В то время как винтовые воздушные компрессоры
Широко используются, их энергопотребление стало ключевой проблемой. Электроэнергия составляет 77% от общих затрат, за ней следуют техническое обслуживание (18%) и инвестиции в оборудование (всего 5%). Поэтому оптимизация энергопотребления за счёт рекуперации отходящего тепла имеет решающее значение.
1. Распространенные методы и области применения рекуперации тепла
Тепло, отходящее от сжатия воздуха, может быть повторно использовано в теплообменниках для нагрева воды или воздуха, используемых для отопления, технологических нужд или предварительного подогрева питательной воды котлов. Системы включают в себя рекуперацию тепла винтовых компрессоров с впрыском масла и без масла, основанную на следующих методах охлаждения:
•
Методы охлаждения: воздушное и водяное. Водяное охлаждение предпочтительнее благодаря большей эффективности (более высокой удельной теплоёмкости) и более низким температурам, что подходит для большинства промышленных условий.
• Системы рекуперации тепла: классифицируются как с воздушным, так и с водяным охлаждением. Системы с водяным охлаждением преобладают в модернизации благодаря стабильной теплоотдаче и универсальности применения для нагрева воды.
Преимущества рекуперации тепла:
• Экологичность: отсутствие выбросов, сокращение потерь энергии.
• Экономия средств: бесплатная горячая вода для ежедневного использования или отопления.
• Улучшает производительность компрессора: снижает рабочую температуру, увеличивает производительность и продлевает срок службы масла.
• Соответствует политике энергосбережения, обеспечивая экономические и социальные выгоды.
Эти системы используют теплообменники для нагрева наружного воздуха для отопления офисов или мастерских зимой (с помощью регулируемых заслонок). Летом горячий воздух выводится наружу. Простая, недорогая и идеально подходит для близлежащих потребителей тепла.
• Маслозаполненные компрессоры: рекуперируют тепло из масляно-воздушных смесей температурой 80–100 °C. При модернизации градирни заменяются теплообменниками, обеспечивающими нагрев воды. Преимущества: стабильная температура масла, высокая эффективность. Недостатки: склонность к образованию накипи, ограниченная автоматика.
• Безмасляные компрессоры: работают со сжатым воздухом при температуре 170–190 °C.
o Первичный теплообменник: непосредственно охлаждает горячий воздух для нагрева воды. Плюсы: стабильная температура воздуха на выходе. Минусы: сильное образование накипи, высокая стоимость обслуживания.
o Вторичный теплообмен: добавляет контур смягченной воды для уменьшения образования накипи, повышая эффективность и стабильность.
