另一方面,壓縮機(jī)在提高空氣壓力時(shí)提高了空氣的溫度,這也為熱能回收再利用帶來了巨大的潛力?;谄髽I(yè)的成本效益考慮,企業(yè)用戶也越來越關(guān)注熱能回收再利用的問題了。
熱能回收再利用的投資回報(bào)率很高,通常不到兩年就能收回全部投資。為什么壓縮空氣的熱能回收有著這樣的潛力呢?本文將詳細(xì)解答。
縮空氣通過熱交換器的冷卻器管,冷卻水在管子中逆向流動(dòng),薄片設(shè)計(jì)的冷卻管確保了有效的熱傳遞并減少了壓力損失。
溫度的高低還取決于壓縮比。例如進(jìn)氣溫度為20℃,壓縮比為3,壓縮機(jī)的等熵效率為74%時(shí),空氣壓縮時(shí)的溫度會(huì)達(dá)到166 ℃。溫度越高,廢熱利用的范圍就越廣泛。
為了利用這些熱量,與以往的熱氣在壓縮階段、消音階段和消音罩內(nèi)管道系統(tǒng)中被冷卻的情況不同,為螺桿壓縮機(jī)配備排氣管,空氣經(jīng)這一排氣管道排出。中央排氣管中的廢氣溫度在30℃~60℃之間,這一溫度范圍的廢氣經(jīng)分支管路返回,供室內(nèi)采暖使用。同時(shí),這一采暖系統(tǒng)利用閘板閥來控制各個(gè)不同空間的具體采暖溫度。
純凈廢氣的熱能可以有效地直接用于室內(nèi)采暖,但管殼式換熱器的出現(xiàn)則開辟了高溫廢氣能源利用的新天地。因此這一技術(shù)也被推薦用于空壓機(jī)站的技術(shù)改造,以顯著提高空壓機(jī)設(shè)備的能源利用效率。
使用緊湊型的管殼式換熱器裝置于空壓機(jī)的壓力側(cè),管殼式換熱器可以簡單方便地集成到原有的壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)中。管殼式換熱器的設(shè)計(jì)基于內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)特性,隨著排氣管道系統(tǒng)壓力的增高,帶來的功率損失只有2%,與熱能回收帶來的節(jié)約相比幾乎可以忽略不計(jì)。
管殼式換熱器帶來了許多新的熱能利用的可能性。最典型的就是對(duì)加熱系統(tǒng)、淋浴和洗手間用水以及工業(yè)用水等設(shè)備進(jìn)行加溫。
在廢水處理技術(shù)領(lǐng)域中,回收的熱能可以用于烘干污泥濾餅。但在設(shè)計(jì)這類系統(tǒng)時(shí)要注意其規(guī)格尺寸要與空氣壓縮設(shè)備的基本負(fù)荷相匹配,而空壓機(jī)站的基本負(fù)荷可以在長期累積的特性曲線中輕松獲得。
最佳廢熱利用的基礎(chǔ)是確定可回收再利用熱量的多少,而可回收再利用熱量的多少取決于可用的溫度差、能夠掌控的體積流量(不同時(shí)間可以使用的流量)以及生產(chǎn)和使用壓縮空氣的同時(shí)性程度等因素。
在生產(chǎn)壓縮空氣時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生廢熱。為了更好地利用熱力學(xué)定理,企業(yè)用戶應(yīng)將過去沒有充分利用的熱集成到其能源需求的解決方案里。實(shí)踐表明,利用壓縮空氣廢熱的投資可以很快有所收獲。