Сравнительный анализ методов теплообмена для утилизации отработанного тепла воздушных компрессоров

Сравнительный анализ методов теплообмена для утилизации отработанного тепла воздушных компрессоров

       Во время работы воздушный компрессор, будет генерироваться отработанное тепло нефти и отработанное тепло газа.В принципе, если эти два вида тепла могут быть рекуперированы, выгода от энергосбережения будет значительно улучшена.

       Чтобы обеспечить нормальное функционирование трех основных функций смазочного масла воздушного компрессора, рабочая температура воздушного компрессора имеет разумный и оптимальный диапазон температур: 60℃～85℃.Если работа воздушного компрессора превышает 85℃, масло воздушного компрессора будет стареть и закоксовываться, эффект смазки будет снижен, а эффект уплотнения ухудшится, что приведет к отказу воздушного компрессора и повлияет на нормальную работу воздушного компрессора.Кроме того, большинство производителей воздушных компрессоров устанавливают рабочую температуру вентилятора на уровне 85°С.°C и остановиться на 75°C. Производительность винтового воздушного компрессора будет уменьшаться с увеличением рабочей температуры агрегата.

           В реальных условиях механический КПД воздушного компрессора не будет стабильно работать при производительности газа, откалиброванной на 80 °C. При повышении температуры на 1°С газовыделение уменьшается на 0,5%, а при повышении температуры на 10°C дебит газа снижается на 5%.Как правило, воздушные компрессоры с воздушным охлаждением и отводом тепла работают при температуре от 88 до 96°С. ℃, а скорость снижения составляет 4-8%, особенно летом.

           В процессе сжатия воздушного компрессора главный вал оборудования в основном приводится в движение процессом сжатия.Из-за трения между шпинделем и подшипниковой втулкой во время работы температура шпинделя повышается.Повышенная температура очень вредна для работающего оборудования.Эта часть тепла зависит от смазочного масла, которое отводит тепло в процессе смазки движущихся частей.Отведенное тепло в конечном итоге передается смазочному маслу, что повышает температуру смазочного масла.Поэтому, если выполняется преобразование использования тепловой энергии, рабочая температура выхлопных газов и температура масла воздушного компрессора контролируются в оптимальном диапазоне температур, а время работы охлаждающего вентилятора винтового воздушного компрессора сокращается, что может экономить много электроэнергии и в то же время лучше гарантировать объем воздуха.

         Рекуперация отработанного тепла воздушного компрессора является очень экологически чистым и эффективным энергосберегающим устройством.Это не оказывает отрицательного воздействия на сам воздушный компрессор.Наоборот, он может эффективно снизить рабочую температуру воздушного компрессора, поддерживать хорошую рабочую температуру воздушного компрессора и улучшить воздушный компрессор.Эффективность машины повышена, а оригинальный охлаждающий вентилятор остановлен для экономии энергии.Являясь новым типом высокоэффективного энергосберегающего оборудования, оборудование для рекуперации отходящего тепла воздушного компрессора полностью производит горячую воду из тепла, выделяемого воздушным компрессором, без последующего потребления энергии.

Рекуперация отработанного тепла пластинчатого воздушного компрессора

        В области рекуперации отработанного тепла воздушного компрессора, рекуперации отработанного тепла пластинчатого воздушного компрессора.Это наиболее популярная и широко используемая технология рекуперации отработанного тепла воздушных компрессоров в промышленности.Основной принцип заключается в использовании теплообменника для рекуперации отработанного тепла масла и отработанного тепла газа в воздушном компрессоре.В рекуперации отработанного тепла воздушных компрессоров наибольшую долю составляют пластинчатые теплообменники.Причина в том, что производственный процесс прост, производственный цикл короткий, стоимость низкая, а цена дешевая, поэтому многие проекты предпочитают пластинчатые теплообменники.

Преимущества пластинчатой ​​рекуперации отходящего тепла:

1) Высокая эффективность теплопередачи: нержавеющая сталь с тонкой стенкой имеет высокую эффективность теплопередачи;

2) Небольшие габариты: пластинчатый теплообменник имеет компактную конструкцию;

3) Легкий вес: толщина пластин пластинчатого теплообменника составляет всего 0,4-0,8 мм;

4) Низкая цена: пластинчатые теплообменники дешевы.

Однако из-за влияния собственной конструкции пластинчатое оборудование для утилизации тепла также имеет следующие недостатки:

1) Плохая герметизация, легко протекает, прокладку необходимо часто менять;

2) Рабочее давление имеет определенные ограничения, как правило, не превышающие 1 МПа;

3) Температура использования ограничена термостойкостью материала прокладки;

4) Легко блокируется, не подходит для жидкостей, содержащих взвешенные вещества;

5) Сопротивление жидкости больше, чем у трубчатого типа.

        Основная причина заключается в том, что затвердевшая вода нагревается высокотемпературной масляной средой, которая легко образует накипь.Пластинчатый теплообменник имеет узкий зазор проточного канала, и при наличии накипи его очень легко забить, что приводит к снижению эффективности теплообменника.

   Из-за этой ситуации на рынке снова появились трубчатые теплообменники.

Трубчатый теплообменник и его характеристики

        Теплообменник с намотанной трубой представляет собой новый тип теплообменника, и его конструкция отличается от кожухотрубного теплообменника, широко используемого в промышленной промышленности.Теплообменная трубка теплообменника спирально намотана и намотана в несколько слоев.Определенное расстояние поддерживается между каждым слоем и предыдущим слоем последовательно через разделительную пластину, а направление намотки между слоями противоположно.Поскольку длина теплообменника в кожухе может быть увеличена, размер кожуха теплообменника может быть укорочен, а эффективность теплопередачи может быть повышена.

       С момента первой разработки и производства змеевикового трубчатого теплообменника появилось много новых типов змеевиковых трубчатых теплообменников в виде змеевиковых трубок, но основные конструкции аналогичны.

       По сравнению с пластинчатыми теплообменниками трубчатые теплообменники имеют ряд несравнимых преимуществ: широкий диапазон применимых температур, адаптируемость к тепловым ударам, самоустранение термических напряжений и высокая компактность.Существует мертвая зона потока, особенно за счет настройки нескольких проходов трубы (одна сторона кожуха), можно обеспечить одновременный теплообмен нескольких жидкостей в одном устройстве.Таким образом, трубчатый теплообменник представляет собой эффективный и компактный теплообменник со сложной конструкцией.Несмотря на более высокую стоимость, он имеет множество преимуществ:

1. Точное расстояние между теплообменными трубками.Трубы из нержавеющей стали из-за своего материала плохо поддаются пластичности при изгибе или намотке.Для достижения равномерного расстояния между всеми теплообменными трубками требуется совершенная технология и богатый опыт производства и обработки.

2. Разумное количество слоев труб и расстояние между ними.При теплообмене относительные диаметры трубок каждого слоя изменяются, а углы должны сохраняться одинаковыми.Действительно, трудно обеспечить, чтобы длины каждой теплообменной трубы были в основном одинаковыми.Конструктор спроектировал различное количество теплообменных трубок для каждого слоя, а также разумное расстояние между слоями, что полностью решает эту проблему, а также решает требования к каналу потока в сложных условиях теплообмена.

3. Процесс сварки.В процессе производства оборудования используется полностью автоматизированная роботизированная сварка для обеспечения того, чтобы все точки сварки, особенно сварка трубных досок, имели единые стандарты и высокие показатели безопасности.

4. Широкий диапазон применения, компактная конструкция и большая площадь теплопередачи на единицу объема.Для теплообменных труб диаметром от 8 до 12 мм площадь теплообмена на кубический метр объема может достигать 100-170 кв.

5. Отсутствует мертвый угол потока, и одно устройство может одновременно осуществлять теплообмен различных сред, что имеет небольшое сопротивление теплопередаче в газовом тракте и не легко масштабируется.

6. Применение полностью автоматизированной роботизированной сварки обеспечивает высокое рабочее давление в трубе, а текущее максимальное рабочее давление может достигать более 20 МПа.

7. Тепловое расширение теплообменной трубки может компенсироваться само по себе.

8. Теплообменник легко реализовать в больших масштабах, он подходит для безмасляных воздушных компрессоров и центрифуг для теплообмена газового контура.

9. Низкая вероятность отложения примесей, низкая склонность к образованию накипи и длительный срок службы.

Подводя итог, можно сказать, что с непрерывным развитием технологии рекуперации отработанного тепла воздушных компрессоров утилизация отработанного тепла трубчатых воздушных компрессоров намного лучше, чем утилизация отработанного тепла пластинчатыми, которые легко протекают и блокируются.Считается, что это будет способствовать увеличению мощности для сопровождения работы воздушных компрессоров и создания дополнительных преимуществ для пользователей.