Pielāgots cauruļu siltummainis gaisa kompresora atkritumu siltuma izmantošanai

Daudzās rūpnīcās gaisa kompresors katru dienu strādā stundām ilgi, rūpnīcas stūrī mierīgi pildot savu darbu. Tas piegādā saspiestu gaisu vārstiem, instrumentiem, iepakošanas līnijām un ražošanas iekārtām, taču tas arī izmet pārsteidzoši daudz enerģijas siltuma veidā. Tāpēc pastiprināta uzmanība tiek pievērsta kompresoru siltuma atgūšanai. Atlas Copco atzīmē, ka vairāk nekā 90% no kompresora izmantotās elektroenerģijas tiek pārvērsti kompresijas siltumā, savukārt Kaeser norāda, ka būtībā 100% no elektroenerģijas, kas nonāk rūpnieciskajā gaisa kompresorā, kaut kur sistēmā nonāk siltumā, un ļoti lielu daļu no šī siltuma var atgūt lietderīgiem mērķiem.

Šeit par ļoti praktisku risinājumu kļūst cauruļveida siltummainis. Ideja ir vienkārša: tā vietā, lai ļautu kompresora siltumam izzust atmosfērā, sistēma nodod šo siltumu citai gaisa plūsmai vai šķidruma plūsmai, ko faktiski var izmantot iekārtā. Caurules konstrukcija ar spurām darbojas īpaši labi, ja gaiss ir viens no nesējiem, jo ​​spuras palielina siltuma pārneses virsmu un palīdz efektīvāk pārvietot siltumu starp caurules -puses šķidrumu un apkārtējo gaisu. ASV Enerģētikas departamenta tvaika un procesu{6}}apkures atsaucēs īpaši norādīts, ka cauruļveida siltummaiņi parasti tiek izmantoti gaisa sildīšanai žāvēšanas un telpu -apkures iekārtās, un tieši tāpēc tie tik dabiski iekļaujas kompresoru siltuma atgūšanas projektos.

Reālā rūpnieciskā lietošanā siltumu no gaisa kompresora var atgūt divos izplatītos veidos. Pirmais ir uztvert silto izplūdes gaisu no gaisa-dzesēta kompresora un novirzīt to uz citu vietu, kur nepieciešams siltums. Kaeser to raksturo kā vienkāršu metodi telpu apsildīšanai, izmantojot cauruļvadus un vadības ierīces, lai nosūtītu sasildīto gaisu uz darbnīcām, noliktavām vai tuvējām telpām. Otrā metode ir reģenerēt siltumu ūdenī vai procesa -šķidruma cilpā, pēc tam izlaist šo karsto šķidrumu caur siltummaini citam noderīgam mērķim. Atlas Copco skaidro, ka ar ūdeni{6}}dzesētas kompresoru sistēmas var reģenerēt siltumu karstā ūdens ķēdēs, un Kaeser atzīmē, ka šķidruma sildīšanu no kompresoriem var izmantot, piemēram, katla papildu ūdenim, procesa -šķidruma sildīšanai, pārtikas un dzērienu procesiem un karstā ūdens apkalpošanai.

Daudziem augiem cauruļveida siltummainis ir pievilcīgs, jo pārvērš atgūto enerģiju par kaut ko uzreiz noderīgu: uzsildītu gaisu. Piemēram, rūpnīca var atgūt siltumu no kompresora eļļas dzesētāja vai dzesēšanas-ūdens cilpas, nosūtīt šo karsto šķidrumu caur spārnu caurules spoli un izmantot ventilatoru, lai izpūstu apkārtējo gaisu pāri ribām. Rezultātā tiek iegūts silts gaiss, ko aukstākos mēnešos var piegādāt darbnīcai, žāvētavai, svaigā-gaisa-apgādē vai ražošanas zonā. Tas padara sistēmu mazāk kā energoefektivitātes-papildinājumu-un vairāk kā darba iekārtas iekārtu, kas kompensē citu apkures pieprasījumu katru dienu, kad kompresors darbojas. DOE norādījumos par kompresoru sistēmām teikts, ka kompresora siltuma pārpalikumu var efektīvi izmantot telpu apkurei un procesa -ūdens sildīšanai, bieži vien ar pievilcīgu atdevi, jo siltums jau tiek ražots.

Tas, kas padara spuraino cauruļu stilu īpaši piemērotu, ir pats gaisa raksturs. Salīdzinot ar ūdeni, gaiss ir salīdzinoši slikta siltuma pārneses vide, tāpēc, ja vēlaties kompaktu, efektīvu spoli, bieži vien nepietiek ar tukšām caurulēm. Pievienojot spuras, siltummainis iegūst daudz lielāku kontakta laukumu gaisa pusē, kas uzlabo veiktspēju, nepadarot iekārtu pārmērīgi lielu. Tāpēc spoles cauruļu spoles tiek tik plaši izmantotas gaisa sildītājos, kanālu sildītājos, gaisa sildītājos-un žāvēšanas iekārtās. Kompresora siltuma rekuperācijas sistēmā šis pats princips palīdz zemu-izmaksu siltumenerģiju pārvērst stabilā un izmantojamā siltā procesa gaisa plūsmā.

Labs kompresora siltuma atgūšanas dizains nav saistīts tikai ar pašu siltummaini. Visa sistēma ir pareizi jāsaskaņo. Kaeser uzsver, cik svarīga ir siltuma atbilstība starp kompresora pieejamo siltumu un procesam faktiski nepieciešamo siltumu. Šis punkts ir svarīgāks, nekā daudzi cilvēki saprot. Ja kompresors darbojas tikai ar pārtraukumiem, bet apkures pieprasījums ir nepārtraukts, ar atgūto siltumu var nepietikt. Ja pieejamā ūdens temperatūra ir pārāk zema, gaiss, kas iziet no cauruļu spoles, var nebūt pietiekami silts, lai to izmantotu. Un, ja spole tiek izvēlēta tikai minējumiem, rezultāts var būt liels spiediena kritums, vāja gaisa plūsma vai neapmierinoša izplūdes temperatūra. Labi{7}}izstrādātai sistēmai ir jāsabalansē kompresora darbības stundas, pieejamais siltums, šķidruma temperatūra, gaisa plūsma un mērķa gaisa -izslēgšanas apstākļi.

Vēl viens iemesls, kāpēc šīs sistēmas ir pelnījušas uzmanību, ir ietaupījumu apjoms. Atlas Copco saka, ka līdz 94% kompresijas siltuma var atgūt, un Kaeser saka, ka līdz 96% siltuma var izmantot pareizos apstākļos. Tie nav solījumi katrai iekārtai, taču tie parāda, kāpēc siltuma atgūšana no kompresoriem bieži vien ir viens no praktiskākajiem enerģijas projektiem rūpnīcā. Tā vietā, lai sadedzinātu jaunu kurināmo vai pievienotu elektriskos sildītājus katram apkures pienākumam, iekārta var atkārtoti izmantot siltumu, par kuru jau ir samaksāts, izmantojot kompresora enerģijas patēriņu.

No rūpnīcas{0}}operatora viedokļa tas patiešām ir spēcīgākais arguments par siltummaini ar spurām šāda veida sistēmās. Tas nav krāšņs aprīkojums. Tas parasti nenokļūst uzmanības centrā. Bet tas palīdz pārvērst kompresoru no tīras jaudas patērētāja par daļēju enerģijas avotu. Tas var samazināt apkures izmaksas, uzlabot vispārējo sistēmas efektivitāti un labāk izmantot aprīkojumu, kas jau darbojas katru dienu. Daudzos gadījumos visgudrākais siltums rūpnīcā nav jauns siltums. Tas ir siltums, kas jau bija, gaidot, lai to atgūtu un pareizi izmantotu.