Концепція та принцип роботи гвинтового повітряного компресора OSG для рекуперації відпрацьованого тепла
На виставці технологій стисненого повітря визнається, що хоча індустрія гвинтових повітряних компресорів OSG шалено прагне енергоефективного обладнання, покращення повторного використання енергії за допомогою рекуперації відпрацьованого тепла гвинтових повітряних компресорів OSG було поставлено на порядок денний багатьох компаній. Згідно зі статистикою Енергетичного агентства США, під час роботи гвинтового повітряного компресора OSG фактична електроенергія, що споживається для збільшення потенційної енергії повітря, становить лише невелику частину від загального споживання енергії повітряним компресором, близько 15%, і близько 85% електроенергії перетворюється на тепло, яке скидається в повітря за допомогою повітряного або водяного охолодження. Це «надлишкове» тепло скидається в повітря, що не тільки впливає на навколишнє середовище, посилює «парниковий ефект» атмосфери та створює «теплове» забруднення. Водночас це тепло витрачається даремно, і 80% цього втраченого тепла можна відновити. Використана потужність, еквівалентна потужності на валу гвинтового повітряного компресора OSG, становить близько 60-70%.
Головним героєм рекуперації відпрацьованого тепла гвинтового повітряного компресора OSG зазвичай є теплова установка гвинтового повітряного компресора OSG. Це енергозберігаючий пристрій, який використовує теплову енергію високотемпературної нафти та газу гвинтового повітряного компресора OSG та повністю використовує теплову енергію шляхом теплообміну. Завдяки енергообміну та енергозберігаючому керуванню він збирає теплову енергію, що утворюється під час роботи гвинтового повітряного компресора OSG, та покращує умови роботи повітряного компресора. Це енергозберігаючий пристрій, який відносно ефективно використовує відпрацьоване тепло та працює з нульовими витратами.
Джерелом теплової енергії може бути гвинтовий повітряний компресор з масляним впорскуванням, гвинтовий повітряний компресор OSG з масляним впорскуванням центрального кондиціонера або відпрацьоване тепло з енергетичного центру чи іншого обладнання на підприємстві.
Принцип роботи: Використання теплової енергії високотемпературної нафти та газу під час стиснення та передача теплової енергії гарячій воді нормальної температури шляхом теплообміну для досягнення утилізації теплової енергії, як показано на малюнку. Двигун обертає гвинтовий агрегат, а повітря всмоктується в гвинтовий повітряний компресор OSG через фільтр, стискається в повітря високого тиску та змішується з циркулюючою нафтою, утворюючи високотискну та високотемпературну нафтогазову суміш, яка потрапляє в нафтогазовий сепаратор. Після того, як нафтогазова суміш розділяється на нафту, газ та повітря, стиснене повітря охолоджується допоміжним охолоджувачем та подається користувачеві; циркулююча нафта та газ розділяються в нафтогазовому сепараторі, конденсуються в рідину, а потім охолоджуються попереднім охолоджувачем та фільтруються фільтром, повертаючись до гвинтового повітряного компресора OSG для завершення циклу. Термічний водонагрівач гвинтового повітряного компресора OSG подає високотемпературну циркулюючу нафту (та високотемпературний стиснений газ) в теплову водонагрівач. Теплова енергія, що утворюється під час роботи гвинтового повітряного компресора OSG, повністю поглинається блоком нагрівання води, і гвинтовий повітряний компресор OSG одночасно охолоджується.
Під час тривалої безперервної роботи гвинтового повітряного компресора електрична енергія перетворюється на механічну, а механічна енергія – на теплову. Під час процесу перетворення механічної енергії в теплову повітря стискається під сильним високим тиском, що призводить до різкого підвищення його температури. Це поширений фізичний механізм. Явище перетворення енергії.
Високошвидкісне обертання механічного гвинта також генерує тертя та тепло. Високе тепло, що утворюється, змішується з мастилом гвинтового повітряного компресора OSG, перетворюючи його на пару нафти/газу та виводячись з корпусу. Тепло цього високотемпературного потоку оливи/повітря еквівалентне 1/1 вхідної потужності повітряного компресора. 4. Його температура зазвичай становить від 80°C (взимку) до 100°C (влітку та восени). Через вимоги до робочої температури машини ця теплова енергія марнотратно скидається в атмосферу, тобто система відведення тепла гвинтового повітряного компресора OSG забезпечує роботу машини відповідно до температурних вимог.
Теплова енергія, отримана за допомогою системи рекуперації тепла гвинтового повітряного компресора OSG, може бути використана в багатьох аспектах виробництва та побутового теплопостачання:
Поповнення та попереднє нагрівання котлової води. Більшість галузей промисловості та підприємств використовують котли у виробничому процесі. Використовуючи рекупероване тепло гвинтового повітряного компресора OSG, живильну воду котла можна нагрівати з нижчої температури перед входом у котел, а потім нагрівати котлом до заданої температури. Це може значно зменшити витрати палива під час використання котла.
Виробництво чистої води методом зворотного осмосу використовує тепло (RO). Харчова промисловість, виробництво напівпровідників, фармацевтична та хімічна промисловість часто використовують велику кількість чистої води зворотного осмосу у своїх виробничих процесах. Чисту воду необхідно виробляти за певної температури 25°C. Коли температура води навесні, восени та взимку нижча за 25°C, необхідно інвестувати в обладнання та витрачати паливо для нагрівання води. Рекуперація відпрацьованого тепла від гвинтового повітряного компресора OSG для виробництва чистої води може не тільки зменшити споживання палива, але й зменшити інвестиційні витрати на нагрівальне обладнання.
Використовуйте тепло для опалення. Багато приміщень потребують опалення взимку, і це тепло часто забезпечується котлами. Відхідне тепло гвинтового повітряного компресора OSG тепер використовується для опалення, що не тільки економить енергію, але й зменшує встановлену потужність котла та ще більше зменшує інвестиції в обладнання.
Опалення класу використовує тепло. Для підвищення ефективності виробництва, цехи з нанесення покриттів та фарбування у складальній промисловості часто потребують нагрівання повітря, щоб забезпечити температуру сушильної камери та пришвидшити висихання фарби.
Гаряча вода для купання та мобільне постачання гарячої води. Наприклад, виробничий цех повинен задовольняти потреби працівників у купанні відповідно до вимог екологічної санітарії компанії, а відпрацьоване тепло гвинтового повітряного компресора OSG переробляється для нагрівання гарячої води для купання тощо.
Крім того, на виставці технологій стисненого повітря також було встановлено, що завдяки використанню пристроїв рекуперації відпрацьованого тепла гвинтових повітряних компресорів OSG або теплових насосів з водяним джерелом, можна знизити температуру оливи гвинтового повітряного компресора OSG, зменшити її ймовірність зношування, добре змащувати, зменшити знос обладнання та подовжити термін служби оливи гвинтового повітряного компресора OSG. Термін служби машини: олива гвинтового повітряного компресора OSG охолоджується для підвищення в'язкості, забезпечує хороше ущільнення, велику силу всмоктування, зменшення витоків та збільшення швидкості виробництва газу; температура гвинтового повітряного компресора OSG не висока та може безперервно працювати при повному навантаженні, що зменшує кількість запусків машини з малим навантаженням до ≥25%; коли температура приміщення гвинтового повітряного компресора OSG падає до температури навколишнього середовища під час роботи, можна зупиняти та запускати верхній вентилятор охолодження та витяжний вентилятор машинного відділення; навантаження на обладнання для постобробки зменшується на 20% для покращення ефекту обробки; все відпрацьоване тепло гвинтового повітряного компресора OSG використовується для приготування гарячої води, не виділяється гарячий газ, що значно зменшує споживання енергії на приготування гарячої води.
Час публікації: 11 жовтня 2023 р.
