,****的軸功率轉換成熱量,在通過(guò)其自身的散熱冷卻系統來(lái)給高溫高壓的油、氣降溫的過(guò)程中,約有90%以上的熱能被無(wú)端的浪費。對于空壓機數量眾多的企業(yè),這部分節能潛力相當大。

2、螺桿空壓機余熱利用技術(shù)介紹

空壓機余熱利用技術(shù)是在不改變空壓機原有工作狀態(tài)的前提下合理利用空壓機余熱,通過(guò)水泵將冷卻水經(jīng)過(guò)冷熱交換器把空壓機的熱油迅速冷卻下來(lái),將這部分余熱經(jīng)過(guò)熱量回收裝置轉化為熱水供生活及有需要的生產(chǎn)工藝等使用,不需要任何花費任何運行成本。同時(shí)優(yōu)化空壓機油降溫的效果,實(shí)現主機節能。

3、余熱回收利用改造的節能量及經(jīng)濟效益分析

3.1節能量分析

以無(wú)錫天山水泥有限公司為例,該企業(yè)有4臺110kW的空壓機,企業(yè)共有員工200人,設置有職工浴室,企業(yè)通過(guò)1臺燃料為原煤的熱水鍋爐供應浴室所需熱水。以下對該企業(yè)空壓機余熱回收利用后所產(chǎn)生的節能量進(jìn)行分析:

3.1.1可回收熱量計算

電力的熱值為3600kJ/(kW˙h),即1kW˙h電力的低位發(fā)熱量為3.6MJ。根據實(shí)測,該空壓機每小時(shí)耗電量約為90kW˙h??諌簷C余熱回收的效率按72%計算,則該臺空壓機每小時(shí)可回收的熱量Q1為:Q1=90kW×1h×3600kJ/(kW˙h)×1臺×72%=233.28MJ/h;每天空壓機開(kāi)機負載時(shí)間按照20h計算,則每天回收熱量Q2為Q2=Q1×20h=4665.6MJ;按年運行時(shí)間為330天計算,年可回收熱量Q3為:Q3=Q2×330=1539.6GJ;熱力當量折標系數為0.03412tce/GJ,則年回收的熱量折標準煤即該項目的節能量為:A=Q3×0.03412tce/GJ=52.53tce。

3.1.2余熱回收利用可產(chǎn)生熱水計算

水的比熱容為4.1868kJ/(kg˙K),即1kg水吸收4.1868kJ的熱量,溫度會(huì )上升1℃。

熱量計算公式為Q=Cm˙Δt,式中C為比熱容,m為水量,Δt為溫度變化值。

冬天時(shí)(冬天時(shí)間以10月到4月共7個(gè)月計),入水水溫度低,以入水溫為5℃計算,需要從5℃上升至55℃,溫差為50℃。所以冬天空壓機每天熱回收可產(chǎn)生的熱水量B1=Q2/[4.1868kJ/(kg˙K)×50]=22t/D。

夏天時(shí)(夏天時(shí)間以5月到9月共5個(gè)月計)入水水溫度高,以入水溫為15℃計算,需要從15℃上升至55℃,溫差為40℃。所以夏天空壓機每天熱回收可產(chǎn)生熱水量B2=4665.6MJ/[4.1868(kJ/kg˙K)×40]=28t(夏季空壓機的產(chǎn)熱量更高,同樣按72%計算)。

根據加權平均算法,1臺110kw空壓機熱回收平均每天可產(chǎn)熱水量B3=(B1×7+B2×5)/12=24.5t。經(jīng)以上計算可知該空壓機余熱回收平均每天可產(chǎn)24.5t熱水。

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