Oro kompresoriaus įrenginio šilumos atgavimo sistema
Oro kompresoriniai įrenginiai eksploatacijos metu išskiria didelį atliekinės šilumos kiekį, o pagrindinė šilumos atgavimo sistemos paskirtis – šią perteklinę šilumą perdirbti. Tai ne tik pagerina energijos panaudojimo lygį ir sumažina įmonės energijos sąnaudas, bet ir sumažina šiluminę taršą aplinkai.
Šilumos atgavimo sistema daugiausia apima šilumokaitį (pvz., vamzdinį šilumokaitį), jungiamuosius vamzdžius, vožtuvus, temperatūros jutiklius, valdiklius ir kitus komponentus. Tarp jų šilumokaitis yra pagrindinis komponentas, naudojamas šilumos perdavimui pasiekti.
Vamzdinis šilumokaitis
Struktūrinės charakteristikos
Pelekų sekcija: Raktas į šilumokaitį su briaunomis slypi pelekų konstrukcijoje. Pelekai dažniausiai yra ploni metalo lakštai (pvz., aliuminio, vario ir kt.), kurie yra sandariai suvynioti arba privirinti prie pagrindo vamzdžio (dažniausiai plieninio vamzdžio) išorinio paviršiaus. Yra įvairių formų pelekų, tokių kaip plokšti pelekai, gofruoti pelekai ir kaiščio pelekai. Pavyzdžiui, plokšti pelekai yra paprastos konstrukcijos ir lengvai gaminami; gofruoti pelekai gali padidinti skysčių sutrikimą ir pagerinti šilumos perdavimo efektyvumą.
Pagrindo vamzdžio dalis: Bazinis vamzdis yra vidinio skysčio kanalas, o jo medžiaga turi būti parenkama pagal darbinio skysčio pobūdį (pvz., temperatūrą, slėgį, koroziją ir kt.). Plieninis vamzdis yra dažniau naudojama medžiaga, ji turi didelį stiprumą ir gerą atsparumą slėgiui. Pagrindo vamzdžio skersmuo ir sienelės storis taip pat turi įtakos šilumos perdavimo charakteristikoms ir šilumokaičio atsparumui slėgiui.
Darbo principas
Kai karštas skystis (pvz., aukštos temperatūros alyva arba aukštos temperatūros dujos iš oro kompresoriaus bloko) praeina per vieną šilumokaičio su briaunomis vamzdelio pusę (dažniausiai vamzdžio vidų), šiluma per vamzdžio sienelę nukreipiama į pelekus. . Kadangi pelekai turi didelį paviršiaus plotą, jie gali greitai perduoti šilumą šaltam skysčiui (pvz., vandeniui, orui ir pan.) kitoje pusėje. Šaltas skystis sugeria šilumą ir padidina temperatūrą, taip leisdamas atgauti šilumą. Pavyzdžiui, įprastoje oro kompresoriaus įrenginio šilumos atgavimo sistemoje aukštos temperatūros suslėgtas oras praeina per vamzdelius, o šaltas vanduo teka už briaunuotų vamzdžių. Keičiant šilumą, pakyla šalto vandens temperatūra ir jis gali būti naudojamas kitiems tikslams, pavyzdžiui, procesiniam šildymui ar karštam buitiniam vandeniui.
Veiksniai, turintys įtakos šilumos mainų efektyvumui
Pelekų parametrai: Pelekų atstumas, aukštis, storis ir kiti parametrai turi didelę įtaką šilumos perdavimo efektyvumui. Mažesnis atstumas tarp pelekų gali padidinti šilumos perdavimo plotą tūrio vienetui, tačiau taip pat gali padidėti skysčio pasipriešinimas. Tinkamas pelekų aukštis gali užtikrinti pakankamą šilumos perdavimo plotą, tuo pačiu išvengiant pernelyg didelių atsparumo nuostolių. Pavyzdžiui, projektuojant pelekų ir vamzdžių šilumokaitį šilumai atgauti oro kompresoriaus bloke, jei atstumas tarp pelekų yra per mažas ir oro srautas tarp briaunų yra apsunkintas, bendras šilumos perdavimo efektyvumas gali sumažėti dėl oro srauto sumažėjimas, net jei šilumos perdavimo plotas padidėja.
Skysčio srauto greitis: šaltų ir karštų skysčių srautas taip pat yra pagrindinis veiksnys. Didesnis srauto greitis gali pagerinti konvekcinį skysčio šilumos perdavimą, bet taip pat padidins skysčio atsparumą ir energijos suvartojimą. Oro kompresoriaus agregato šilumos atgavimo sistemos briaunuoto vamzdinio šilumokaičio skysčio srautą reikia optimizuoti pagal faktinę situaciją (pvz., šilumos apkrovą, skysčio savybes ir pan.). Pavyzdžiui, kai vanduo naudojamas kaip šaltas skystis šilumai atgauti, tinkamai padidinus vandens srautą, gali paspartėti šilumos įsisavinimas, tačiau per didelis srautas padidins siurblio energijos sąnaudas ir slėgio nuostolius vamzdynuose. sistema.
Medžiagos šilumos laidumas: Pelekų ir pagrindo vamzdžio šilumos laidumas tiesiogiai veikia šilumos perdavimo efektyvumą. Medžiagos, turinčios didelį šilumos laidumą (pvz., varis), gali greičiau perduoti šilumą iš karšto skysčio pusės į šaltą skysčio pusę. Tačiau praktiškai reikia atsižvelgti ir į medžiagos kainą bei atsparumą korozijai. Pavyzdžiui, nors vario šilumos laidumas yra didesnis nei plieno, dėl mažesnės plieno kainos ir jo gebėjimo tenkinti šilumos perdavimo reikalavimus tam tikrose nerūdijančiose aplinkose, kai kuriose srityse buvo naudojamas plieninių vamzdžių pagrindo vamzdžių ir aliuminio briaunų derinys. kompresorinių įrenginių šilumos atgavimo sistemos.
Taikymo pranašumai
Labai efektyvus šilumos perdavimas: Palyginti su įprastu šviesos vamzdžio šilumokaičiu, vamzdinis šilumokaitis gali efektyviau susigrąžinti oro kompresorių generuojamą šilumą dėl pridėtų pelekų, o tai labai padidina šilumos perdavimo plotą. Pavyzdžiui, esant toms pačioms skysčio srauto ir temperatūrų skirtumo sąlygoms, vamzdinio šilumokaičio su briaunomis šilumokaičio pajėgumas gali būti kelis kartus didesnis nei lengvojo vamzdžio šilumokaičio.
Kompaktiška konstrukcija: Vamzdinis šilumokaitis turi santykinai kompaktišką struktūrą, todėl ribotoje erdvėje užtikrinamas didelis šilumos perdavimo pajėgumas. Tai labai palanku ribotos erdvės vietoms, pavyzdžiui, oro kompresorių patalpoms, ir gali būti lengvai montuojama šalia įrangos, kad būtų sumažinti šilumos nuostoliai.
Geras pritaikomumas: jis gali būti pritaikytas įvairių skysčių, tiek dujinių, tiek skystų karštų ir šaltų skysčių, šilumos mainams, gali būti keičiamas vamzdiniame šilumokaityje, naudojant pagrįstą šilumos mainų konstrukciją. Pavyzdžiui, jis gali būti naudojamas šilumos mainams tarp suslėgto oro ir vandens, taip pat tarp aukštos temperatūros alyvos ir oro.
