Très complet !Plusieurs formes typiques de récupération de chaleur résiduelle dans les compresseurs d'air
Plusieurs formes typiques de récupération de chaleur résiduelle dans les compresseurs d'air
(Résumé) Cet article présente les systèmes de récupération de chaleur résiduelle de plusieurs compresseurs d'air typiques, tels que les compresseurs d'air à vis sans huile à injection d'huile, les compresseurs d'air centrifuges, etc. Les caractéristiques du système de récupération de chaleur résiduelle sont exposées.Ces riches méthodes et formes de récupération de chaleur résiduelle des compresseurs d'air peuvent être utilisées à titre de référence et d'adoption par les unités concernées et les techniciens en ingénierie pour mieux récupérer la chaleur résiduelle, réduire les coûts énergétiques des entreprises et réduire l'impact environnemental.La pollution thermique atteint l'objectif d'économie d'énergie et de protection de l'environnement.
▌Présentation
Lorsque le compresseur d'air fonctionne, il génère beaucoup de chaleur de compression, généralement cette partie de l'énergie est libérée dans l'atmosphère via le système refroidi par air ou par eau de l'unité.La récupération de chaleur des compresseurs est nécessaire pour réduire continuellement les pertes du système d’air et augmenter la productivité des clients.
Il existe de nombreuses recherches sur la technologie d'économie d'énergie de récupération de chaleur résiduelle, mais la plupart d'entre elles se concentrent uniquement sur la transformation du circuit d'huile des compresseurs d'air à vis à injection d'huile.Cet article présente en détail les principes de fonctionnement de plusieurs compresseurs d'air typiques et les caractéristiques des systèmes de récupération de chaleur perdue, afin de mieux comprendre les voies et les formes de récupération de chaleur perdue des compresseurs d'air, qui peuvent mieux récupérer la chaleur perdue, réduire les coûts énergétiques de Entreprises et atteindre l'objectif d'économie d'énergie et de protection de l'environnement.
Plusieurs formes typiques de récupération de chaleur résiduelle des compresseurs d’air sont présentées respectivement :
Analyse de la récupération de chaleur résiduelle d'un compresseur d'air à vis à injection d'huile
① Analyse du principe de fonctionnement du compresseur d'air à vis à injection d'huile
Le compresseur d'air à vis à injection d'huile est un type de compresseur d'air avec une part de marché relativement élevée
L'huile contenue dans le compresseur d'air à vis à injection d'huile a trois fonctions : refroidissement, absorption de la chaleur de compression, étanchéité et lubrification.
Chemin d'air : l'air extérieur pénètre dans la tête de la machine à travers le filtre à air et est comprimé par la vis.Le mélange huile-air est évacué de l'orifice d'échappement, traverse le système de pipeline et le système de séparation huile-air et pénètre dans le refroidisseur d'air pour réduire l'air comprimé à haute température à un niveau acceptable..
Circuit d'huile : Le mélange huile-air est évacué à la sortie du moteur principal.Une fois que l'huile de refroidissement est séparée de l'air comprimé dans le cylindre de séparation pétrole-gaz, elle pénètre dans le refroidisseur d'huile pour évacuer la chaleur de l'huile à haute température.L'huile refroidie est pulvérisée à nouveau dans le moteur principal via le circuit d'huile correspondant.Refroidit, scelle et lubrifie.donc à plusieurs reprises.
Principe de récupération de chaleur résiduelle d'un compresseur d'air à vis à injection d'huile
Le mélange pétrole-gaz à haute température et haute pression formé par la compression de la tête du compresseur est séparé dans le séparateur pétrole-gaz, et l'huile à haute température est introduite dans un échangeur de chaleur en modifiant le pipeline de sortie d'huile de l'huile. -séparateur de gaz.La quantité d'huile dans le compresseur d'air et le tuyau de dérivation est distribuée pour garantir que la température de retour d'huile n'est pas inférieure à la température de protection de retour d'huile du compresseur d'air.L'eau froide du côté eau de l'échangeur de chaleur échange de la chaleur avec l'huile à haute température, et l'eau chaude chauffée peut être utilisée pour l'eau chaude sanitaire, le chauffage de la climatisation, le préchauffage de l'eau de chaudière, l'eau chaude industrielle, etc.
La figure ci-dessus montre que l'eau froide dans le réservoir d'eau de conservation de la chaleur échange directement de la chaleur avec le dispositif de récupération d'énergie à l'intérieur du compresseur d'air via la pompe à eau de circulation, puis retourne au réservoir d'eau de conservation de la chaleur.
Ce système se caractérise par moins d'équipement et une efficacité d'échange thermique élevée.Cependant, il convient de noter que les dispositifs de récupération d'énergie dotés de meilleurs matériaux doivent être sélectionnés et nettoyés régulièrement, sinon il est facile de provoquer un blocage dû à un tartre à haute température ou à une fuite des dispositifs d'échange thermique pour polluer l'extrémité de l'application.
Le système effectue deux échanges thermiques.Le système côté primaire qui échange de la chaleur avec le dispositif de récupération d'énergie est un système fermé, et le système côté secondaire peut être un système ouvert ou un système fermé.
Le système fermé du côté primaire utilise de l'eau pure ou de l'eau distillée pour circuler, ce qui peut réduire les dommages causés au dispositif de récupération d'énergie par le tartre de l'eau.En cas d'endommagement de l'échangeur thermique, le fluide caloporteur côté application ne sera pas contaminé.
⑤ Avantages de l'installation d'un dispositif de récupération d'énergie thermique sur un compresseur d'air à vis à injection d'huile
Une fois que le compresseur d'air à vis à injection d'huile est installé avec un dispositif de récupération de chaleur, il présentera les avantages suivants :
(1) Arrêtez le ventilateur de refroidissement du compresseur d'air lui-même ou réduisez la durée de fonctionnement du ventilateur.Le dispositif de récupération d'énergie thermique doit utiliser une pompe à eau de circulation et le moteur de la pompe à eau consomme une certaine quantité d'énergie électrique.Le ventilateur d'auto-refroidissement ne fonctionne pas et la puissance de ce ventilateur est généralement 4 à 6 fois supérieure à celle de la pompe à eau de circulation.Par conséquent, une fois le ventilateur arrêté, il peut économiser de l’énergie 4 à 6 fois par rapport à la consommation électrique de la pompe de circulation.De plus, comme la température de l'huile peut être bien contrôlée, le ventilateur d'extraction de la salle des machines peut être moins ou pas allumé du tout, ce qui peut économiser de l'énergie.
⑵.Convertissez la chaleur perdue en eau chaude sans aucune consommation d’énergie supplémentaire.
⑶, augmentez la cylindrée du compresseur d'air.Étant donné que la température de fonctionnement du compresseur d'air peut être efficacement contrôlée dans la plage de 80 °C à 95 °C par le dispositif de récupération, la concentration de l'huile peut être mieux conservée et le volume d'échappement du compresseur d'air augmentera de 2. %~6 %, ce qui équivaut à une économie d'énergie.Ceci est particulièrement important pour les compresseurs d'air fonctionnant en été, car généralement en été, la température ambiante est élevée et la température de l'huile peut souvent monter jusqu'à environ 100°C, l'huile devient plus fine, l'étanchéité à l'air se détériore et le volume d'échappement est réduit. diminuera.Le récupérateur de chaleur peut donc montrer ses avantages en été.
Récupération de chaleur résiduelle de compresseur d'air à vis sans huile
① Analyse du principe de fonctionnement du compresseur d'air à vis sans huile
Le compresseur d'air économise le plus de travail lors de la compression isotherme, et l'énergie électrique consommée est principalement convertie en énergie potentielle de compression de l'air, qui peut être calculée selon la formule (1) :
Comparés aux compresseurs d'air à injection d'huile, les compresseurs d'air à vis sans huile ont plus de potentiel de récupération de chaleur perdue.
En raison du manque d'effet de refroidissement de l'huile, le processus de compression s'écarte de la compression isotherme et la majeure partie de la puissance est convertie en chaleur de compression de l'air comprimé, ce qui explique également la température d'échappement élevée du compresseur d'air à vis sans huile.Récupérer cette partie de l'énergie thermique et l'utiliser pour l'eau industrielle des utilisateurs, les préchauffeurs et l'eau des toilettes réduira considérablement la consommation d'énergie du projet, obtenant ainsi une faible émission de carbone et une protection de l'environnement.
Fondamental
① Analyse du principe de fonctionnement du compresseur d'air centrifuge
Le compresseur d'air centrifuge est entraîné par la roue pour faire tourner le gaz à grande vitesse, de sorte que le gaz génère une force centrifuge.En raison du flux de diffusion du gaz dans la roue, le débit et la pression du gaz après avoir traversé la roue sont augmentés et de l'air comprimé est produit en continu.Le compresseur d'air centrifuge est principalement composé de deux parties : le rotor et le stator.Le rotor comprend une roue et un arbre.Il y a des pales sur la roue, en plus du disque d'équilibrage et d'une partie du joint d'arbre.Le corps principal du stator est le carter (cylindre), et le stator est également doté d'un diffuseur, d'un coude, d'un dispositif de reflux, d'un tuyau d'entrée d'air, d'un tuyau d'échappement et de quelques joints d'étanchéité.Le principe de fonctionnement du compresseur centrifuge est que lorsque la roue tourne à grande vitesse, le gaz tourne avec elle.Sous l'action de la force centrifuge, le gaz est projeté dans le diffuseur derrière et une zone de vide se forme au niveau de la roue.À ce moment-là, le gaz frais sort dans la turbine.La turbine tourne en continu et le gaz est continuellement aspiré et rejeté, maintenant ainsi un flux continu de gaz.
Les compresseurs d'air centrifuges s'appuient sur les changements d'énergie cinétique pour augmenter la pression du gaz.Lorsque le rotor à pales (c'est-à-dire la roue de travail) tourne, les pales entraînent le gaz en rotation, transfèrent le travail au gaz et lui permettent d'obtenir de l'énergie cinétique.Après être entré dans la partie statorique, en raison de la sous-expansion du stator, la hauteur de pression d'énergie de vitesse est convertie en pression requise, la vitesse diminue et la pression augmente.En même temps, il utilise l'effet de guidage de la partie statorique pour entrer dans l'étage suivant de la roue afin de continuer à stimuler, et finalement se décharger de la volute..Pour chaque compresseur, afin d'atteindre la pression requise par la conception, chaque compresseur comporte un nombre différent d'étages et de segments, et se compose même de plusieurs cylindres.
② Processus de récupération de chaleur résiduelle du compresseur d'air centrifuge
Les centrifugeuses passent généralement par trois étapes de compression.Les premier et deuxième étages d'air comprimé ne conviennent pas à la récupération de chaleur perdue en raison de l'influence de la température et de la pression de sortie.Généralement, la récupération de chaleur perdue est effectuée sur le troisième étage d'air comprimé et un refroidisseur final d'air doit être ajouté, comme le montre la figure 8. Elle montre que lorsque l'extrémité chaude n'a pas besoin d'utiliser de chaleur, l'air comprimé est refroidi sans affectant le fonctionnement du système.
Une autre méthode de récupération de chaleur perdue pour les compresseurs d'air refroidis à l'eau
Pour les compresseurs d'air tels que les machines à vis à injection d'huile refroidies à l'eau, les machines à vis sans huile et les centrifugeuses, en plus de la récupération de chaleur perdue de la modification de la structure interne, il est également possible de modifier directement la canalisation d'eau de refroidissement pour obtenir des déchets. chaleur sans modifier la structure du corps.Recycler.
En installant une pompe secondaire sur la canalisation de sortie d'eau de refroidissement du compresseur d'air, l'eau de refroidissement est introduite dans l'unité principale de la pompe à chaleur à eau et le capteur de température à l'entrée de l'évaporateur de l'unité principale ajuste le circuit électrique à trois voies. vanne de régulation en temps réel pour contrôler la température d'entrée de l'évaporateur à un certain réglage.Avec une valeur fixe, de l'eau chaude à 50 ~ 55 °C peut être produite via l'unité de pompe à chaleur à eau.
S'il n'y a pas de demande d'eau chaude à haute température, un échangeur de chaleur à plaques peut également être connecté en série dans le circuit d'eau de refroidissement en circulation du compresseur d'air.L'eau de refroidissement à haute température échange de la chaleur avec l'eau douce du réservoir d'eau douce, ce qui non seulement réduit la température interne de l'eau, mais augmente également la température externe de l'eau.
L'eau chauffée est stockée dans le ballon d'eau chaude, puis envoyée au réseau de chaleur pour être utilisée là où une source de chaleur à basse température est nécessaire.
