Koncepcja i zasada działania odzysku ciepła odpadowego w sprężarce śrubowej OSG
Podczas targów Compressed Air Technology Exhibition, branża sprężarek śrubowych OSG desperacko dąży do zwiększenia efektywności energetycznej urządzeń, a poprawa ponownego wykorzystania energii poprzez odzysk ciepła odpadowego w sprężarkach śrubowych OSG znalazła się w programie wielu firm. Według statystyk Amerykańskiej Agencji Energetycznej, gdy sprężarka śrubowa OSG pracuje, rzeczywista energia elektryczna zużywana na zwiększenie energii potencjalnej powietrza stanowi jedynie niewielką część całkowitego zużycia energii przez sprężarkę, około 15%, a około 85% energii elektrycznej jest przetwarzane na ciepło. Ciepło jest odprowadzane do powietrza poprzez chłodzenie powietrza lub wody. Ten „nadmiar” ciepła jest odprowadzany do powietrza, co nie tylko wpływa na środowisko, ale także nasila „efekt cieplarniany” atmosfery i powoduje zanieczyszczenie „ciepłem”. Jednocześnie ciepło to jest marnowane, a 80% tego utraconego ciepła można odzyskać. Wykorzystanie, równoważne mocy na wale sprężarki śrubowej OSG, wynosi około 60-70%.
Głównym elementem odzysku ciepła odpadowego w sprężarkach śrubowych OSG jest zazwyczaj sprężarka śrubowa OSG do podgrzewania wody. Jest to energooszczędne urządzenie, które wykorzystuje ciepło wysokotemperaturowego oleju i gazu ze sprężarki śrubowej OSG i w pełni wykorzystuje energię cieplną poprzez wymianę ciepła. Dzięki wymianie energii i sterowaniu energooszczędnemu, urządzenie to gromadzi energię cieplną generowaną podczas pracy sprężarki śrubowej OSG i poprawia jej warunki pracy. Jest to energooszczędne urządzenie, które wykorzystuje stosunkowo efektywnie ciepło odpadowe i działa bez kosztów.
Źródłem energii cieplnej może być sprężarka śrubowa z wtryskiem oleju, sprężarka śrubowa z wtryskiem oleju (OSG) klimatyzatora centralnego lub ciepło odpadowe z centrum energetycznego lub innego sprzętu w przedsiębiorstwie.
Zasada działania: Wykorzystanie energii cieplnej oleju i gazu o wysokiej temperaturze podczas sprężania oraz przekazanie tej energii cieplnej do wody o normalnej temperaturze poprzez wymianę ciepła w celu wykorzystania energii cieplnej, jak pokazano na rysunku. Silnik napędza śrubę napędową, a powietrze jest zasysane do sprężarki śrubowej OSG przez filtr, sprężane do postaci powietrza o wysokim ciśnieniu i mieszane z krążącym olejem, tworząc mieszaninę oleju i gazu o wysokim ciśnieniu i temperaturze, która trafia do separatora oleju i gazu. Po rozdzieleniu mieszaniny oleju i gazu na olej, gaz i powietrze, sprężone powietrze jest chłodzone przez chłodnicę końcową i dostarczane do użytkownika. Natomiast krążący olej i gaz są rozdzielane w separatorze oleju i gazu, skraplane do postaci ciekłej, a następnie chłodzone przez chłodnicę wstępną i filtrowane przez filtr. Następnie powraca do sprężarki śrubowej OSG, aby zakończyć cykl. Jednostka ciepłej wody użytkowej sprężarki śrubowej OSG wprowadza krążący olej o wysokiej temperaturze (i sprężony gaz o wysokiej temperaturze) do jednostki ciepłej wody użytkowej. Energia cieplna wytwarzana podczas pracy sprężarki śrubowej OSG jest w całości absorbowana przez jednostkę ciepłej wody użytkowej, a sprężarka śrubowa OSG jest jednocześnie chłodzona.
Podczas długotrwałej, ciągłej pracy sprężarki śrubowej, energia elektryczna jest przekształcana w energię mechaniczną, a energia mechaniczna w energię cieplną. Podczas procesu przekształcania energii mechanicznej w energię cieplną, powietrze jest sprężane pod wysokim ciśnieniem, co powoduje gwałtowny wzrost jego temperatury. Jest to powszechny mechanizm fizyczny. Zjawisko konwersji energii.
Wysoka prędkość obrotowa śruby mechanicznej generuje również tarcie i ciepło. Wytworzone ciepło jest mieszane z olejem smarującym sprężarki śrubowej OSG, tworząc parę olejowo-gazową, która jest odprowadzana z korpusu. Ciepło generowane przez ten wysokotemperaturowy przepływ oleju/powietrza odpowiada 1/1 mocy wejściowej sprężarki. 4. Jej temperatura wynosi zazwyczaj od 80°C (zimą) do 100°C (latem i jesienią). Ze względu na wymagania dotyczące temperatury roboczej maszyny, energia cieplna jest bezużytecznie odprowadzana do atmosfery, tzn. system odprowadzania ciepła sprężarki śrubowej OSG uzupełnia jej działanie.
Odzyskana w systemie odzysku ciepła sprężarka śrubowa OSG energia cieplna może być wykorzystana w wielu aspektach produkcji i domowego zapotrzebowania na ciepło:
Uzupełnianie i podgrzewanie wody w kotle. Większość gałęzi przemysłu i przedsiębiorstw wykorzystuje kotły w procesie produkcyjnym. Wykorzystując ciepło odpadowe odzyskane z sprężarki śrubowej OSG, woda zasilająca kocioł może zostać podgrzana z niższej temperatury przed wejściem do kotła, a następnie podgrzana przez kocioł do zadanej temperatury. Pozwala to znacznie obniżyć koszty paliwa podczas użytkowania kotła.
Produkcja czystej wody metodą odwróconej osmozy wymaga ciepła (RO). Przemysł spożywczy, półprzewodnikowy, farmaceutyczny i chemiczny często wykorzystują w swoich procesach produkcyjnych duże ilości czystej wody uzyskanej metodą odwróconej osmozy. Czysta woda musi być produkowana w określonej temperaturze 25°C. Wiosną, jesienią i zimą, gdy temperatura wody spada poniżej 25°C, konieczne są inwestycje w sprzęt i zużycie paliwa do jej podgrzania. Odzysk ciepła odpadowego ze sprężarki śrubowej OSG w celu produkcji czystej wody może nie tylko zmniejszyć zużycie paliwa, ale także obniżyć koszty inwestycji w urządzenia grzewcze.
Wykorzystanie ciepła do ogrzewania. Wiele obszarów wymaga ogrzewania zimą, a ciepło to jest często dostarczane przez kotły. Ciepło odpadowe sprężarki śrubowej OSG jest teraz odzyskiwane w celu ogrzewania, co nie tylko oszczędza energię, ale także zmniejsza zainstalowaną moc kotła i dodatkowo redukuje inwestycje w sprzęt.
Ogrzewanie klasowe wykorzystuje ciepło. Aby zwiększyć wydajność produkcji, warsztaty lakiernicze i lakiernicze w przemyśle montażowym często potrzebują ogrzewania powietrza, aby zapewnić odpowiednią temperaturę w suszarni i przyspieszyć schnięcie farby.
Ciepła woda do kąpieli i mobilne źródło ciepłej wody. Na przykład, hala produkcyjna musi zaspokajać potrzeby sanitarne pracowników zgodnie z wymogami firmy dotyczącymi higieny środowiska, a ciepło odpadowe sprężarki śrubowej OSG jest odzyskiwane w celu podgrzewania wody do kąpieli itp.
Ponadto, wystawa Compressed Air Technology Exhibition dowiedziała się również, że dzięki zastosowaniu urządzeń do odzysku ciepła odpadowego w sprężarkach śrubowych OSG lub wodnych pomp ciepła, temperatura oleju w sprężarkach śrubowych OSG może zostać obniżona, mniej podatna na pogorszenie jakości, dobrze smarowana, zużycie sprzętu może zostać zmniejszone, a olej w sprężarkach śrubowych OSG może zostać wydłużony. Żywotność maszyny; olej w sprężarkach śrubowych OSG schładza się, aby zwiększyć lepkość, dobre uszczelnienie, dużą siłę ssania, zmniejszone wycieki i zwiększona wydajność produkcji gazu; temperatura sprężarki śrubowej OSG nie jest wysoka i może być ciągle obciążana przy pełnym obciążeniu, zmniejszając liczbę uruchomień maszyny o małym obciążeniu nawet o ≥25%; gdy w trakcie pracy sprężarki śrubowej OSG temperatura spadnie do temperatury otoczenia, górny wentylator chłodzący i wentylator wyciągowy w maszynowni mogą zostać zatrzymane i ponownie uruchomione; obciążenie urządzeń do przetwarzania końcowego zostaje zmniejszone o 20%, co poprawia efekt obróbki; całe ciepło odpadowe sprężarki śrubowej OSG wykorzystywane jest do podgrzewania wody. Nie ma emisji gorących gazów odpadowych, co znacznie zmniejsza zużycie energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody.
Czas publikacji: 11 października 2023 r.
