英格索兰螺杆空压机热能回收系统应用与介绍

发布日期:2018-07-16 18:50:00

 

       空压机余热回收系统将空压机以往浪费的热能回收利用,降低了其它燃料的消耗,保护了环境,实现了真正意义上的节能环保,带来了良好的经济效益和社会环境效益,在目前甚至未来都有着良好的市场前景。

英格索兰空压机热回收系统图解

 

     随着空压机在现代工业领域中应用越来越广泛,压缩空气成为工业领域中最广泛的动力源之一,但是要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源,在大多数生产型企业中,压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%~35%。

 

 

      根据行业调查分析,空压机系统5年的运行费用组成中:系统的初期设备投资及设备维护费用占总费用的23%,电能消耗(电费)占77%,其中15%的能量转换为空气势能,85%的能量转换为热能,通过风冷或水冷的方式排放到空气中去。而排放到空气中的这部分热能既加剧了大气的温室效应,又造成了能量的浪费,这部分热能可以通过热回收装置回收利用。也就是说,可以通过热回收装置转换为洗澡用水、锅炉加热、空间加热、工业纯水制造等多种应用。

 

 

     现以英格索兰无油螺杆式压缩机热能回收系统为例介绍其工作原理、产品特点及节能效果。

 

无油螺杆式压缩机热回收系统产品介绍及工作原理

      产品特点介绍:

        无油螺杆式压缩机的热能回收具有很大潜力。在工作过程中,第一级和第二级的排气温度可达130℃,大部分热量被中间冷却器、后冷却器吸收。通过控制调节压缩机冷却系统中的冷水量,英格索兰无油螺杆式热回收系统轻松捕获85%的热量,该热能和冷却水进行热交换,可将热水加至70℃,在保证压缩机正常运行的前提下,最大效率地实现了能源热回收及储备。

 

      该产品设计中,热回收模块、泵、阀安装紧凑,占用空间小;采用不锈钢热回收模块使导热效果达到最佳,将损失降至最低,不影响压缩机的正常运行;闭环系统使冷却水循环达到最佳;而且操作简易,维护简单,运行成本最低,人机友好的PLC控制器实现自动控制和监管。

 

       工作原理:

      无油螺杆式压缩机热回收系统的原理示意图如图所示。在该系统中通过水泵不断将冷水输送到无油螺杆压缩机,压缩机散热产生的热量将冷水加热,然后输送到热回收模块,热回收模块相当于换热器,热水通过该模块的时候进行换热,可以达到用户想要的温度。此外该系统中还设置了保护系统,当热水温度不高时,热水直接通过旁路经电动调节三通阀继续进行循环;当热水温度过高时,热水则通过保护系统进行降温处理后经电动调节三通阀继续循环下去。

 

 

无油螺杆式压缩机热回收系统节能效果及应用场合

       节能效果以英格索兰160kW空压机为例,1h浪费的量11.7万kcal,1d24h浪费的热量281万kcal,1年360d浪费的热量101160万kcal。英格索兰空压机配套热回收系统大约可以回收余热的50%左右,即占空压机轴功率的40%,则160kW空压机每年可回收热量50580万kcal。相当于每年节省0号柴油46t,折合人民币32.2万元;节省天然气52800m³,折合人民币21.1万元;节省用电55.3万kWh,折合人民币35.9万元;节省标准煤67.9t。

 

 

     随着能源价格的进一步上涨,回收空压机余热的经济效益将越加明显。现将所有型号的热回收系统节能效果作粗略估计,如表1所示。

英格索兰空压机热回收系统分析表

 

   应用场合空压机热回收系统可以应用于以下几方面

(1)制取热水,用于洗澡:在铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业,可将回收的空压机余热加热自来水到50~60℃,供工人洗澡使用。原来需要耗费较高成本的福利,现在可以免费提供。

 

(2)锅炉补水预热:大多数的行业在生产过程中都会用到锅炉,利用回收的空压机余热,将锅炉补给水在进入锅炉之前由较低的温度先一步提升,再由锅炉加热到设定温度,可以大大降低锅炉的用能及燃料成本。

 

(3)采暖用热:很多地区冬季需要供热采暖,而这部分热量往往是利用锅炉加热提供的。现回收空压机的余热用于采暖,不但节省能源的消耗,还可以减少锅炉的装机容量,进一步降低设备上的投资。

 

 

无油螺杆式压缩机热回收系统节能案例

      现将HRS-OFS-250和HRS-OFS-160两种主要型号的无油螺杆压缩机热回收系统的节能案例介绍如下。两种型号的技术参数如表2所示。

英格索兰空压机热回收系统技术参数

 

案例一

项目背景:客户拥有一台250kW的无油螺杆式压缩机,压缩机经热能回收改造后回收的热量供空调箱采暖使用。

 

项目实施:英格索兰为该公司成功进行了压缩机热回收系统的设计改造,包括压缩机内部水路循环热交换系统、热回收成撬系统、蓄热水箱和泵送系统。

 

项目效果:通过对无油螺杆压缩机的技术改造,将原先排放到水中的热量重新回收。热回收成撬与压缩机水路串联,形成闭式循环。以开式循环的方式提供给客户源源不断的热水,出水温度始终稳定在70℃以上,完全满足客户工艺用水的需求,节能效果显着。该项目全部技术改造投资额约38万元,建设期40d,运行5个月即可收回全部成本,为客户每年节约标准煤179t,每年可节省成本89万元。

 

 

案例二

项目背景:客户拥有一台160kW的无油螺杆式压缩机,要求通过余热回收系统每天将30m³水由20℃加热至60℃存入蓄热水箱,再送入燃油锅炉加热生成饱和蒸汽或者用作其它用途。

 

项目实施:英格索兰为该公司成功进行了压缩机热回收系统的设计改造,包括压缩机内部水路循环热交换系统、热回收成撬系统、蓄热水箱和泵送系统。

 

项目效果:经过多日跟踪观察,现阶段进水温度25℃,蓄水温度由于受到用水量波动的影响,在65℃至70℃之间,客户反映节能效果明显。

 

本项目投资约15万元,建设期30天,运行6个月即可收回全部成本,每年可为客户节省成本约34.5万元。

 

综述

    空压机余热回收系统将空压机以往浪费的热能回收利用,降低了其他燃料的消耗,保护了环境,实现了真正意义上的节能环保,带来了良好的经济效益和社会环境效益,在目前甚至未来都有着良好的市场前景。