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空壓機熱能回收利用

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空壓機熱能回收利用

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一、基本原理:

螺桿式空壓機長期連續工作過程中,把電能轉換為機械能,機械能轉換為熱能,在機械能轉換為熱能過程中,空氣得到強烈的高壓壓縮,使之溫度驟升,這是普通物理學機械能量轉換現象,機械螺桿的高速旋轉,同時也摩擦發熱,這些產生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油/氣蒸汽排出機體,這部分高溫油/氣流的熱量相當于空壓機輸入功率的3/4,它的溫度通常在90℃(冬季)-100℃(夏秋季),這些熱能都由于機器運行溫度的要求,都被無端地廢棄排往大氣中,即空壓機的散熱系統來完成機器運行的溫度要求。螺桿空氣壓縮機余熱再利用裝置并非簡單和傳統的冷熱交換形式,采用同程截流式反串使冷熱交換效果大增到1.8-2.0倍。產出的熱水可提供生廠車間工藝用水或者員工生活用水,從而解決了企業主為產生熱水長期經濟支付的沉重負擔。

二、空壓機余熱再利用熱水工程的優點:
        節能環保的螺桿空壓機余熱再利用裝置,充分利用了免費的熱能,不需運行費用,一次投資就可以得到取之不盡的生活熱水,只要工廠開工,不受惡劣天氣的影響,只需消耗水泵用電,無任何污染,同時空壓機的運行溫度條件也得到了極大改善,并延長了機器的使用壽命。螺桿空壓機余熱再利用裝置占地面積小,不需專人看管,安全方便,絕對的綠色環保供水和節能。

三、可行性分析

某公司提供數據:按280人用水,每人每天以40KG/人用水計;

實際某公司用水為集中桶提,用水量可選少一些,每人每天暫按30KG/人用水計算,即員工生活用水需求:30KG*280人=8400KG 

某公司要求員工用水為60℃,補充水按常溫為15℃,即溫升45℃。

根據公式 Q=C*M*△T

           =1KCAL/KG*1T*8400KG/T*45℃

           =378000KCAL

公司3臺空壓機(1臺50HP,2臺30HP),常用2臺,空壓機余熱按利用65%(額定工況下利用率可達75%),每天使用12小時計算:

        (37kw+22kw)*65%=38.35 kw

        產生熱量 38.35 kw * 12h * 860 kcal =395772 kcal > 378000 kcal

即空壓機余熱應能滿足員工生活用水的需用。

由于空壓機余熱受空壓機使用狀況的影響,故保留現有柴油系統作備用。

四、方案分析

經各方面因素綜合考慮,對公司熱水系統設計方案詳見設計圖紙。

熱水桶選用4噸(原有)+6噸(新增)=10噸>8.4噸,采用1只1噸的過渡水箱。

當機房旁邊過渡水箱同水溫高于60度時,即將熱水抽往天面水池備用;

節假日空壓機不開或空壓機負載不大時,過渡水箱將沒有足夠溫度熱水供應過來,樓頂水箱水位低于一定程度,將由樓頂進行補水,補水后溫度低于45度,熱水爐啟動,由備用熱水爐系統進行供水。

本方案充分利用了現在空壓機的余熱,最大限度降低了柴油熱水爐的使用,從而節約了工廠的開支。且保證了高質量的熱水供應。

五、效益分析

員工用水為55℃,補充水按常溫為15℃,即溫升45℃。

根據公式 Q=C*M*△T

             =1KCAL/KG*1T*1000KG/T*45℃

             =45000KCAL

產生1噸55℃熱水所需用柴油:45000KCAL÷10200KCAL/KG÷95% = 4.64 KG=5.45升

       約需5.45升柴油費用: 5.45升*4.5元/升(估計市場價) =24.5元

則每個月柴油費用為:11.24噸*24.5元/噸*30天=8232元

全年節約費用為:8232/*12=98784≈9.8萬元

而采用空壓機余熱利用技術,費用為零,且對空壓機運行有益。

以上的熱水提供方式水泵都會用一些電,此部分費用很小,可忽略。


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