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空气压缩机的节能方法及螺杆空压机余热回收利用讲解~

2019-03-13

  空压机解决泄漏和用气方式,达到节能目的

  首先,空压机解决泄漏和用气方式就可以达到节能目的。据权威机构的检测,空压机所消耗的电能仅有10%转换为压缩空气,而90%转化为热能,可见压缩空气比电贵十倍。但是,在人们心目中,并没有认识到这一点,这主要表现为:

  1.1 不重视管理路上的泄漏在气管首先发生的是隐漏,然后才是显漏。当送气管上出现1 mm的孔,压缩空气的压力为0.714Mpa时,泄漏量为1.5 L/s,相当于压缩机损耗的功率为0.4kW。但在大多数工厂中,到处可以听到漏气的声音,有谁去理会呢?因为没有认识到压缩空气比电贵十倍,所以都习以为常了。因此,空压机节能首先要做的事是治理好泄漏。

  1.2 使用不当造成的浪费这里仅举一个例子,在线路板生产厂家,大多数电镀线上都要用振动来增加对小孔的电镀能力,有些厂家偏好采用气振来达到此目的,殊不知,这样做比采用电振的方式要多消耗十倍以上的电力。我们通过表1来对气振和电振的优劣作一比较。从表1中我们可以看到气振的获取要多一个媒体,而压缩空气的获得耗电又如此之大,因而气振的耗能要比电振大的多就不奇怪了。因此空压机的节能同时还要避免不当的用气方式。其次,采取节能技术可以达到节能目的。

  2 、对空压机进行节能改造的方式

  目前,对空压机进行节能改造共有三种方式,试阐述如下:

  2.1 集中控制方式

  对多台空压机采取集中控制方式。根据用气情况自动控制空压机的运行台数,改造之前,空压机开启的台数是固定的。

  (1)当用气减少到一定量时,空压机是通过减少加载时间来减少产气量。

  (2)若用气量进一步减少,性能好的空压机则会自动停机。在(1)的情况下,空压机即使是在卸载情况下也是要消耗电能的。改造后,便可停掉相应台数的空压机,运行台数减少了,无疑就节约了用电。

  2.2 变频调速方式

  采取变频调速方式来降低空压机电动机的轴功率输出。改造之前,空压机的压力达到设定压力时,即会自动卸荷;改造之后,空压机并不卸荷,而是通过降低转速来降低压缩机时的产气量,维持气网需要的低压力。这里有两个地方可以节能:

  (1)减少压缩机从卸荷状态到加载状态这一突变过程带来的电能消耗。

  (2)电机的运转频率降低至工频以下,使电机轴的输出功率减少。以上两种方式都不同程度的降低了空压机在运行过程中的能源消耗,但是空压机在工作过程中产生如此大的热能而让它白白地散发到空气中去,却在很长的时间内未得到用户的普遍重视,这不能说不是一个极大的遗憾。

  2.3 空压机热能回收是一项非常环保的节能方式

  2.3.1热能回收装置工作原理

  空压机的高温油经过热交换器把热量传递到冷却水中,冷却水被加热后流到保温贮水桶中,这样就可达到热能回收的目的。

  2.3.2热能回收实现的条件

  (1)空压机的热能回收后,水能被加热到多少度,有没有较大的实用价值?

  (2)同时油温应保持多少度,是否会影响空压机的工况?

  这些问题一直困扰着开发者和使用者,如果不能正确地解决这些问题,热能回收只能停留在纸上,成为空谈。

  下面先回答第(1)个问题:

  经过开发者的反复摸索,热能回收装置的出水温度可控制在40 ℃ ~ 75 ℃范围内,可由客户根据需要设置。

  ①温度较低时水可用于员工的生活方面,如冲凉;

  ②温度较高时水可用于生产线,例如PCB生产厂家如蚀刻生产线的蚀刻缸需要加热到55 ℃。对于第(2)个问题,回答如下:这个问题实际上是热能回收实现的条件问题。虽然各厂家生产的空压机结构形式和使用的滑润油的种类不同,但对排气温度的要求大体是一致的,即标准的运行温度范围为70 ℃ ~ 95 ℃,理想的运行温度为80 ℃ ~ 90℃之间。这么高的油温就给加热冷却水到75 ℃提供了可靠的条件,开发者的试验表明在保持空压机运行在理想工况的前提下,热能回收装置完全可以将水加热到75 ℃。

  螺杆空压机余热回收利用讲解~

  空压机热能热水机组,是一种利用压缩机高温油气热能,通过热交换将热能充分利用的节能设备。它通过能量交换和节能控制,收集空压机运行过程中产生的热能,同时改善空压机的运行工况,是一种相对高效废热利用、零成本运行的节能设备。

  1、热能

  来源可以是喷油螺杆式空气压缩机,可以是中央空调的喷油螺杆压缩机,也可以是能源中心或企业其他设备的余热。热水可作为生活用水、热风烘干、暖气供应、恒温恒湿组合风柜、锅炉补充热水、清洗设备用热水等。

  2、原理

  利用压缩中的高温油气热能,通过热交换热能传递给常温热水,实现热能利用。电动机带动螺杆机旋转,空气经过滤器,被吸入螺杆压缩机中压缩成高压空气,并与循环油混合形成高压高温油气混合气体,进入油气分离器。油气混合气被分离成油气和空气后,其中的压缩空气经后冷却器散热后供给用户;而循环油气在油气分离器中被分离,凝结成液态后,再经前冷却器散热及过滤器过滤,回到压缩机,完成一个循环过程。压缩机热能热水机组是将高温循环油(和高温压缩气体)引入热能热水机组内,空压机运行过程中所产生的热能被热能热水机充分吸收,同时压缩机得以降温。

  螺杆式空压机长期连续的运行过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为热能,在机械能转换为热能过程中,空气得到强烈的高压压缩使之温度骤升,这是普通物理学机械能量转换现象。机械螺杆的高速旋转,同时也摩擦发热,这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体,这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的1/4,它的温度通常在80℃(冬季)-100℃(夏秋季),这些热能都由于机器运行温度的要求,被无端地废弃排往大气中,即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。

  螺杆式空压机余热利用工程并非简单和传统的冷热交换形式,采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8-2.0倍。余热工程产出的企业职员生活福利热水,严冬也可加热到≥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。

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