空压站余热回收系统节能设计摘要:分析空压机压缩过程热力学原理,及根据热工原理分析了压缩过程的节能方向,在站房设计中分析了空压站余热回收原理,在具体案例中分析了余热回收系统的经济可行性。关键词:压缩过程;空气压缩机节能;余热回收;高温水源热泵中图分类号:tk018文献标识码:b文章编号:16713362(2013)05012603概述2011年,我国gdp约占世界的86,但能源消耗占世界的193。我国单位gdp能耗是世界平均水平的25倍,美国的33倍,日本的7倍。我国的节能降耗形势严峻。工业和信息化部已提出了工业节能的“十二五”目标是单位工业增加值能耗较“十一五”末下降21。要实现这一节能指标,任务非常艰巨。能源是工业企业运行的动力,而压缩空气作为机械行业的重要动力介质,扮演着重要的角色;空压站是压缩空气的生产场所,在大、中型工厂中一般为集中设置;生产压缩空气需要消耗了大量的电能;空压站是工厂中能耗较大的一个单体。占到机械类工厂总耗电的10~35;压缩空气系统成为了工业企业重要的节能工作对象。2空气压缩原理及节能分析空气经压气机压缩后,压力升高,称为压缩空气,压缩空气在工程上应用广泛,如用于各种气动机械的动力、颗粒物料的输送、吹扫等;空压机消耗一定的轴功,将定量的空气自大气环境状态压缩
f到需要的最终压力。根据热力原理,略去压气机进出口气体动能和位能变化,压气机压缩过程中理论轴功可写为:
wsq△h式中:ws压气机轴功q气体向外界传热△h气体焓增上式说明,压气机消耗的轴功,一部分用于增加气体的焓,一部分转化为热能向外界传热。压缩过程存在两种假想极端情况,一种是过程极快,近似绝热定熵压缩;一种是过程极慢,气缸冷却效果好,近似定温压缩过程。对于理想气体的定温压缩,气体焓增为零(△h0),消耗的轴功全部转化为热能(wsq)向外释放。而绝热定熵压缩过程中(q0)轴功全部转化为气体的焓增(ws△h),使气体温度升高。实际空气压缩机的压缩空气为等温和绝热之间的多变过程(1该方案对空压机组本体不做任何修改,只是在循环冷却水管道上进行开口,增设旁路;不影响机组的正常供气,其系统流程图如图3所示。该方案对机组改动小,系统稳定,应用范围广;但该系统需增加电能消耗,系统耗电部分有热泵机组和循环水泵。4实际工程中的余热回收系统设计北方某汽车整车厂空压站房的配置如下:1)210m3mi
的离心式
f空压机3台(2用1备),轴功率1288kw台;2)4r