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热能回收利用----空压机余热方案设计

 

一、空压机余热系统产水量计算(以1台100HP空压机余热利用系统为例)
1台100HP空压机在接近额定功率下运行,余热按利用60%(额定工况下可达70%~75%), 每天使用20小时计算:    
热回收功率   75kw*60%=45 kw
每小时产生热量:45 kw * 860 kcal =38700 kcal
冬天,产生40℃温升(15℃加热至55℃)热水:
M=Q÷C÷△T = 38700 kcal÷1000Kg/T÷40℃=0.9675T
 一天系统运行20个小时,可产生0.9675T*20=19.35T水,可供968人生活用热水(每人按桶提20L/人计)
 夏天,产生35℃温升(20加热至55)热水:
M=Q÷C÷△T = 38700 kcal÷1000Kg/T÷35℃≈1.1057T
一天系统运行20个小时,可产生1.1057T*2022.1T水,可供1105人生活用热水(每人按桶提20L/人计)
二、与其它加热方式对比:
一台100HP空压机的余热回收可产热水:1吨/小时(温差40℃),可应用于员工冲凉和生产用热水。

加热类型
电锅炉
燃油锅炉
太阳能(电热辅助)
空气源热泵
空压机余热利用
使用能源
柴油
太阳能+电
COP能效
90%
75%
90%
380%
 
1吨水燃料
51kwh
5.2KG
51kwh
12.2kwh
0.4kwh
加热1吨水所需费用(温差40℃)
41元
37元
41元
9.8元
0.32元
日产10吨水全年(360天)费用(万元 )
14.7万元
13.3万元
4.9万元
3.57万元
0.15万元

 
三、空压机余热利用技术的其他节能效果
1.      机油温度低,不易变质,润滑良好,设备磨损减小,可以延长寿命;
2.      机油降温粘度升高,密封性好,吸气力大,泄漏减少,产气率提高;
3.      机温不高,可连续满负载,减少轻载机开机数量达≥25%,节能很大;
4.      机房温度低,进气温度也降低,进气量増加,可提高产气率,省电;
5.      机头运行温度低,可有效增加空压机出气量,增加了承载能力,可减少开机时间,达到了省电的效果。
6.      节约不可再生能源,降低设备废热排放。
以上因素,对空压机及相关设备来讲,粗略估计,可节能或节约费用约15%~25%
四、空压机余热利用技术简介
螺杆式空压机长期连续工作过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为热能,在机械能转换为热能过程中,空气得到强烈的高压压缩,使之温度骤升,这是普通物理学机械能量转换现象,机械螺杆的高速旋转,同时也摩擦发热,这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体,这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的3/4,它的温度通常在90℃(冬季)-100℃(夏秋季),这些热能都由于机器运行温度的要求,都被无端地废弃排往大气中,即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。螺杆空气压缩机余热再利用装置并非简单和传统的冷热交换形式,采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8-2.0倍。产出的热水可提供生厂车间工艺用水或者员工生活用水,从而解决了企业主为产生热水长期经济支付的沉重负担。
五、案例介绍:
1.某电子厂:用水人数2500人,原用柴油炉,现改用三台100HP空压机做热能加收,投资27万元,年节约柴油费用67万元。
2.某电子厂:用水人数1300人,原用空气能热泵,现改用三台50HP、一台30HP空压机做热能回收,投资23万元,年节约费用11万元,预计二年内可回收成本。

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