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        螺桿空氣壓縮機熱能回收的原理及利用

        2017-07-07 21:54:57李章
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2017年14期
        關(guān)鍵詞:空氣壓縮機螺桿

        李章

        摘 要:空氣壓縮機在實際工作中,若處在持續(xù)運作的狀態(tài)中,排氣溫度常常會上升到很高的溫度,并在里面儲備著很多的熱量,在熱量還沒有被開發(fā)時,把它稱之為廢熱。在對空氣壓縮機的熱量儲備程序進行改進后,很多的熱量都能夠得到再次使用,不僅可以保護大氣環(huán)境,還可以減少熱量的損耗,同時還會提高空氣壓縮機的運轉(zhuǎn)速度。本文主要是針對螺桿空氣壓縮機熱能回收的原理及利用進行分析,并研究他們在實際工作中的效果。

        關(guān)鍵詞:螺桿;空氣壓縮機;熱能回收

        中圖分類號:TH45 文獻標識碼:A

        空氣壓縮機在實際工作中,若處在持續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)中,就會使?jié)櫥偷臏囟戎鸩缴仙?,排氣溫度也會上升到很高的溫度,并在里面儲備著很多的熱量,在熱量還沒有被開發(fā)時,把它稱之為廢熱。當這部分廢熱通過風扇等工具被釋放到周邊的空氣中時,就會引起溫室效應,污染空氣。在對空氣壓縮機的熱量儲備程序進行改進后,很多的熱量都能夠得到再次使用,不僅可以保護大氣環(huán)境,還可以減少熱量的損耗,同時還會提高空氣壓縮機的運轉(zhuǎn)速度。

        1.空氣壓縮機熱能回收的必要性

        根據(jù)原先的工作狀態(tài)以及構(gòu)造而生產(chǎn)出來的空氣壓縮機,它的絕熱性能一般都處在0.65~0.85之間。而改進后的空氣壓縮機,它的供油溫度一般處在54℃~64℃之間,實際工作中的排氣溫度常常處在84℃~94℃之間。過高的排氣溫度容易致使大多數(shù)的潤滑油呈現(xiàn)氣相的狀態(tài),給油氣相離的工作帶來了很大的麻煩,還會減少潤滑油的工作年限。小部分熱能的消耗是因為設(shè)備的工作摩擦,但大部分還是由于空氣壓縮機在擠壓氣體時產(chǎn)生熱能轉(zhuǎn)變而造成的消耗,壓縮機的絕熱性能一般是處在60%~80%之間。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),空氣壓縮機在實際工作時,真正因為運行而損失的電能在損失的總電能中只有很小的比重,大概有18%。而剩下大概82%的電能就會轉(zhuǎn)變成熱量,并通過風扇等工具釋放到環(huán)境中。因此,很多空氣壓縮機在生產(chǎn)時會添加散熱程序,使機器工作時出現(xiàn)的熱能可以得到及時釋放,從而保障機器的正常工作。過剩的熱能倘若不能得到及時釋放,不但會造成空氣壓縮機無法運轉(zhuǎn),還會致使機器內(nèi)部溫度過高,減少工作年限,甚至損壞??諝鈮嚎s機內(nèi)部空氣的溫度太高,就會造成其他相關(guān)機器的工作強度過大,從而降低壓縮空氣的質(zhì)量。

        2.空氣壓縮機熱能回收的原理

        2.1 無油空氣壓縮機的熱能回收設(shè)備

        2.1.1 無油空氣壓縮機熱能回收的工作原理

        無油空氣壓縮機熱能回收設(shè)備由空氣壓縮機釋放出的84℃的熱水,在用戶利用后,再次回到熱能回收設(shè)備的轉(zhuǎn)換程序時,就會轉(zhuǎn)換成34℃的冷水,等它再次回到空氣壓縮機時,空氣壓縮機一定不會由于溫度過高而出現(xiàn)問題??諝鈮嚎s機和熱能回收設(shè)備之間循環(huán)用到的水都是由水泵產(chǎn)生的。空氣壓縮機產(chǎn)生的熱水會直接跟應用端相連,用戶所用到的熱水都是由應用端產(chǎn)生的。而用戶用過的熱水也會再次回到應用端,從而到達熱能回收設(shè)備中進行冷卻。

        2.1.2 無油空氣壓縮機熱能回收設(shè)備的零件

        (1)板式換熱裝置

        它由很多表面呈現(xiàn)波紋形狀的金屬片,進行相互累加而形成的一個新型的、運轉(zhuǎn)速度快的換熱裝置。

        (2)水泵

        水泵選取的是葉輪泵,且要準備兩臺,確保一臺水泵出現(xiàn)故障時,另一臺水泵可以繼續(xù)運行。

        (3)比例調(diào)動按鈕

        比例調(diào)動按鈕和電動設(shè)備協(xié)調(diào)運作,用來判斷合流或分流的操作指令,從而操控溫度。

        (4)電控裝置

        電控裝置選取的是系統(tǒng)邏輯操控設(shè)備,可以按照實際指令來運轉(zhuǎn)。操控設(shè)備可以對比例調(diào)動按鈕進行持續(xù)運轉(zhuǎn),保證水溫的恒定。

        (5)安全按鈕

        它的作用就是安全保護,當設(shè)備里的水壓過高時,機器就會自動往外釋放水。安全按鈕在這個過程中可以保護人身安全和機械的運轉(zhuǎn)。

        無油螺桿空氣壓縮機的熱能回收設(shè)備技術(shù)已經(jīng)在實際工作中進行實驗,效果較好,可以被企業(yè)在實際生產(chǎn)中使用。

        2.2 噴油螺桿空氣壓縮機的熱能回收設(shè)備

        該設(shè)備的工作原理如圖1所示。

        空氣壓縮機主機1里盛放的油通過油氣相離設(shè)備2到達板式換熱設(shè)備7實現(xiàn)降溫后,再經(jīng)過放油通道上的溫控按鈕4發(fā)送指令,判斷該溫度有沒有到達溫控按鈕制定的溫度。倘若溫度大于事先制定的溫度,就要由油冷卻設(shè)備5進行冷卻,冷卻后的油通過油濾設(shè)備3再次到達主機1;倘若由熱回收設(shè)備釋放出來的油溫小于事先制定的溫度,就會直接從油濾設(shè)備3到達主機1。在熱回收設(shè)備的另一邊會設(shè)置進水口和出水口按鈕,經(jīng)過熱回收設(shè)備中的溫度輸送設(shè)備8給溫控按鈕6發(fā)送指令,從而實現(xiàn)調(diào)整水溫的目標。

        注意要點:

        (1)空氣壓縮機依靠雄厚的生產(chǎn)技術(shù),獨一無二的3路通道特點,把空氣壓縮機的冷卻的通道相互分離開,從而保障了空氣壓縮機的正常運轉(zhuǎn)。

        (2)熱回收設(shè)備選取獨特的熱轉(zhuǎn)換設(shè)備,即不銹鋼熱轉(zhuǎn)換設(shè)備。讓熱能在傳輸過程中的速度最快,消耗最低,如圖2所示。

        該熱回收設(shè)備程序簡單、使用方便,得到很多企業(yè)的青睞。該熱回收設(shè)備的安裝非常容易,全部的模塊都可以單獨拆卸,有利于后期的維修。該熱回收設(shè)備在生產(chǎn)時,選取模塊化生產(chǎn),共用部分可以在各種熱轉(zhuǎn)換設(shè)備中替換使用,方便于后期的檢查和維修。

        該熱能回收設(shè)備已經(jīng)在實際工作中經(jīng)過試用,取得了較好的結(jié)果,目前已經(jīng)被很多家企業(yè)使用。

        3.經(jīng)濟效益

        經(jīng)計算可知,一臺250kW無油螺桿空氣壓縮機,如果把它全年的工作時間照7500h來計算,它能夠回收的熱量大概有4600MJ;每小時能夠節(jié)省的電能大概有1300000kW;大概可以為企業(yè)或相關(guān)單位減少90萬元的損失;工作半年左右就能夠收回所有的成本費用。

        結(jié)論

        目前,國家正在提倡節(jié)能減排,注重保護環(huán)境,避免溫室效應的產(chǎn)生。而空氣壓縮機經(jīng)過改進以后,不但能夠增長用戶保護環(huán)境的責任感,也對綠色地球的形成貢獻出了自己的力量。企業(yè)或單位在實際工作中使用螺桿空氣壓縮機進行熱能回收,不但可以提高設(shè)備的工作效率,延長設(shè)備的使用年限,保護使用者的人身安全,減少設(shè)備的損耗和維修;還可以降低能量的損失,避免浪費,這不僅給企業(yè)或單位自身帶來有利之處,給社會、國家都帶來了很大的影響。

        參考文獻

        [1]張霞,鄒江.螺桿空氣壓縮機熱能回收的原理及應用[J].機械制造與自動化,2012,2(14):22-23.

        [2]趙峰.螺桿空氣壓縮機熱能回收的原理及利用[J].商品與質(zhì)量,2014,4(18):15-16.

        [3]郁永章,孫嗣瑩.容積式壓縮機技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008,4(2):20-22.

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