ครอบคลุมมาก!แบบฟอร์มการนำความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องอัดอากาศทั่วไปหลายแบบ
แบบฟอร์มการนำความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องอัดอากาศทั่วไปหลายแบบ
(บทคัดย่อ) บทความนี้จะแนะนำระบบการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ของเครื่องอัดอากาศทั่วไปหลายตัว เช่น เครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบไร้น้ำมันแบบสกรูฉีดน้ำมัน เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง ฯลฯ มีการอธิบายคุณลักษณะของระบบการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับคืนมาวิธีการและรูปแบบการนำความร้อนเหลือทิ้งของเครื่องอัดอากาศกลับมาใช้ใหม่เหล่านี้สามารถนำมาใช้อ้างอิงและนำไปใช้โดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องและช่างเทคนิคด้านวิศวกรรม เพื่อนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้ดีขึ้น ลดต้นทุนด้านพลังงานขององค์กร และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมลพิษทางความร้อนบรรลุวัตถุประสงค์ในการประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม
▌บทนำ
เมื่อเครื่องอัดอากาศทำงานจะสร้างความร้อนจากการอัดได้มาก โดยปกติพลังงานส่วนนี้จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศผ่านระบบระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำของตัวเครื่องการนำความร้อนของคอมเพรสเซอร์กลับมาใช้ใหม่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดการสูญเสียระบบอากาศและเพิ่มผลผลิตของลูกค้าอย่างต่อเนื่อง
มีงานวิจัยมากมายเกี่ยวกับเทคโนโลยีประหยัดพลังงานของการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ แต่ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนแปลงวงจรน้ำมันของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ฉีดน้ำมันเท่านั้นบทความนี้จะแนะนำหลักการทำงานของเครื่องอัดอากาศทั่วไปหลายรุ่นและคุณลักษณะของระบบนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่โดยละเอียด เพื่อให้เข้าใจวิธีการและรูปแบบของการนำความร้อนเหลือทิ้งของเครื่องอัดอากาศกลับมาใช้ใหม่ได้ดีขึ้น ซึ่งสามารถนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ได้ดีขึ้น ลดต้นทุนด้านพลังงานของ วิสาหกิจและบรรลุวัตถุประสงค์ของการประหยัดพลังงานและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
มีการแนะนำรูปแบบการนำความร้อนทิ้งจากเครื่องอัดอากาศทั่วไปหลายรูปแบบมาใช้ตามลำดับ:
การวิเคราะห์การนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบฉีดน้ำมัน
1 การวิเคราะห์หลักการทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบฉีดน้ำมัน
เครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบฉีดน้ำมันเป็นเครื่องอัดอากาศประเภทหนึ่งที่มีส่วนแบ่งการตลาดค่อนข้างสูง
น้ำมันในเครื่องอัดอากาศแบบสกรูฉีดน้ำมันมีฟังก์ชันสามประการ: ความร้อนที่ดูดซับความเย็นจากการบีบอัด การปิดผนึก และการหล่อลื่น
ทางเดินอากาศ: อากาศภายนอกเข้าสู่ส่วนหัวของเครื่องจักรผ่านตัวกรองอากาศ และถูกบีบอัดด้วยสกรูส่วนผสมระหว่างน้ำมันและอากาศจะถูกระบายออกจากช่องไอเสีย ผ่านระบบท่อและระบบแยกน้ำมันและอากาศ และเข้าสู่เครื่องทำความเย็นด้วยอากาศเพื่อลดอากาศอัดที่อุณหภูมิสูงให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้-
วงจรน้ำมัน: ส่วนผสมระหว่างน้ำมันและอากาศจะถูกระบายออกจากทางออกของเครื่องยนต์หลักหลังจากที่น้ำมันหล่อเย็นถูกแยกออกจากอากาศอัดในกระบอกแยกน้ำมันและก๊าซ น้ำมันจะเข้าสู่เครื่องทำความเย็นน้ำมันเพื่อระบายความร้อนของน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูงออกไปน้ำมันที่ระบายความร้อนแล้วจะถูกพ่นซ้ำเข้าไปในเครื่องยนต์หลักผ่านวงจรน้ำมันที่เกี่ยวข้องระบายความร้อน ซีล และหล่อลื่นซ้ำแล้วซ้ำเล่า
หลักการนำความร้อนเหลือทิ้งของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูแบบฉีดน้ำมันกลับมาใช้ใหม่
ส่วนผสมน้ำมัน-ก๊าซอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงที่เกิดขึ้นจากการบีบอัดของหัวคอมเพรสเซอร์จะถูกแยกออกจากตัวแยกน้ำมัน-ก๊าซ และนำน้ำมันอุณหภูมิสูงเข้าไปในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการปรับเปลี่ยนท่อจ่ายน้ำมันของน้ำมัน -เครื่องแยกก๊าซมีการกระจายปริมาณน้ำมันในเครื่องอัดอากาศและท่อบายพาสเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิน้ำมันส่งคืนไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิป้องกันน้ำมันไหลกลับของเครื่องอัดอากาศน้ำเย็นที่ฝั่งน้ำของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำมันที่มีอุณหภูมิสูง และน้ำร้อนที่อุ่นสามารถใช้สำหรับน้ำร้อนในครัวเรือน การทำความร้อนด้วยเครื่องปรับอากาศ การอุ่นน้ำหม้อไอน้ำ น้ำร้อนในกระบวนการผลิต ฯลฯ
จากรูปด้านบนจะเห็นได้ว่าน้ำเย็นในถังเก็บน้ำเก็บความร้อนแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรงกับอุปกรณ์นำพลังงานกลับคืนภายในเครื่องอัดอากาศผ่านปั๊มน้ำหมุนเวียน จากนั้นจึงกลับคืนสู่ถังเก็บน้ำเก็บความร้อน
ระบบนี้มีลักษณะพิเศษคือใช้อุปกรณ์น้อยและมีประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูงอย่างไรก็ตาม ต้องสังเกตว่าต้องเลือกอุปกรณ์นำพลังงานกลับคืนมาด้วยวัสดุที่ดีกว่า และต้องทำความสะอาดเป็นประจำ มิฉะนั้นอาจเกิดการอุดตันได้ง่ายเนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้นหรือการรั่วไหลของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนจนก่อให้เกิดมลพิษต่อปลายการใช้งาน
ระบบทำการแลกเปลี่ยนความร้อนสองครั้งระบบด้านหลักที่แลกเปลี่ยนความร้อนกับอุปกรณ์นำพลังงานกลับมาใช้ใหม่เป็นระบบปิด และระบบด้านรองอาจเป็นระบบเปิดหรือระบบปิดก็ได้
ระบบปิดที่ด้านหลักใช้น้ำบริสุทธิ์หรือน้ำกลั่นเพื่อหมุนเวียน ซึ่งสามารถลดความเสียหายต่ออุปกรณ์นำพลังงานกลับคืนที่เกิดจากการปรับขนาดน้ำได้ในกรณีที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเสียหาย ตัวกลางทำความร้อนที่ด้านการใช้งานจะไม่ปนเปื้อน
⑤ ข้อดีของการติดตั้งอุปกรณ์นำพลังงานความร้อนกลับมาใช้ใหม่บนเครื่องอัดอากาศแบบสกรูที่ฉีดน้ำมัน
หลังจากติดตั้งเครื่องอัดอากาศแบบสกรูฉีดน้ำมันพร้อมอุปกรณ์นำความร้อนกลับคืนมา จะมีประโยชน์ดังต่อไปนี้:
(1) หยุดพัดลมระบายความร้อนของเครื่องอัดอากาศหรือลดเวลาการทำงานของพัดลมอุปกรณ์นำพลังงานความร้อนกลับมาใช้ใหม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มน้ำหมุนเวียน และมอเตอร์ปั๊มน้ำใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนหนึ่งพัดลมระบายความร้อนในตัวไม่ทำงาน และโดยทั่วไปพลังของพัดลมนี้จะมากกว่าปั๊มน้ำหมุนเวียน 4-6 เท่าดังนั้นเมื่อพัดลมหยุดทำงานจะสามารถประหยัดพลังงานได้ 4-6 เท่า เมื่อเทียบกับการใช้พลังงานของปั๊มหมุนเวียนนอกจากนี้เนื่องจากสามารถควบคุมอุณหภูมิน้ำมันได้ดี พัดลมดูดอากาศในห้องเครื่องจึงเปิดน้อยลงหรือไม่เปิดเลยซึ่งจะช่วยประหยัดพลังงานได้
⑵.แปลงความร้อนเหลือทิ้งให้เป็นน้ำร้อนโดยไม่ต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม
⑶ เพิ่มการเคลื่อนที่ของเครื่องอัดอากาศเนื่องจากอุณหภูมิการทำงานของเครื่องอัดอากาศสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในช่วง 80°C ถึง 95°C ด้วยอุปกรณ์กู้คืน จึงสามารถรักษาความเข้มข้นของน้ำมันได้ดีขึ้น และปริมาตรไอเสียของเครื่องอัดอากาศจะเพิ่มขึ้น 2 %~6 % ซึ่งเทียบเท่ากับการประหยัดพลังงานนี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องอัดอากาศที่ทำงานในฤดูร้อน เนื่องจากโดยทั่วไปในฤดูร้อน อุณหภูมิโดยรอบจะสูงและอุณหภูมิน้ำมันมักจะสูงถึงประมาณ 100°C น้ำมันจะบางลง ความหนาแน่นของอากาศจะแย่ลง และปริมาณไอเสีย จะลดลงดังนั้นอุปกรณ์นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่จึงสามารถแสดงข้อดีได้ในช่วงฤดูร้อน
เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่
1 การวิเคราะห์หลักการทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมัน
เครื่องอัดอากาศช่วยประหยัดงานได้มากที่สุดระหว่างการบีบอัดอุณหภูมิคงที่ และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไปจะถูกแปลงเป็นพลังงานศักย์การบีบอัดของอากาศเป็นหลัก ซึ่งสามารถคำนวณได้ตามสูตร (1):
เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องอัดอากาศแบบฉีดน้ำมัน เครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันมีศักยภาพในการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่มากกว่า
เนื่องจากไม่มีผลในการระบายความร้อนของน้ำมัน กระบวนการอัดจึงเบี่ยงเบนไปจากการบีบอัดแบบอุณหภูมิคงที่ และพลังงานส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นความร้อนจากการอัดของอากาศอัด ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้อุณหภูมิไอเสียสูงของเครื่องอัดอากาศแบบสกรูไร้น้ำมันการนำพลังงานความร้อนส่วนนี้กลับคืนมาและนำไปใช้กับน้ำอุตสาหกรรม เครื่องอุ่นล่วงหน้า และน้ำในห้องน้ำของผู้ใช้ จะช่วยลดการใช้พลังงานของโครงการได้อย่างมาก จึงบรรลุถึงการปกป้องคาร์บอนต่ำและสิ่งแวดล้อม
พื้นฐาน
1 การวิเคราะห์หลักการทำงานของเครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยง
เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงถูกขับเคลื่อนด้วยใบพัดเพื่อหมุนแก๊สด้วยความเร็วสูงเพื่อให้ก๊าซเกิดแรงเหวี่ยงเนื่องจากการแพร่กระจายของก๊าซในใบพัด อัตราการไหลและความดันของก๊าซหลังจากผ่านใบพัดจะเพิ่มขึ้น และอากาศอัดจะถูกผลิตอย่างต่อเนื่องเครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วน: โรเตอร์และสเตเตอร์โรเตอร์ประกอบด้วยใบพัดและเพลามีใบมีดอยู่บนใบพัด นอกเหนือจากจานสมดุลและส่วนหนึ่งของซีลเพลาโครงสร้างหลักของสเตเตอร์คือปลอก (กระบอกสูบ) และสเตเตอร์ยังถูกจัดเรียงด้วยดิฟฟิวเซอร์ ส่วนโค้ง อุปกรณ์ไหลย้อน ท่ออากาศเข้า ท่อไอเสีย และซีลเพลาบางส่วนหลักการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงคือเมื่อใบพัดหมุนด้วยความเร็วสูงก๊าซจะหมุนตามไปด้วยภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยง ก๊าซจะถูกโยนเข้าไปในตัวกระจายอากาศด้านหลัง และโซนสุญญากาศจะเกิดขึ้นที่ใบพัดในเวลานี้ก๊าซสดภายนอกเข้าสู่ใบพัดใบพัดหมุนอย่างต่อเนื่อง และก๊าซจะถูกดูดเข้าและขับออกอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงรักษาการไหลของก๊าซได้อย่างต่อเนื่อง
เครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงอาศัยการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์เพื่อเพิ่มความดันของก๊าซเมื่อโรเตอร์ที่มีใบพัด (นั่นคือล้อทำงาน) หมุน ใบพัดจะขับเคลื่อนแก๊สให้หมุน ถ่ายโอนงานไปยังแก๊ส และทำให้แก๊สได้รับพลังงานจลน์หลังจากเข้าสู่ส่วนสเตเตอร์ เนื่องจากการขยายตัวย่อยของสเตเตอร์ หัวแรงดันพลังงานความเร็วจะถูกแปลงเป็นแรงดันที่ต้องการ ความเร็วจะลดลง และความดันเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน มันใช้เอฟเฟกต์การนำทางของส่วนสเตเตอร์เพื่อเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปของใบพัดเพื่อทำการเสริมกำลังต่อไป และในที่สุดก็จะระบายออกจากก้นหอย-สำหรับคอมเพรสเซอร์แต่ละตัว เพื่อให้บรรลุการออกแบบที่ต้องการ คอมเพรสเซอร์แต่ละตัวมีจำนวนขั้นตอนและส่วนที่แตกต่างกัน และยังประกอบด้วยกระบอกสูบหลายอันอีกด้วย
2 กระบวนการนำความร้อนเหลือทิ้งจากเครื่องอัดอากาศแบบแรงเหวี่ยงกลับมาใช้ใหม่
โดยทั่วไปเครื่องหมุนเหวี่ยงจะต้องผ่านการบีบอัดสามขั้นตอนอากาศอัดขั้นตอนที่หนึ่งและสองไม่เหมาะสำหรับการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่ เนื่องจากอิทธิพลของอุณหภูมิและความดันทางออกโดยทั่วไปการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่จะดำเนินการในขั้นตอนที่สามของอากาศอัด และจำเป็นต้องเพิ่มเครื่องทำความเย็นอากาศ ดังแสดงในรูปที่ 8 แสดงให้เห็นว่าเมื่อปลายร้อนไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อน อากาศอัดจะถูกทำให้เย็นลงโดยไม่ต้อง ส่งผลต่อการทำงานของระบบ
อีกวิธีหนึ่งในการนำความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ใหม่สำหรับเครื่องอัดอากาศแบบระบายความร้อนด้วยน้ำ
สำหรับเครื่องอัดอากาศ เช่น เครื่องสกรูฉีดน้ำมันระบายความร้อนด้วยน้ำ เครื่องสกรูไร้น้ำมัน และเครื่องหมุนเหวี่ยง นอกเหนือจากการนำความร้อนทิ้งกลับมาใช้ใหม่จากการปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในแล้ว ยังสามารถปรับท่อส่งน้ำหล่อเย็นโดยตรงเพื่อให้เกิดของเสียได้โดยตรงอีกด้วย ความร้อนโดยไม่เปลี่ยนโครงสร้างร่างกายรีไซเคิล
โดยการติดตั้งปั๊มสำรองบนท่อจ่ายน้ำหล่อเย็นของเครื่องอัดอากาศ น้ำหล่อเย็นจะถูกนำเข้าสู่ยูนิตหลักของปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ และเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ทางเข้าของเครื่องระเหยของยูนิตหลักจะปรับไฟฟ้าสามทาง ควบคุมวาล์วแบบเรียลไทม์เพื่อควบคุมอุณหภูมิทางเข้าของเครื่องระเหยที่การตั้งค่าที่กำหนดด้วยค่าคงที่ น้ำร้อนที่อุณหภูมิ 50~55°C สามารถผลิตได้ผ่านหน่วยปั๊มความร้อนจากแหล่งน้ำ
หากไม่มีความต้องการน้ำร้อนอุณหภูมิสูง ก็สามารถเชื่อมต่อแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอนุกรมในวงจรน้ำหล่อเย็นหมุนเวียนของเครื่องอัดอากาศได้น้ำหล่อเย็นอุณหภูมิสูงแลกเปลี่ยนความร้อนกับน้ำอ่อนจากถังเก็บน้ำอ่อน ซึ่งไม่เพียงแต่ลดอุณหภูมิของน้ำภายในเท่านั้น แต่ยังเพิ่มอุณหภูมิของน้ำภายนอกอีกด้วย
น้ำอุ่นจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บน้ำร้อน จากนั้นจึงส่งไปยังเครือข่ายทำความร้อนเพื่อใช้ในบริเวณที่ต้องการแหล่งความร้อนอุณหภูมิต่ำ
