螺杆空压机热泵与节能学说
螺杆空气压缩机长期连续的运行过程中,把电能转换为机械能,机械能转换为风能,在机械能转换为风能过程中,空气得到强烈的高压压缩,使之温度骤升,这是普通物理学机械能量转换现象,空压机螺杆的高速旋转产生的高温热量,由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体,这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的3/4,它的温度通常在80℃(冬季)-100℃(夏秋季),这此热能都由于机器运行温度的要求,都被无端地废弃排往大气中,即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。
螺杆空气压缩机热泵并非简单和传统的冷热交换形式,采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8-2.0倍。热泵产出的企业职员生活福利热水,严冬也可 加热到≥55℃,夏秋季节≥65℃.从而解决了企业主为福利生活热水长期经济支付的沉重负担。
在没有安装应用空压机热泵的企业,多数必不可少的生活热水都采用燃油锅炉供应热水,而且必须是限量定时供给。

螺杆空压机余热回收节能
特点:
◆节能环保
◆有效改善空压机运行,提高空气净化质量
◆投资成本低
◆显著的经济效益(不需运行成本)
◆ 安全可靠,维护少
空压机热泵与燃油锅炉的经济价值比较(1000人用水企业)
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供热方式
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节能环保性
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八个月运行费用
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管理维护费用
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供热程度
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经济开支
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*空压机热泵
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节能环保安全
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无运行费用
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不用维修
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不限量不定时
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无
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燃油锅炉
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燃油污染环境
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156000
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8000
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限量、定时
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164000
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空气压缩机热泵综合优点:
一、安全、卫生、方便、实用。螺杆空压机热泵与燃油锅炉比较,无污染、一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污对大气环境的污染。一旦安装投入使用,只要空压机在运行,企业职员就随时可以提取到热水使用。不必定时定量供应,系统较大的企业还可以满足企业职员在冬季使用热水来洗涮衣服、被褥。为创建资源节约型环境友好型企业奠定基础。
二、经济运行
提高空压机的运较效率,实施空压机的经济运转。多数空压机制造厂家出厂机组设定风扇运转温度为85℃启动散热。安装螺杆空压机热泵运行的空压机组温度在85℃以内,可以降低风冷螺杆空压机散热风扇运转时间。
一般风冷空压机都在80-96℃间运行,空压机热泵足可以使空压机温度降8-12℃其降幅都在4-8%,夏天更徍,为此它的经济效益就更显著了。下表体现8.0kg/cm2工作压力,80℃←→96℃日经济性能比较:(每天可节省电度)
三、空压机工作温度的降低,减少了机器的故障,延长了设备的使用寿命,降低了维修保养成本,增大了机油、机油隔、油气分离器更换时限,相应延长更换期限。
螺杆空气压缩机的主要费用支付是,运行费用,属于高成本设备,其次是耗材的更换,机油、机油隔、油气分离器。例一台进口螺杆37KW的空压机保养 一次耗材费用是约4700元,使用周期为3000H,耗材费用1.56元/小时。在80-84℃间运行的空压机,耗材的使用同期可延长35%,即4050H,延期后的耗材费用是1.16元/h。空压机在85℃内运行,防止机油乳化、积碳现象降低,二 者是严重影响油隔、油气分离器寿命性能的致命因素。如果乳化,碳化颗粒超常将堵塞机油隔、油气分离器,严重影响机器的运行,使内压剧增,电机功率超负荷,机体温度超高,后果是多耗电能,机器烧毁和引发火灾。
四、空压机热泵可安装于任何螺杆空压机,对空压机的正常运行、维护、保养绝无影响。
选择这项安全高效节能环保的实用产品是贤明之举的。其系统主体部分采用耐高压,高导热复合材料组成。
热泵设计参数
设计运行耐压:油/气侧:10.0kg/cm2;水侧:22.0 kg/cm2
设计试验压力:油/气侧:20.0kg/cm2;水侧:33.0 kg/cm2
设计耐热温度:油/气侧:120℃;水侧:100℃
设计水温热度:冬季≥55℃;夏季≥65℃
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空压机热泵的技术参数和空压机热泵的热水产量表:
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空压机功率
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热泵集热量
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油气流量
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水流量
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入水温度
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出水温度
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循环出水温度
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开机8H 产热水
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KW/H P
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Kcal/H
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L/min
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L/H
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℃
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℃
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℃
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L/人数
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15/20
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15000
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40
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500
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22
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42-45
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55-65
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4000/100-300
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22/30
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22000
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58
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700
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22
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42-45
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55-65
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5600/150-400
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30/40
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30000
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80
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800
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22
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42-45
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55-65
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6400/160-45 0
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37/50
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37000
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98
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1000
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22
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42-46
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55-68
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8000/200-600
|
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45/60
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45000
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120
|
1300
|
22
|
42-46
|
55-68
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10400/260-750
|
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55/75
|
55000
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146
|
1600
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22
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42-50
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55-70
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12800/320-900
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75/100
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75000
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200
|
2500
|
22
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42-50
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55-70
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20000/500-1200
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案例节能详情
节能量计算(2008年行业平均参照表):
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热值(大卡)
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能效比
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价格 (元/公斤)
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备注
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燃油(kg)
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10,400
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75--90%
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4
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燃油炉耗油=30,000大卡/燃油热值/燃油炉能效比
锅炉补水每天30吨,年平均温差从20度到60度,计40摄氏度
每天节约燃油炉耗油136公斤
燃油炉耗油费用=136×4=544元/天
年节约燃油炉耗油费用=544×360=195,840元
年节约折合燃油计19.58万元(燃油4,000元/吨),节能比例20%,折合节约功率35kW。
按IR所选冷却器的数据,用英格索兰公司独特的热回收设计,系统理论可以做到一天内完成30吨锅炉补水提温40摄氏度的目标,且尚有余量。
当热量被回收利用后,空压机油冷器的负荷也大大降低。因此压缩机如风扇变频能平均运行在25赫兹左右,风机也功耗大大降低。此次热回收综合系统改造内容:
空压机油路循环热交换改造
风扇调速控制系统:
水泵+管线(碳钢管)+保温等:
项目回报:
折合燃油计19.58万元(水泵2千瓦耗电与风扇节电相抵);
相当于节电:41.28万度电(当量值);
减少二氧化碳、二氧化硫等温室气体排放:7.344吨;
投资回报期不到8个月
现场实际运行效果:
经过现场长时间的运行后,热回收系统在不影响压缩机正常工作的前提下,完全达到了客户的节能要求,完全可以满足客户锅炉补水的余热要求并仍有余量。水箱温度从20℃开始,经过几次循环即达到设定的目标温度(抄表记录最高67℃,现场温度表显示64℃)
节能效果:
压缩机输入的能量约有80%是以热的形式散发出去,真正有效的能量应用不到20%,因此压缩机热回收给客户带来的节能潜力非常大。但是由于压缩机内部循环对油温有要求,加上不同温度的热值不同,换热器换热效率不同,因此并非所有的热能都能被回收。
在此案例中回收的热能折合35kW,约占压缩机输入功率的20%。在以往的节能工作中这一部分能量都是未被考虑的,在通过案例的实施之后,目前解决方案部热回收项目小组已经将不同机型的热回收系统流程、设备配置、施工方案准备完毕。
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