Siltuma atgūšanas sistēma gaisa kompresora blokam
Gaisa kompresoru iekārtas darbības laikā saražo lielu daudzumu siltuma pārpalikuma, un siltuma rekuperācijas sistēmas galvenais mērķis ir pārstrādāt šo siltuma pārpalikumu. Tas ne tikai uzlabo enerģijas izmantošanas līmeni un samazina uzņēmuma enerģijas izmaksas, bet arī samazina termisko piesārņojumu videi.
Siltuma atgūšanas sistēmā galvenokārt ietilpst siltummainis (piemēram, cauruļu siltummainis), savienojošās caurules, vārsti, temperatūras sensori, regulatori un citas sastāvdaļas. Starp tiem siltummainis ir galvenā sastāvdaļa, ko izmanto, lai panāktu siltuma pārnesi.
Spuru cauruļu siltummainis
Strukturālās īpašības
Spuru sekcija: Caurules siltummaiņa atslēga ir spuru dizains. Spuras parasti ir plānas metāla loksnes (piem., alumīnija, vara u.c.), kas ir cieši uztītas vai piemetinātas pie pamatcaurules (parasti tērauda caurules) ārējās virsmas. Ir dažādas formas spuras, piemēram, plakanas spuras, rievotas spuras un tapas spuras. Piemēram, plakanās spuras ir vienkāršas struktūras un viegli izgatavojamas; gofrētas spuras var palielināt šķidruma traucējumus un uzlabot siltuma pārneses efektivitāti.
Pamatnes caurule: Pamatnes caurule ir iekšējā šķidruma kanāls, un tās materiāls jāizvēlas atbilstoši darba šķidruma īpašībām (piemēram, temperatūrai, spiedienam, korozijai utt.). Tērauda caurule ir biežāk izmantotais materiāls, tai ir augsta izturība un laba spiediena izturība. Pamatnes caurules diametrs un sieniņu biezums ietekmē arī siltummaiņa siltuma pārneses veiktspēju un spiediena pretestību.
Darba princips
Kad karsts šķidrums (piemēram, augstas temperatūras eļļa vai augstas temperatūras gāze no gaisa kompresora bloka) iet cauri vienai cauruļveida siltummaiņa pusei (parasti caurules iekšpusei), siltums tiek novadīts caur caurules sieniņu uz spurām. . Tā kā spurām ir liels virsmas laukums, tās spēj ātri pārnest siltumu uz auksto šķidrumu (piemēram, ūdeni, gaisu utt.) otrā pusē. Aukstais šķidrums absorbē siltumu un paaugstina temperatūru, tādējādi nodrošinot siltuma atgūšanu. Piemēram, tipiskā gaisa kompresora bloka siltuma atgūšanas sistēmā augstas temperatūras saspiests gaiss iziet cauri spurainām caurulēm, un auksts ūdens plūst ārpus spurotajām caurulēm. Siltuma apmaiņas rezultātā aukstā ūdens temperatūra paaugstinās, un to var izmantot citiem mērķiem, piemēram, procesa apkurei vai karstajam ūdenim.
Siltuma apmaiņas efektivitāti ietekmējošie faktori
Spuru parametri: Spuru atstatums, augstums, biezums un citi parametri būtiski ietekmē siltuma pārneses efektivitāti. Mazāks atstatums starp spurām var palielināt siltuma pārneses laukumu uz tilpuma vienību, bet var arī palielināt šķidruma pretestību. Piemērots spuras augstums var nodrošināt pietiekamu siltuma pārneses laukumu, vienlaikus izvairoties no pārmērīgiem pretestības zudumiem. Piemēram, projektējot spuru un cauruļu siltummaini siltuma atgūšanai gaisa kompresora blokā, ja atstatums starp spurām ir pārāk mazs un gaisa plūsma starp ribām ir apgrūtināta, kopējā siltuma pārneses efektivitāte var samazināties. gaisa plūsmas ātruma samazināšanās, pat ja siltuma pārneses laukums palielinās.
Šķidruma plūsmas ātrums: galvenais faktors ir arī aukstā un karstā šķidruma plūsmas ātrums. Lielāks plūsmas ātrums var uzlabot šķidruma konvektīvo siltuma pārnesi, bet tas arī palielinās šķidruma pretestību un enerģijas patēriņu. Gaisa kompresora agregāta siltuma reģenerācijas sistēmā esošajam cauruļveida siltummainim šķidruma plūsmas ātrums ir jāoptimizē atbilstoši faktiskajai situācijai (piemēram, siltuma slodze, šķidruma īpašības utt.). Piemēram, izmantojot ūdeni kā aukstu šķidrumu siltuma atgūšanai, atbilstoši palielinot ūdens plūsmas ātrumu, var paātrināt siltuma uzsūkšanos, bet pārāk liels plūsmas ātrums palielinās sūkņa enerģijas patēriņu un palielinās spiediena zudumi cauruļvados. sistēma.
Materiāla siltumvadītspēja: Spuru un pamatnes caurules siltumvadītspēja tieši ietekmē siltuma pārneses efektivitāti. Materiāli ar augstu siltumvadītspēju (piemēram, varš) var ātrāk novadīt siltumu no karstā šķidruma puses uz aukstā šķidruma pusi. Tomēr praksē jāņem vērā arī materiāla izmaksas un izturība pret koroziju. Piemēram, lai gan vara siltumvadītspēja ir augstāka nekā tēraudam, tērauda zemākās izmaksas un tā spēja izpildīt siltuma pārneses prasības noteiktās pretkorozijas vidēs ir izraisījušas tērauda cauruļu pamatcauruļu un alumīnija spuru kombinācijas izmantošanu dažos gadījumos. kompresoru agregātu siltuma atgūšanas sistēmas.
Lietojumprogrammas priekšrocības
Ļoti efektīva siltuma pārnese: Salīdzinot ar parasto gaismas cauruļu siltummaini, cauruļveida siltummainis var efektīvāk atgūt gaisa kompresora bloku radīto siltumu, jo ir pievienotas spuras, kas ievērojami palielina siltuma pārneses laukumu. Piemēram, tādos pašos šķidruma plūsmas un temperatūras starpības apstākļos spuru cauruļu siltummaiņa siltuma apmaiņas jauda var būt vairākas reizes lielāka nekā gaismas caurules siltummaiņam.
Kompakta struktūra: Spuru cauruļu siltummainim ir salīdzinoši kompakta struktūra, kas nodrošina lielu siltuma pārneses spēju ierobežotā telpā. Tas ir ļoti izdevīgi vietām ar ierobežotu telpu, piemēram, gaisa kompresoru telpām, un to var viegli uzstādīt blakus iekārtai, lai samazinātu siltuma zudumus.
Spēcīga pielāgošanās spēja: to var pielāgot dažādu šķidrumu, neatkarīgi no tā, vai tie ir gāzveida vai šķidri karstie un aukstie šķidrumi, siltuma apmaiņai, to var apmainīt cauruļveida siltummainī, izmantojot saprātīgu siltuma apmaiņas dizainu. Piemēram, to var izmantot siltuma apmaiņai starp saspiestu gaisu un ūdeni, kā arī starp augstas temperatūras eļļu un gaisu.
