空壓機余熱改造| 空壓機余熱回收設計近幾年,水泥企業(yè)受多方面因素影響,生產(chǎn)不能連續進(jìn)行,給使用回轉窯余熱供給員工洗浴的企業(yè)帶來(lái)不便??諌簷C作為一種水泥企業(yè)必備的設備,在工作過(guò)程中,輸入電能的75%左右......
近幾年,水泥企業(yè)受多方面因素影響,生產(chǎn)不能連續進(jìn)行,給使用回轉窯余熱供給員工洗浴的企業(yè)帶來(lái)不便??諌簷C作為一種水泥企業(yè)必備的設備,在工作過(guò)程中,輸入電能的75%左右變成熱量,只有不足20%左右變成最終的壓縮空氣能。本文介紹某公司對此部分損耗熱量的回收利用,解決了員工的洗浴問(wèn)題。
某公司有一臺250kW水冷空壓機,在運行過(guò)程中,機頭溫度在89~94℃,循環(huán)水溫差在30℃左右,夏季循環(huán)水回水溫度可以達到65℃。
由于水冷空壓機換熱效果較好,該公司于2017年6月,對兩臺250kW風(fēng)冷空壓機進(jìn)行了水冷改造,即在風(fēng)冷后串聯(lián)一臺40m³水冷列管式冷卻器,見(jiàn)圖1。改造后,夏季機頭溫度在80~85℃,油分罐出油溫度在77-80℃,解決了空壓機夏季機頭溫度高,不能連續加載的問(wèn)題。

圖1 風(fēng)冷空壓機水冷改造現場(chǎng)
通過(guò)對風(fēng)冷空壓機的水冷改造,將水冷卻器接到風(fēng)冷之前,讓油分罐出來(lái)的熱油首先經(jīng)過(guò)水冷卻器,同時(shí)通過(guò)調整出水閥門(mén),增加冷卻水的在冷卻器中的滯留時(shí)間,提高冷卻水的出水溫度,在機頭溫度不超過(guò)95℃的情況下,應該可以得到50℃以上的熱水。
將一臺250kW螺桿式空壓機配置一臺換熱器,空壓機能耗有75%的熱量被冷卻液經(jīng)冷卻器帶走,按空壓機運行加載率90%,回收率95%計算,可回收熱負荷為:250kW×75%×90%×95%=160kW。
按進(jìn)水溫度10℃,產(chǎn)熱水溫度60℃計算,水比熱容C取4.2kJ/(kg·℃),則每小時(shí)產(chǎn)熱水量為:

圖2 余熱回收系統
(1)將換熱器的進(jìn)油口和回油口分別與油氣分離器的出油口和風(fēng)冷卻器的進(jìn)油口連接,這樣可以保證進(jìn)入換熱器的油溫足夠高,保證換熱效果最好,可以得到溫度更高的熱水。
(2) 換熱器進(jìn)水口與自來(lái)水管路連接,出口由一根管聯(lián)通熱水箱,熱水可以通過(guò)自來(lái)水的水壓進(jìn)入熱水箱。
(3) 在水箱上加一臺水泵,將熱水送往浴室或其他需要熱水的地方。
(4) 在進(jìn)出油管之間增加一條短路油管,見(jiàn)圖2。一方面,不需要熱水時(shí),可打開(kāi)短路油管閥門(mén),關(guān)閉進(jìn)出換熱器的油管閥門(mén),停止換熱。另一方面,冬季啟動(dòng)空壓機時(shí),要先打開(kāi)短路油管閥門(mén),關(guān)閉進(jìn)出換熱器油管閥門(mén),待油溫升高后再開(kāi)啟換熱,可以很好地保護空壓機。
(5) 在換熱器出口處,安裝一個(gè)溫度表和一個(gè)閥門(mén),通過(guò)調整閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調節自來(lái)水在換熱器中的滯留時(shí)間,自來(lái)水在換熱器中滯留時(shí)間越長(cháng),流量越小,產(chǎn)生的熱水溫度越高??梢愿鶕唧w需要調節。一般冬季和夏季變化較大。
(6) 由于冬季環(huán)境溫度低,水溫也較低,空壓機溫度降低明顯。為了保證得到足夠溫度的熱水,可根據空壓機具體運行情況停開(kāi)風(fēng)冷卻器的風(fēng)扇,但不要停壓縮空氣的冷卻風(fēng)扇。
(2) 改善空壓機運行狀況,降低故障率,延長(cháng)空壓機壽命。
(3) 不受天氣影響,只要空壓機運行,即可供應熱水。
(4) 符合環(huán)保要求,節能、安全、衛生、方便。
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