Bercakap tentang pemulihan haba sisa beberapa pemampat udara biasa
Udara termampat adalah salah satu sumber kuasa yang paling banyak digunakan dalam industri. Kerana kelebihan keselamatannya, bebas pencemaran, prestasi peraturan yang baik, pengangkutan yang mudah, dan lain-lain, lebih banyak digunakan di bidang perindustrian moden. Tetapi untuk mendapatkan udara termampat yang berkualiti memerlukan banyak tenaga. Di kebanyakan syarikat pengeluaran, udara termampat menggunakan 10% hingga 35% daripada jumlah penggunaan elektrik. Walaupun secara berterusan meningkatkan kecekapan sistem udara termampat, pemampat udara akan menjana sejumlah besar haba pemampatan semasa operasi. Tenaga yang digunakan oleh akaun pemampatan haba melebihi 85% daripada kuasa operasi unit. Biasanya, bahagian tenaga ini dilepaskan melalui sistem pendinginan udara atau penyejukan air unit. Di atmosfera.
Oleh itu, pemulihan haba pemampat adalah satu cara yang perlu untuk terus mengurangkan kehilangan sistem udara dan meningkatkan produktiviti pelanggan. Teknologi penjimatan tenaga untuk pemulihan haba sisa kini banyak dikaji, tetapi kebanyakannya hanya untuk transformasi saluran paip minyak kompresor udara skru yang disuntik minyak. Kertas ini memperkenalkan prinsip kerja beberapa pemampat udara biasa dan ciri-ciri sistem pemulihan haba sisa secara terperinci, dan lebih banyak memahami cara dan bentuk pemulihan haba sisa kompresor udara, yang boleh memulihkan haba sisa dan mengurangkan kos tenaga perusahaan . Tujuan penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar.
Beberapa kaedah dan bentuk pemulihan haba sisa pemampat udara diperkenalkan.
1 Analisa pemulihan haba baki penyuntik udara skru suntikan udara
1) Analisis prinsip kerja kompresor udara skru yang disuntik minyak
Kompresor udara skru yang disuntik minyak adalah sejenis pemampat udara dengan bahagian pasaran yang tinggi. Prinsip kerja ditunjukkan dalam Rajah 1.
Minyak kompresor udara skru yang disuntik minyak mempunyai tiga fungsi: penyejukan menyerap haba mampatan, pengedap dan pelinciran.
Laluan gas: Udara luaran memasuki kepala mesin melalui penapis udara dan dimampatkan oleh skru. Campuran minyak dan gas dilepaskan dari pelabuhan ekzos, melalui sistem saluran paip dan sistem pemisahan minyak dan gas, memasuki udara sejuk, dan mengurangkan udara termampat suhu tinggi ke tahap yang boleh diterima. .
Litar minyak: Campuran minyak dan gas dikeluarkan dari cawangan enjin utama. Dalam silinder pemisahan minyak, minyak penyejukan dipisahkan dari udara termampat dan kemudian memasuki minyak sejuk untuk menghilangkan haba minyak suhu tinggi. Minyak yang disejukkan disuntik semula ke mesin utama melalui litar minyak yang sepadan. Segar, segel dan pelincir. Berulang kali.
2) Prinsip pemulihan haba sisa minyak skru suntikan minyak pemampat
Gambar rajah skematik dan carta alir pemulihan haba sisa pemampat udara skru jet minyak ditunjukkan dalam Rajah 2 dan Rajah 3.
Ia dapat dilihat dari Rajah 2 dan Rajah 3 bahawa suhu tinggi dan campuran minyak dan gas tekanan tinggi yang terbentuk oleh pemampatan kepala pemampat dipisahkan dalam pemisah minyak dan gas, dan minyak suhu tinggi diperkenalkan ke dalam suatu haba penukar oleh pembaharuan saluran paip pelepasan minyak minyak dan gas. Injap pintasan mengedarkan jumlah minyak yang memasuki penukar haba dan paip pintasan dalam masa nyata, dengan itu memastikan bahawa suhu minyak kembali tidak lebih rendah daripada suhu pelindung minyak kembali pemampat udara, dan air sejuk di sebelah air penukar haba menukar panas dengan minyak suhu tinggi. Air panas yang dipanaskan boleh digunakan untuk air panas domestik, pemanasan penyaman udara, pemanasan air suapan pemanasan, proses air panas, dan sebagainya.
3) pemulihan haba buangan haba utama
Terdapat banyak bentuk sistem pemulihan haba sisa untuk kompresor udara skru yang disuntik minyak. Kedua-dua sistem yang paling biasa disenaraikan di bawah. Rajah 4 adalah carta alir sistem pertukaran haba utama sesebuah kompresor udara skru minyak jet. Ia dapat dilihat dari gambaran bahawa air sejuk dalam tangki pemeliharaan haba terus menukar haba dengan peranti pemulihan tenaga di dalam pemampat udara melalui pam air yang beredar, dan kemudian kembali ke tangki air pemeliharaan haba. Ciri-ciri sistem sedemikian adalah bahawa peralatan adalah kecil dan kecekapan pertukaran haba adalah tinggi, tetapi perlu diperhatikan bahawa adalah perlu untuk memilih peranti pemulihan bahan dengan kualiti bahan yang baik, dan perlu dibersihkan dengan kerap, jika tidak, ia adalah mudah untuk menyebabkan penyumbatan disebabkan oleh penskalaan suhu atau kebocoran peranti pertukaran haba. Permohonan pencemaran.
4) Pemulihan haba sisa pemulihan haba sekunder
Rajah 5 adalah carta aliran sistem pertukaran haba sekunder pemampat udara skru yang disuntik minyak. Ia dapat dilihat dari angka bahawa sistem itu melakukan dua pertukaran haba, dan sistem sampingan utama yang menukar haba dengan peranti pemulihan tenaga adalah sistem tertutup, dan sistem sampingan sekunder boleh Untuk sistem terbuka, ia juga boleh menjadi sistem tertutup . Sistem tertutup di bahagian utama menggunakan air tulen atau air suling untuk mengurangkan kerosakan kepada unit pemulihan tenaga akibat penskalaan air. Sekiranya penukar panas rosak, medium pemanasan pada akhir permohonan tidak akan tercemar.
5) Kelebihan menambah peranti pemulihan tenaga haba untuk pemampat udara skru yang disuntik minyak
Selepas pemampat udara skru suntikan bahan api dipasang dengan peranti pemulihan haba, ia mempunyai kelebihan berikut:
(1) Hentikan peminat penyejuk udara sendiri atau kurangkan masa peminat. Unit pemulihan haba menggunakan pam air beredar. Motor pam menggunakan sejumlah tenaga elektrik, tetapi suhu masuk udara unit utama pemampat udara tidak mencapai 80. Pada ~ 95 ° C (boleh ditetapkan dalam julat ini), peminat penyejuk udara sendiri tidak berfungsi , kuasa kipas ini biasanya 4 hingga 6 kali lebih besar daripada kuasa pam yang beredar, jadi peminat berhenti, kitaran Penggunaan kuasa pam harus 4 hingga 6 kali lebih cekap tenaga. Di samping itu, kerana suhu minyak boleh dikawal dengan baik, kipas ekzos di dalam bilik mesin boleh dibuka kurang atau tidak sama sekali, yang boleh menjimatkan tenaga.
(2) Menukar haba buangan kepada air panas tanpa sebarang penggunaan tenaga tambahan.
(3) Meningkatkan anjakan pemampat udara. Oleh kerana suhu pengendali pemampat udara boleh dikawal dengan berkesan oleh peranti pemulihan dalam jarak 80 hingga 95 ° C, kepekatan minyak boleh disimpan dengan baik, dan sesaran pemampat udara akan meningkat, dan peningkatan 2% hingga 6%. Ini juga bersamaan dengan menjimatkan tenaga. Ini amat penting untuk pemampat udara yang beroperasi pada musim panas, kerana pada musim panas, suhu ambien lebih tinggi, suhu minyak sering kali meningkat hingga kira-kira 100 ° C, minyak menjadi lebih nipis, ketahanan udara menjadi lebih buruk, dan jumlah ekzos dikurangkan. Oleh itu, peranti pemulihan haba boleh menyerlahkan kelebihannya pada musim panas.
2 Minyak bebas skru udara pemampat pemulihan haba sisa
1) Analisis prinsip kerja kompresor udara skru bebas minyak
Apabila pemampat udara dipompresi secara teratur, ia adalah penjimatan tenaga yang paling banyak. Tenaga elektrik yang digunakan terutamanya ditukar kepada tenaga potensi mampatan udara, yang boleh dikira menurut formula (1):
Kadar aliran jisim udara m-udara pemampat, kg / s
R-gas tetap, udara ialah 287J / (kg · K)
T. - suhu penyedutan, K
Aliran volum Q-gas, m3 / s
P0 - tekanan sedutan, Pa
Tekanan P2-ekzos, Pa
P kerja-kerja radiasi pemampat haba Fu-air, W
Pemampat pemampat udara pemampatan P, penggunaan kuasa pemacu, W;
ρ --- kepadatan udara kg / m3
Oleh kerana tidak ada kesan penyejukan suntikan bahan bakar, proses kerja kompresor udara skru bebas minyak adalah kira-kira proses mampatan adiabatik. Pemampat udara skru bebas minyak dua peringkat dengan penyejukan interstage adalah relatif buruh. Enjin utama skru dengan jaket air atau jaket minyak mempunyai indeks proses kerja sedikit lebih rendah daripada indeks adiabatik isentropik, iaitu sekitar 1.3. Penggunaan kuasa pemampat udara boleh dikira mengikut formula (3):
Indeks proses N
Rg-pemalar gas, udara adalah 287J / kg · k
T0, suhu inspirasi T1-pertama dan kedua, k
P0 - tekanan sedutan primer, pad
P1, P2-, tekanan ekzos pertama dan kedua, Pa;
P penghantaran - pemampat udara pemampat haba penggunaan kuasa, W
Kompresor udara skru bebas minyak mempunyai potensi untuk pemulihan haba buangan berbanding dengan pemampat udara suntikan bahan api. Oleh kerana tidak ada kesan penyejukan minyak, proses pemampatan lebih menyimpang dari pemampatan isoterma, dan kebanyakan kuasa ditukar kepada haba pemampatan udara termampat, yang juga merupakan penyebab suhu berlebihan minyak- kompresor udara skru percuma. Mengitar semula sebahagian daripada tenaga haba untuk air perindustrian, air preheater dan bilik mandi pengguna akan mengurangkan penggunaan tenaga projek, dengan itu mencapai perlindungan karbon dan alam sekitar yang rendah.
Rajah 6 menunjukkan pengagihan tenaga kompresor udara skru bebas minyak. Ia dapat dilihat dari angka bahawa penghasilan haba kompresor udara skru bebas minyak yang dapat disejukkan dapat diperoleh 100%.
2) Minyak bebas pemampat udara pemampat pemampat haba
Rajah 7 adalah carta aliran dalaman pemampat udara pemulihan tenaga pemampat udara skru bebas minyak. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar, air sejuk secara berurutan tertakluk kepada pertukaran haba melalui penyejuk minyak, sistem mampatan tekanan tinggi, intercooler sistem pemampatan tekanan rendah dan penyejuk selepas mana penyejuk minyak mesti diperbesarkan.
3 pemampat udara sisa pemampat udara pemampat
1) Analisis prinsip kerja pemampat udara sentrifugal
Pemampat udara empar didorong oleh pendesak untuk memutar gas pada kelajuan tinggi untuk menghasilkan daya sentrifugal. Oleh sebab aliran gas di dalam pendesak, aliran laju dan tekanan gas selepas melepasi pendesak diperbaiki, dan udara termampat dihasilkan secara berterusan. Pemampat udara sentrifal terdiri daripada dua bahagian, pemutar dan pemegun, dan pemutar termasuk pendesak dan batang. Terdapat pisau pada pendesak, selain plat baki dan sebahagian daripada meterai aci, badan utama stator adalah selongsong (silinder), dan penyebar, lengkung, kembalinya, paip pengambilan, ekzos paip dan aci separa disusun di stator. Dimeterai. Prinsip kerja pemampat sentrifugal adalah apabila pendesak berputar pada kecepatan tinggi, gas berputar. Di bawah tindakan daya sentrifugal, gas disedut ke dalam peresap di belakang, dan zon vakum terbentuk di pendesak, di mana udara segar dari luar masuk. pendesak. Pendesak terus berputar dan gas terus disedut masuk dan keluar, dengan itu mengekalkan aliran gas yang berterusan. Kompresor udara sentrifugal bergantung kepada perubahan dalam tenaga kinetik untuk meningkatkan tekanan gas. Apabila pemutar berberat, iaitu roda kerja, berputar, bilah memacu gas untuk berputar, memindahkan kerja ke gas, supaya gas memperoleh tenaga kinetik. Selepas memasuki bahagian pemegun, kepala tenaga ditukar kepada tekanan yang dikehendaki disebabkan pengembangan stator, kelajuan dikurangkan, tekanan meningkat, dan tindakan pembimbing bahagian pemegun digunakan untuk memasuki pendesak peringkat bawah terus meningkat, dan akhirnya dilepaskan oleh volute. Untuk setiap pemampat, untuk memenuhi keperluan tekanan reka bentuk, setiap pemampat disediakan dengan beberapa peringkat dan segmen yang berbeza, dan juga beberapa silinder.
2) pemampat udara sisa pemampat proses pemulihan haba
Centrifuge umumnya mengalami pemampatan tiga peringkat. Udara termampat pertama dan kedua adalah tidak sesuai untuk pemulihan haba buangan disebabkan oleh pengaruh suhu dan tekanan keluar. Secara umum, udara mampatan peringkat ketiga dipulihkan oleh haba buangan. Ia perlu menambah aftercooler udara, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8. Ia menunjukkan bahawa apabila hujung panas tidak perlu menggunakan haba, udara termampat didinginkan tanpa menjejaskan operasi sistem.
4 Jenis kaedah pemulihan haba sisa untuk pemampat udara yang disejukkan dengan air
Untuk mesin skru yang disuntikkan dengan air, mesin skru tanpa minyak, emparan dan pemampat udara yang lain, sebagai tambahan kepada pemulihan haba buangan transformasi struktur dalaman, ia juga mungkin untuk mengubah saluran paip penyejukan secara langsung untuk merealisasikan haba sisa tanpa mengubah struktur badannya. Kitar semula.
1) Rajah skematik pemulihan haba buangan pemampat udara yang disejukkan dengan air.
Rajah 9 adalah gambarajah skema pemulihan haba sisa pemampat udara menggunakan pam haba sumber air untuk meningkatkan tenaga. Ia dapat dilihat dari angka bahawa air penyejukan diperkenalkan ke dalam pam sumber air panas utama unit dengan memasang pam sekunder pada paip penyejuk air penyejuk pemampat udara, dan sensor suhu penyerap utama penyambung menyesuaikan tiga elektrik injap pengawal selia dalam masa nyata untuk mengawal suhu masuk penyejat. Pada nilai set tertentu, air panas 50-55 ° C boleh disediakan untuk proses hayat dan pengeluaran melalui unit pam haba sumber air.
Sekiranya tidak ada permintaan air panas suhu tinggi, penukar haba plat boleh disambung secara siri dengan pemampat udara yang mengedarkan litar air penyejuk. Suhu air penyejukan suhu panas dengan air lembut dari tangki air lembut, yang mengurangkan suhu air dalaman dan meningkatkan suhu air luaran. Air yang dipanaskan disimpan dalam tangki simpanan air panas dan kemudian diangkut ke rangkaian haba untuk digunakan pada sumber haba suhu rendah. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 10, apabila haba air penyejuk digunakan, beban penyejuk air berkurangan, atau Menara penyejuk diperlukan lagi. Walau bagaimanapun, untuk memastikan operasi sistem yang selamat dan boleh dipercayai, menara penyejukan masih akan dikekalkan, tetapi injap kawalan dalam keadaan tertutup biasanya dipasang pada paip masuk dan keluar dari menara penyejuk. Injap kawalan mengamalkan kawalan suhu. Apabila sistem pemulihan haba sisa gagal, suhu air dalaman meningkat kepada suhu yang terhad, injap dibuka, dan sistem penyejukan menara penyejukan asal dimanfaatkan, memastikan penyejuk udara yang boleh dipercayai.
2) Analisis pemulihan haba buangan pemampat udara yang disejukkan dengan air
Ia mudah dan mudah untuk mengubah saluran paip penyejuk air secara langsung kepada pemampat udara, dan ia tidak mengubah struktur badan pemampat udara, yang boleh mengurangkan risiko pembinaan semula dan meningkatkan kebolehpercayaan operasi sistem pemulihan haba buangan .
