Изготовленный на заказ теплообменный аппарат ребристой трубки для использования отработанного тепла воздушного компрессора

На многих заводах воздушный компрессор работает по несколько часов каждый день, тихо выполняя свою работу в углу завода. Он подает сжатый воздух для клапанов, инструментов, упаковочных линий и производственного оборудования, но также выбрасывает удивительное количество энергии в виде тепла. Вот почему рекуперации тепла компрессоров стало уделяться больше внимания. Atlas Copco отмечает, что более 90% электроэнергии, используемой компрессором, преобразуется в тепло сжатия, в то время как Кезер утверждает, что по существу 100% электроэнергии, поступающей в промышленный воздушный компрессор, в конечном итоге превращается в тепло где-то в системе, причем очень большая доля этого тепла может быть использована для полезных целей.

Именно здесь теплообменник с оребренными трубками становится очень практичным решением. Идея проста: вместо того, чтобы позволять теплу компрессора исчезать в атмосферу, система передает это тепло другому потоку воздуха или жидкости, который фактически может быть использован на установке. Конструкция оребренной трубы особенно хорошо работает, когда одной из сред является воздух, поскольку ребра увеличивают поверхность теплопередачи и помогают более эффективно перемещать тепло между жидкостью на стороне трубы- и окружающим воздухом. В справочниках Министерства энергетики США по паровому и технологическому-отоплению особо отмечается, что теплообменники с оребренными трубками обычно используются для нагрева воздуха в системах сушки и-отопления помещений, и именно поэтому они так естественно вписываются в проекты рекуперации тепла компрессоров.

В реальном промышленном использовании тепло воздушного компрессора можно рекуперировать двумя распространенными способами. Первый — захватить теплый отработанный воздух из компрессора с воздушным-охлаждением и направить его в другую область, нуждающуюся в обогреве. Кезер описывает это как простой метод обогрева помещений с использованием воздуховодов и элементов управления для направления нагретого воздуха в мастерские, склады или близлежащие помещения. Второй метод — вернуть тепло в контур воды или технологической-жидкости, а затем пропустить эту горячую жидкость через теплообменник для другой полезной цели. В компании Atlas Copco поясняют, что компрессорные системы с водяным-охлаждением могут возвращать тепло в контуры горячей воды, а Кезер отмечает, что нагрев жидкости от компрессоров может использоваться для таких применений, как подпитка котла водой, нагрев технологической-жидкости, производство продуктов питания и напитков, а также горячее водоснабжение.

Для многих предприятий теплообменник с оребренными трубками привлекателен, поскольку он превращает рекуперированную энергию во что-то немедленно полезное: нагретый воздух. Например, завод может рекуперировать тепло из маслоохладителя компрессора или контура охлаждающей-водяной воды, направить эту горячую жидкость через змеевик с оребренными трубками и использовать вентилятор для продувки ребер окружающим воздухом. В результате получается теплый воздух, который можно подавать в мастерскую, сушильную комнату, установку свежего-подпитки-или производственную зону в холодные месяцы. Благодаря этому система ощущается не как надстройка-эффективности энергопотребления-, а скорее как часть работающего заводского оборудования, которое компенсирует другие потребности в отоплении каждый день, когда работает компрессор. В руководствах Министерства энергетики США по компрессорным системам говорится, что отходящее тепло компрессоров можно эффективно использовать для отопления помещений и нагрева технологической-воды, часто с привлекательной окупаемостью, поскольку тепло в любом случае уже производится.

Что делает стиль ребристой трубы особенно подходящим, так это природа самого воздуха. Воздух — относительно плохой теплоноситель-по сравнению с водой, поэтому одних голых трубок зачастую недостаточно, если вам нужна компактная и эффективная катушка. Благодаря добавлению ребер теплообменник получает гораздо большую площадь контакта со стороны воздуха, что повышает производительность, не увеличивая при этом агрегат. Вот почему змеевики с оребренными трубками так широко используются в воздухонагревателях, канальных обогревателях, установках приточной-приточной вентиляции и сушильном оборудовании. В системе рекуперации тепла компрессора тот же принцип помогает преобразовать недорогое-отходящее тепло в стабильный и пригодный для использования поток теплого технологического воздуха.

Хорошая конструкция рекуперации тепла компрессора касается не только самого теплообменника. Вся система должна быть согласована должным образом. Кезер подчеркивает важность температурного соответствия между теплом, поступающим от компрессора, и теплом, фактически необходимым для процесса. Этот момент имеет большее значение, чем думают многие люди. Если компрессор работает с перерывами, но потребность в отоплении постоянна, рекуперированного тепла может быть недостаточно. Если температура доступной воды слишком низкая, воздух, выходящий из змеевика с оребренными трубами, может быть недостаточно теплым для применения. А если змеевик выбран только наугад, результатом может стать большой перепад давления, слабый воздушный поток или неутешительная температура на выходе. Хорошо спроектированная система-должна сбалансировать время работы компрессора, доступное тепло, температуру жидкости, поток воздуха и целевые условия-отключения воздуха.

Еще одна причина, по которой эти системы заслуживают внимания, — это масштаб экономии. В компании Atlas Copco утверждают, что можно утилизировать до 94 % тепла сжатия, а Кайзер утверждает, что при правильных условиях можно использовать до 96 % тепла. Это не обещания для каждой установки, но они показывают, почему рекуперация тепла от компрессоров часто является одним из наиболее практичных энергетических проектов на заводе. Вместо того, чтобы сжигать новое топливо или добавлять электрические нагреватели для каждого режима отопления, станция может повторно использовать тепло, за которое она уже заплатила один раз, за ​​счет потребления энергии компрессором.

С точки зрения-оператора установки это действительно самый веский аргумент в пользу теплообменника с оребренными трубками в системе такого типа. Это не гламурное оборудование. Обычно это не привлекает внимания. Но это помогает превратить компрессор из чистого потребителя энергии в частичный источник энергии. Это может снизить затраты на отопление, повысить общую эффективность системы и более эффективно использовать оборудование, которое уже работает каждый день. Во многих случаях самая разумная плавка на заводе вовсе не является новой плавкой. Это тепло, которое уже было здесь и ждет, чтобы его восстановили и использовали должным образом.