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空壓機余熱回收技術的應用
發布時間:2013-3-29    信息來源:武漢捷星機電設備有限公司

空壓機能耗分析

    運行時的排氣溫度往往在80-90℃之間。高的排氣溫度會導致更多的潤滑油處于氣相,增加油氣分離的難度,降低潤滑油的使用壽命。除了機械摩擦導致的熱能損失外,主要是因為壓縮氣體時熱能轉換的熱能損失,壓縮機的絕熱效率僅有60-80%。通常空壓機實際運行中,只有20-30%的能量變成空氣勢能(即:將常壓空氣變成高壓空氣),而大部分能量則通過各種形式被消耗,蘊藏了巨大的能源節省的空間從機械能量消耗上分析可以看出,噴油螺桿壓縮機,大72%的能源消耗在熱油回路,志和公司所設計的熱能回收裝置正是為了在對壓縮機性能不產生任何負面影響的前提下,以熱水或溫水的形式回收以上絕大部分的熱能,回收率可達實際輸入軸功率的65%~75% 

空壓機廢熱回收機工作原理 

空壓超導機組,是利用壓縮中的高溫油氣熱能,通過空壓超導機將熱能傳遞給常溫熱水,實現熱能利用。電動機帶動螺桿機旋轉,空氣經過濾器,被吸入螺桿壓縮機中壓縮成高壓空氣,并與循環油混合形成高溫高壓油氣混合氣體,進入油氣分離器。油氣混合氣被分離成油氣和空氣后,其中的壓縮空氣經后冷卻器散熱后供給用戶;而循環油被分離,凝結成液態,再經前冷卻器散熱及過濾器過濾,回到壓縮機,完成一個循環過程。空壓超導機組是將高溫循環油(和高溫壓縮氣體)引入熱能空壓超導機組內,空壓機運行過程中所產生的熱能被熱能熱水機充分吸收,同時空氣壓縮機得以降溫。

空壓機廢熱回收機分類 

    空壓超導機有兩種機型,單油型和油氣兩用型,單油型ERS熱能回收機是將高溫潤滑油引入熱能回收機;油氣兩用型ERS熱能回收機是將高溫潤滑油和高溫壓縮氣體同時引入熱能回收機。 

空壓機廢熱回收機應用范圍

超導機的熱能來空壓機廢熱回收機的熱能來源,可以是噴油螺桿式空氣壓縮機,可以是中央空調的噴油螺桿壓縮機,也可以是能源中心或企業其他設備的余熱。

·生活用水  ·暖氣供應  ·鍋爐補充熱水   ·熱風烘烤  ·電鍍糟熱水   ·清洗設備用熱水 · 

                    空壓機廢熱回收機的十大優點 

1.回收的熱量多,產熱水量多。 

★不用一分錢電費、也不用一分錢柴油費、不用一分錢煤(氣)費,為貴廠生產出源源不斷的熱水; 

2.產生熱水溫度高(60~75℃可調)。 

★使用空壓超導機,使得空壓機所消耗電能的68%~75%轉化成最高可達75℃熱水,低成本利用熱能或為客戶提供生活熱水,或為客戶其它設備補充熱水。 

3.控制好油溫,空壓機油溫在80℃~90℃ 

★提高設備運行效率增加排氣量,減少耗電,實現空壓機的經濟運行 

4.空壓機節能效果最好(節能93%) 

★使用空壓機熱能回收系統,減少空壓機運行因需要冷卻而消耗的資源;使得空壓機低溫運行,減少空壓機配件老化,降低運行成本,延長機油、機油濾、油氣分離器等常用耗件的更換周期。杜絕空壓機高溫運行的不穩定對生產產生的影響。 

5.提高了空壓機的產氣量8 ~10%,減少冷干機60%的負荷。 

6.可以清洗熱水水垢和機油積碳。 

7.解決水/油可能滲透的問題。 

★焊接式連接,降低滲漏風險§ 

8.油道順暢,阻力小,油壓降小。 

★科學設計流道通徑,量身定制油管、水管,讓油水路暢通無阻 

9.使用壽命可長達八年以上。 

★我司提供的主機系統保固壹年,整機及設備配管閥件保固一年,熱水配管安裝工程水箱、水泵、電器等均保固一年,在保固期內因質量問題損壞的部件將得到免費更換(人為損壞及非正常使用除外)。 

10.為工廠節能總能耗的3~7% 。 

★使用空壓機熱能回收系統,可以替代貴司其他的熱水加熱設備,節省多方資源投入

效益分析 

一般企業現狀: 

目前,企業生活熱水大都采用燃油鍋爐、燃氣爐、電熱水器、太陽能、空氣能供應熱水。人均每天的熱水費用(按燒燃油計),冬天0.8元/人、夏天0.5元/人,平均為0.65元/人、月支付19.5元/人,熱水費用為每人每年(八個月)234.00元,一個1000人的企業,僅生活熱水供應一項,其經濟支出就達約23萬多元。 

我們以一臺100HP空壓機為例,空壓機年熱能利用超過標準煤41.6噸,節能減碳效果非常明顯。僅從每天的熱能利用分析,運行一天所產生的熱水相當于用電加熱946元、液化氣798元、柴油906元、太陽能+電355元、太陽能+柴油287元,空氣能191元,或者全年分別為電加熱29.5、液化氣24.9、柴油23.9、太陽能+電11.0、太陽能+柴油8.9、空氣能5.9萬元的費用支出。熱能熱水機組不僅將這些可能的費用全免了,而且還提高了排氣量,減少風扇運行,其本身運行的節電費用每年竟超過2萬元。設備持續運行8-10年,其節能效益會是驚人的

效益對比計算 

u  例1.如所需1 噸用20°C 升溫到60°C 熱水, 

u 柴油燃燒值10200kcal/公斤,柴油爐效率88%,管道熱     損失5%,柴油現價5.5 元/公斤. 

u 所需熱負荷:Q=cmΔt=1×1000×(60°C—20°C)=40000(kcal)。 

u 耗油量:40000÷10200÷0.88÷0.95=4.69 公斤 

u 1 噸60°C 熱水所需費用:4.69×5.5=25.79 元/噸。 

u 若公司內宿舍現有300 人,每人每天用30 公斤60°C 的熱水計算(300 人×30KG=9000KG)=9 噸。 

u 日耗油量:日=9 噸×4.69 公斤=42.21公斤/天 

u 日耗油費:日=42.21公斤/天×5.5/公斤=232.15 元/天。 

u 年耗油費:232.15 元/天×365天=84734.75 元/年。 

u 例2.如所需1 噸用20°C 升溫到60°C 熱水,[由電熱水器

加熱提供] 

u 每小時產水量:(20°C 升溫到60°C)m=1000kg 

u 所需熱負荷:Q= cmΔt=1×1000×(60°C—20°C)=40000(kcal)。 

u 電發熱值:860 kcal/度,電發熱效率95%,電0.8 元/度。 

u 1 噸耗電量:40000÷860÷0.95=48.95(度/小時) 

u 1 噸耗電費:48.95×0.8=39.16(元/小時)。 

u 若公司內宿舍現有300人,每人每天用30公斤60°C的熱水計算(300人×30KG=9000KG)=9 噸。 

u 日耗電量:日=9 噸×48.95 度/小時=440.55 度/天 

u 日耗電費。:日=440.55 度/天×0.8 元/度=352.44 元/天 

u 年耗電費:352.44元/天×365 天=128640.6 元/年

 

各種空壓機產熱水性能參數(噸/H)

空壓機功率 

KW(30HP) 

可回收熱量 

Q(Kcal/H) 

產熱水20℃~55℃ 

(溫差35℃) 

產熱水20℃~60℃ 

(溫差40℃) 

產熱水10℃~60℃ 

(溫差50℃) 

ZH-30S 

17600 

0.52 

0.44 

0.35 

ZH-50S 

29600 

0.85 

0.74 

0.59 

ZH-75S 

44000 

1.26 

1.10 

0.88 

ZH-100S 

60000 

1.71 

1.50 

1.20 

ZH-120S 

72000 

2.06 

1.80 

1.44 

ZH-150S 

88000 

2.51 

2.20 

1.76 

ZH-175S 

105600 

3.02 

2.64 

2.11 

ZH-210S 

120000 

3.43 

3.00 

2.40 

ZH-250S 

150400 

4.30 

3.76 

3.00 

ZH-300S 

176000 

5.20 

4.40 

3.50 

ZH-350S 

209600 

6.00 

5.24 

4.19 

 

不同供熱方式使用成本對比(水溫由20 ℃升高至60 ℃)

供熱方式 

超導機 

Kcal/KWH 

電加熱 

Kcal/KWH 

燃油鍋爐 

Kcal/Kg 

天然氣 

Kcal/Kg 

空氣源熱泵Kcal/KWH 

燃煤鍋爐 

Kcal/Kg 

燃料種類 

無 

電 

油 

天燃氣 

電 

煤 

污染 

無 

無 

有 

無 

無 

非常嚴重 

危險性 

無 

有 

比較危險 

比較危險 

無 

有 

燃值 

800 

860 

10200 

8500 

860 

4300 

平均熱效率 

200% 

95% 

85% 

90% 

350% 

64% 

燃料單價 

無 

0.8元/KWH 

6元/L 

3.0元/M3 

0.8元/KWH 

0.7元/kg 

噸熱水耗料 

無 

48.95KWH 

5.53L 

5.22M3 

14.95KWH 

16.35kg 

噸燃料費用 

無 

39.16元 

33.19元 

15.68元 

11.96元 

11.44元 

人工費用 

無 

無 

有 

有 

無 

有 

使用年限 

8~10年 

4~6年 

5~8年 

5~8年 

8~10年 

5~8年 

備注:上表為理論計算值,僅供參考,實際產水量須綜合考慮水箱保溫性能、管道保溫性能、加載時間、熱交換器使用年限等

控制器控制邏輯 

散熱模塊:開機后,油溫達到設定值啟動風機運行,低于設定值 

停止風機運行,檢測到風機過載時,停止風機運行,并報故障。散熱 

模塊可通過廠家參數中,風機控制參數,啟動或屏蔽。 

補水模塊:當補水閥水開溫度與補水閥水關溫度設為0時,補水 

按水位控制。補水控制一般用于有熱水箱與熱水泵的應用場合。當補 

水閥水開溫度與補水閥水關溫度不為0時,補水按水溫控制。水溫控 

制一般用于有大的循環水箱的應用場合,可以不接熱水泵與熱水箱。 

加熱模塊:開機后,檢測到水溫低于設定值,且缺水位有水,且 

檢測到油溫高于設置的循環泵油啟溫度,循環泵開,水溫高或者缺水位無水或者檢測到的油溫低于設置的循環泵油停溫度,循環泵關;檢測到循環泵過載時,停止循環泵運行。 

熱水存儲模塊:開機后,水溫高于設定值,且中水位有水,且儲水箱未滿,熱水泵開,到中水位無水或者儲水箱滿,熱水泵關; 檢測到熱水泵過載時,停止熱水泵運行。

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