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空压机热回收项目节能改造

  • 日期:2018-06-25  点击:
  • 空压机热回收项目 内容 节能效果 备注 采暖 热水 产热水量(50℃升至60℃) 388吨/天 10℃温差 满足采暖面积
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<a href=/laica/33.html target=_blank class=infotextkey>空压机<a href=/laica/33.html target=_blank class=infotextkey>热回收</a></a>项目<a href=/ target=_blank class=infotextkey>节能改造</a>

一、空压机热回收项目
 

内容

节能效果

备注

  采暖

热水

产热水量(50℃升至60℃)

388吨/天

10℃温差

满足采暖面积

3000M2(按100W/M2计算)

空压机数量及功率

370KW

维修保养费

2000元/年. 台

节约热量(4829760kcal/天)

202万度电/12个月

工程总造价

万元

 

1、全方位除垢技术:全自动在线自动除垢、酸洗除垢,可彻底清除水垢,解决你的后顾之忧。

在线自动除垢是通过压缩气体把换热器的水吹出机体,在水和气混合时,产生大量气泡,高压冲涮旋转功能,能有效的剥离附着在管路表面的水垢,之后没有水的机体受热后,由于金属和水垢的膨胀系数不一样,水垢会膨胀开裂脱离,再冲水进去,水垢就会被带走,可以设定除垢时间和间隔时间,水垢更多的原因是长时间不清洗越积越多,到后无法清洗。本系统自动除垢,正常设置为每天清洗一次,每次5分钟,根据各地的水质情况可调整。

经过多年的实验总结,即使采用以上方式除垢或增加硅磷晶除垢,时间久了,实际数据表面,水垢厚度1mm时换热效率降低90%以上,在水质硬度较高的地区特别是东北、华北、西北、西南、山东等地区,水垢还是会产生,会影响的换热器的换热效果,水垢的终解决方案只有一个,就是酸洗除垢,所有锅炉系统除垢都是酸洗除垢,因此选择特殊的换热器,采用某种特殊酸性材料,其酸性不会腐蚀换热器,而只对水垢进行反应,这可以有效的保护换热器同时又把水垢清除,我司设备经过7天24H酸洗材料浸泡后测试没有渗漏,实际使用长的有4年时间,换热效率还是保持不变,可满足12-15年的使用寿命。

2、回收效率高:油气双回收,回收轴功率的88%以上。

空压机产压缩空气时有油和气2部分热量,气体约占1/4的热量,油占3/4的热量,这2部分热量是存在的,如果传统意义的热回收只能回收油的热量,其回收效率只有60%,而油气双回收才是空压机热回收的发展方向,空压机实际产生的热量约为空压机轴功率的110%,考虑到电机和油分等要热辐射散热,回收时也有热损耗,实际大回收约为95%,我司通过多年的热量平衡计算和实际的经验总结,匹配好每种空压机的热量,可把空压机的油和气2部分热量全部回收,因此按88%回收是有保证的。

3、阻力小;采用壳管式换热器,圆管结构,流道通畅 气体阻力≤0.15kg/cm2,油阻力≤0.5kg/cm,水阻力 ≤0.5kg/cm2 。气体的阻力小才不会影响空压机的正常运行,而不多耗费电能,有公司采用板式换热器进行气体的回收,其阻力达到0.5~0.8kg/cm2,如此大的阻力空压机需多耗费10%以上的电量才能满足,这样做是得不偿失。

4、直热式换热和恒温出热水:冷水进热水出,出水温度50~80℃。通过热平衡计算,确定换热器的大小、面积、长度等满足冷水进20秒速热,直接出热水50~80℃,把冷水先跟热气换热,水温升高约10~15℃,换热后的水再同热油进行换热,只有串联的换热方式才能保证冷水进热水出,通过美国江森恒温控制和PLC触摸屏控制技术,可以保证出热水温度恒定温差±2℃。

5、控制空压机油温:采用PLC+7寸触摸屏自动控制技术,保证空压机正常温度下运行。空压机产生的热量与热水机换热量互相匹配,空压机运行的温度可以恒定,当产生的热量不被带走时,空压机油温会升高,但此时通过温控阀切换,空压机的油路经过热水机后,再次进入空压机原有的冷却器进行降温,如此保证空压机不会过高温度运行。当空压机运行温度较低时(设定为65℃),如停机或卸载状态,自动关闭进水,热油与水不换热,油温就不会降低。

6、无需水泵产生热水:可用自来水压,减少水泵能耗。由于换热器的阻力较小,只要是市政给水,都有2kg/cm2以上,此水压可以满足热水机的压力要求,因此可以不需要水泵的耗电,就可产生热水,节约电费。

7、可停止使用冷干机:通过气水换热,出气温度降低到15 ~20℃,可停止使用冷干机。春秋冬季进水温度较低,可以把气体的温度降低到20度左右,此时可把气体中的水份冷凝出来,因此此时段可以停止冷干机的运行,也可节约电费。

8、防冻技术:冬季空压机不运行,机体水温降到设定温度,自动排空机体的水,防止水体结冰,冻裂设备(需加装排空电磁阀)。

9、降低机房的环境温度:因为把空压机的热量进行全部回收,因此在机房不会有高温情况,空压机运行稳定,产气量也会增加,特别在夏天的高温环境下,改造前和改造后的对比佷明显。

10、散热风扇节能:空压机油气的热量基本被热水机带走,约有10%的热量需被散热风扇带走,因此散热风扇的能耗可以降低,散热风扇加装变频器后,可节约散热风扇90%的电费,也可采用调节空压机的散热风扇温度方式控制,水冷空压机可通过变频控制冷却水泵的方式节能。

空压机散热原理和热回收原理

空气压缩机长期连续的运行过程中,把电能转换机械能,机械能转换为风能,在机械能转换为风能过程中,空气强烈的高压压缩,使之温度聚升,这里普通物理学机械能量转换现象,机械螺杆的高速旋转,同时也摩擦发热,这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体,经空压机各厂商提供的技术参数,空压机产生的热量约为空压机轴功率的110~115%。

(1)空压机油约含75~80%的热量。

(2)压缩空气约含20~25%的热量。

(3)电机、螺杆机头、油分等热辐射散热10~15%。

(4)空压机油气的热量约为空压机轴功率的100~105%。

(5)回收时约有10~15%的损耗,还有部分气体热量无法回收,回收热量实际按88%计算。

空压机热水机就是利用热能转换原理,把空压机散发的热量回收转换到水里,水吸收了热量后,水温就会升高。空压机组的运行温度就会降低,系统采用壳管式换热器换热,壳管式换热器是当今世界的主流换热产品,所有水冷式螺杆空压机、活塞机、离心机和水冷式中央空调都采用壳管式换热器,因此其耐压、耐温等特点,可有效的防止油和水互相渗透,保证了设备的品质,我司采用不锈钢管壳式换热器(全部焊接),不锈钢具有耐高温、耐高压、耐腐蚀等特点。

空压机产生的油气混合体经油气分离器,把空气和油分离,空压机的热气进入壳管式换热器与水进行热交换,使水进行初步升温,气体降温后(比进水温度高10℃),再回到原有的气体冷却器,如此完成气体的热回收。空压机热油进入壳管式换热器与升温后的水进行换热,水温升高到45~80℃,供生产和生活使用,而热油换热后温度约降15~20℃,降温后的油回到空压机的机头与气体混合压缩,如此循环,空压机完成产生压缩空气的过程,热水机完成了冷水变热水的过程。

工厂空压机运行工况及热水需求状况:

序号

空压机品牌

空压机功率型号

数量

运行时间

负载率

1

    稳健工频

185KW  

1

24H

  100%

2

    稳健变频

  185KW

  1

24H

   50%

工厂热水需求状况(产热水一定,温度越高越好)

序号

用水性质

进水温度(℃)

出水温度(℃)

温差(℃)

热水需求量(吨)

1

采暖热水

50

60

10

388.8吨

2、设计依据及空压机运行标准

(1)、空压机运行温度80℃~95℃。

(2)、空压机在额定压力、额定产气量下连续满负载运行。

(3)、如果空压机实际产热量低于设计值,按热回收的大量计算标准。

(4)、热水温度检测点位在空压机热水机出热水端 。

3、设计参数

根据贵司提供资料,安装空压机总功率370KW空气压缩机。设计安装空压机热水机2台,实际运行2台,运行时间24小时,一台负载率100%,一台负载率50%,计划用于供暖热水温度到60℃。

(1) 设计热水用于采暖(2台机):

空压机回收热量数据统计表

A、空压机回收热量、产热水量计算表

序号

空压机功率(KW)

回收效率

空压机回收热量(Kcal/H)

折合热负荷(KW)

进水温度(℃)

出水温度(℃)

产热水量(吨/H)

产热水量(吨/天)

1

185

88%

135000

156

50

60

13.5

259.2

2

变频185

88%

135000

78

50

60

6.8

129.6

3

0

0%

0

0

10

70

0.0

0.0

合计

370

 

270000

234

     

388.8

注:空压机达到额定产气量、压力下满负载连续运行,1号机负载率为100%,2号机负载率为50%。

B、空压机余热回收,热水用于采暖。

序号

总回收热量(Kcal)

总热负荷(KW)

采暖热负荷(W/M2)

满足采暖面积(M2)

1

202500

234

80

2925

2

202500

234

100

2340

 

(1)、洗澡热水流程图

1、空压机运行时,热回收设备回收空压机热能,空压机停止时关闭供水系统,自动停止换热。

2、热交换量会自动达到平衡,运行温度就可恒定,空压机产生多少热量,热水机就回收多少热量,当热量无法用完时自动启动原有散热系统给空压机设备降温,使空压机温度恒定在80~95℃之间佳运行状态下运行。换热系统选型中控制低温度热水,达到这个温度,空压机的热量不会被无限制带走,可以确保空压机不会低温运行,当无需这么多热水时,空压机原有的冷却系统自动启动,(实际是我司余热回收机串联在冷却系统上,相对于多了一个冷却器),空压机不会高温运行,因为即使空压机余热回收设备不运行,原有的散热系统也能正常运行。

3、50℃自来水进入热水机,直热到60℃进入水箱,水泵把水箱水送到房间采暖系统,系统降温后返回,如此循环。

4、空压机热水系统可根据客户需求增加切换装置,系统维修或不用空压机热水机时可把油路手动切换到原有的空压机运行系统状态,而不至于影响空压机的维修使用。

1、 执行标准

GB50009-2001《建筑结构负荷设计规范》 GB50268-97《给排水管道工程施工及验收规范》 GB4272-92《设备及管道保温技术通则》 GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

2、管道材料选型

主管道采用镀锌热水管。其特点是强度高,寿命长,抗腐蚀。

3、管径选择和保温材料

(1)、主管路设计使用DN50*L4.5mm镀锌管。支管选用DN50

(2)、保温采用岩棉厚度30mm或采用橡塑管保温,保温外层护套用0.3mm亚光铝合金弯卷扣套,穿路埋地部分,外加PVC给水管外套以求与地下水隔绝不致散发热量,或采用橡塑管保温。管路保温还可参考当地的习惯。

(3)、设计流程: 300 m;

设计流量: 2 m3/h;

设计管径: mm ;

设计流速: m/s;

流程时间: s;( min);

流程温降: ≤ ℃

1、公司产品质量保证如下标准操作。

(1)、管壳式换热器生产过程进行管程和壳程单独20kg/cm2的压力实验无任何渗漏,测试时间1小时。

(2)、换热器生产完成,进行200~250℃高温烘烤实验,时间1.5H,换热器每个焊点焊缝的大限度的热胀冷缩,确保没有虚焊、沙眼等问题。

(3)、进行85~95℃,压力8kg/cm2的等环境状态运行实验,时间2H,确保运行无任何问题。

(4)、进行15kg/cm2水压力实验,检测通过以上过程换热器是否正常无压降此时间约4~12H,要保证无任何压降。

(5)、以上项目完成,进行设备组装,

(6)、设备出厂前进行15kg/cm2水压力实验,约1~2H,检测无压降,方可出厂。

由于采用以上严格的要求和标准,可确保热水机的质量,换热器渗漏的几率应该是低的,

2、产品保证:空压机热水机换热设备保修一年,一年内产品发生质量问题,免费维修,电控保修1年。我司采用PLC控制系统和施耐德的开关、接触器,电控品质有保障,配件采用香港科威纳电磁阀,埃美柯球阀、止回阀、排气阀、江森比例积分阀都选用国内外好的品牌。

3、维护费用:系统配备全自动干烧水垢清洗装置,可配酸洗除垢系统,每年清洗约1次,根据水质情况,每次清垢材料费用约2000元。我司提供完整的酸洗除垢技术

1、 触摸屏系统显示冷水、热水、气温、进出油温等温度,显示液位实时水位、水量,实时显示温控阀开度比例,显示补水电磁阀、除垢电磁阀、电磁阀1、电磁阀2等运行状态。

2、 水箱液位控制:通过水箱的液位自动控制补水电磁阀,水位到设定高水位,自动关闭水泵或电磁阀,当水位降低到设定到设定中水位,自动打开水泵和电磁阀,这时恢复正常运行状态。

3、 除垢控制:设定累积时间,到设定时间自动关闭水泵或补水电磁阀,打开除垢电磁阀,此时压缩气体通过除垢电磁阀进入热水机,排出热水机的水,进行干烧功能,到设定干烧时间,自动关闭除垢电磁阀,自动打开水泵或补水电磁阀,恢复到正常运行状态,如此完成了一次除垢功能。

4、 防冻控制:当探测出水水温低于设定温度2℃时,自动关闭水泵或电磁阀2,打开电磁阀3,排出热水机的水,防止热水机被冻,此过程后需重新关闭和打开电源(用于空压机和热水机放在室外的系统)。

5、 水压自动报警,压力过低和压力过高自动报警。

6、 水箱水位、水量和温度数字显示,通过设置液位控制系统运行停止。

7、 恒温出水:通过江森恒温控制系统,在触摸屏设置出水温度,热水出水温度恒定,保证空压机的正常运

8、 定制网络数据传输功能,根据客户实际需求,通过电脑可对设备进行远程监控。

A、 传输采用485双线传输,距离200米以内,可监控设备的运行,显示设备的各种参数,可远程操控系统,做到现场无人值守。

B、 通过GPRS通讯功能,可远程监控每台设备运行参数,对于节能公司可了解在任何地方安装的每台设备的使用状况,而无须到现场。

工业节能,致力于打造专业的工业节能产品平台,不断提升产品范围与技术能力,有效降低企业能耗,节电率30%-80%,促进国家节能环保事业发展。

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