تحليل مقارن لطرق التبادل الحراري لاستعادة الحرارة المفقودة لضاغط الهواء

تحليل مقارن لطرق التبادل الحراري لاستعادة الحرارة المفقودة لضاغط الهواء

       أثناء تشغيل المكبس الهوائي، سيتم توليد حرارة نفايات الزيت والحرارة المهدرة للغاز.من حيث المبدأ ، إذا كان من الممكن استعادة هذين النوعين من الحرارة ، فسيتم تحسين فائدة توفير الطاقة بشكل كبير.

       من أجل ضمان الأداء الطبيعي للوظائف الثلاث الرئيسية لزيت تشحيم ضاغط الهواء ، فإن درجة حرارة تشغيل ضاغط الهواء لها نطاق درجة حرارة معقول ومثالي: 60℃ ～85℃.إذا تجاوز عمل ضاغط الهواء 85℃، سيصبح زيت ضاغط الهواء متقدمًا وفاحم الكوك ، وسيقل تأثير التشحيم ، وسيتدهور تأثير الختم ، مما سيؤدي إلى فشل ضاغط الهواء ويؤثر على التشغيل العادي لضاغط الهواء.بالإضافة إلى ذلك ، تحدد معظم الشركات المصنعة لضواغط الهواء درجة حرارة تشغيل المروحة لتبدأ عند 85°C وتوقف عند 75°C. سيقل خرج الهواء لضاغط الهواء اللولبي مع زيادة درجة حرارة تشغيل الوحدة.

           في الاستخدام الفعلي ، لن تعمل الكفاءة الميكانيكية لضاغط الهواء بثبات عند معدل إنتاج الغاز الذي تمت معايرته عند 80 °ج. عندما ترتفع درجة الحرارة بمقدار 1°C ، ينخفض ​​إنتاج الغاز بنسبة 0.5٪ ، وعندما تزداد درجة الحرارة بمقدار 10°C ، ينخفض ​​إنتاج الغاز بنسبة 5٪.بشكل عام ، يتم تشغيل ضواغط الهواء مع تبريد الهواء وتبديد الحرارة بين 88 و 96 ℃ويبلغ معدل التراجع 4-8٪ خاصة في فصل الصيف.

           في عملية ضغط ضاغط الهواء ، يتم دفع العمود الرئيسي للمعدة بشكل أساسي لدفع عملية الضغط.بسبب الاحتكاك بين المغزل وشجيرة التحميل أثناء العملية ، ترتفع درجة حرارة المغزل.درجة الحرارة المرتفعة ضارة جدًا بالمعدات قيد التشغيل.يعتمد هذا الجزء من الحرارة على زيت التشحيم لإزالة الحرارة في عملية تشحيم الأجزاء الجارية.يتم أخيرًا نقل الحرارة التي يتم التخلص منها إلى زيت التشحيم ، مما يزيد من درجة حرارة زيت التشحيم.لذلك ، إذا تم إجراء تحويل استخدام الطاقة الحرارية ، يتم التحكم في درجة حرارة تشغيل العادم ودرجة حرارة الزيت لوحدة ضاغط الهواء ضمن نطاق درجة الحرارة الأمثل ، ويتم تقليل وقت تشغيل مروحة التبريد لضاغط الهواء اللولبي ، والذي يمكن يوفر الكثير من الطاقة الكهربائية ، وفي نفس الوقت يضمن حجم الهواء بشكل أفضل.

         استرداد الحرارة المفقودة من ضاغط الهواء هو جهاز صديق للبيئة وفعال للغاية لتوفير الطاقة.ليس له أي تأثير سلبي على ضاغط الهواء نفسه.على العكس من ذلك ، يمكنه تقليل درجة حرارة التشغيل لضاغط الهواء بشكل فعال ، والحفاظ على ضاغط الهواء في درجة حرارة عمل جيدة ، وتحسين ضاغط الهواء.تم تحسين كفاءة الماكينة ، ويتم إيقاف مروحة التبريد الأصلية لتوفير الطاقة.كنوع جديد من المعدات الموفرة للطاقة ذات الكفاءة العالية ، فإن معدات استرداد الحرارة المفقودة لضاغط الهواء تنتج الماء الساخن بالكامل من الحرارة الناتجة عن ضاغط الهواء ، دون استهلاك لاحق للطاقة.

لوحة استرداد الحرارة المفقودة من ضاغط الهواء

        في مجال استرداد الحرارة المفقودة لضاغط الهواء ، استرداد الحرارة المفقودة لضاغط الهواء.إنها تقنية استرداد الحرارة المفقودة لضاغط الهواء الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا في الصناعة.المبدأ الرئيسي هو استخدام المبادل الحراري لاستعادة حرارة الزيت المفقود والحرارة المهدرة للغاز في ضاغط الهواء.في استعادة الحرارة المهدرة لضاغطات الهواء ، يمثل استخدام المبادلات الحرارية اللوحية النسبة الأكبر.والسبب هو أن عملية التصنيع بسيطة ، ودورة الإنتاج قصيرة ، والتكلفة منخفضة ، والسعر رخيص ، لذلك تفضل العديد من المشاريع المبادلات الحرارية للألواح.

مزايا استعادة الحرارة المهدرة للوحة:

1) كفاءة نقل الحرارة العالية: الفولاذ المقاوم للصدأ بجدار رقيق لديه كفاءة عالية في نقل الحرارة ؛

2) البصمة الصغيرة: المبادل الحراري للوحة له هيكل مضغوط ؛

3) الوزن الخفيف: سمك لوحة المبادل الحراري هو 0.4-0.8mm فقط ؛

4) السعر المنخفض: المبادلات الحرارية للوحة رخيصة.

ومع ذلك ، نظرًا لتأثير هيكلها الخاص ، فإن معدات استرداد الحرارة المفقودة من نوع اللوحة لها أيضًا العيوب التالية:

1) أداء الختم ضعيف ، سهل التسريب ، والحشية بحاجة إلى التغيير بشكل متكرر ؛

2) يخضع ضغط التشغيل لقيود معينة ، لا تتجاوز عمومًا 1 ميجا باسكال ؛

3) درجة حرارة الاستخدام محدودة بمقاومة درجة حرارة مادة الحشية ؛

4) سهل المنع ، غير مناسب للسوائل التي تحتوي على مواد صلبة معلقة ؛

5) مقاومة السوائل أكبر من النوع الأنبوبي.

        السبب الرئيسي هو أن الماء المتصلب يتم تسخينه بواسطة وسط الزيت ذو درجة الحرارة العالية ، والذي يسهل إنتاجه على نطاق واسع.يحتوي المبادل الحراري للوحة على فجوة ضيقة في قناة التدفق ، وإذا كان هناك مقياس ، فمن السهل جدًا حظره ، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة المبادل الحراري.

   بسبب هذا الموقف ، تم طرح المبادلات الحرارية الأنبوبية في السوق مرة أخرى.

المبادل الحراري الأنبوبي وخصائصه

        المبادل الحراري لأنبوب الجرح هو نوع جديد من المبادلات الحرارية ، وهيكله مختلف عن المبادل الحراري للقذيفة والأنبوب المستخدم على نطاق واسع في الصناعة الصناعية.أنبوب التبادل الحراري للمبادل الحراري عبارة عن جرح لولبي وجرح في طبقات متعددة.يتم الحفاظ على مسافة معينة بين كل طبقة والطبقة السابقة من خلال لوحة المباعد على التوالي ، ويكون اتجاه اللف بين الطبقات معاكسًا.نظرًا لأنه يمكن إطالة طول المبادل الحراري في الغلاف ، يمكن تقصير حجم غلاف المبادل الحراري وتحسين كفاءة نقل الحرارة

       منذ أول تصميم وتصنيع للمبادل الحراري للأنبوب الملفوف ، ظهرت العديد من الأنواع الجديدة من المبادلات الحرارية للأنبوب الملفوف في شكل أنابيب ملفوفة ، لكن الهياكل الرئيسية متشابهة.

       بالمقارنة مع المبادلات الحرارية اللوحية ، تتميز المبادلات الحرارية الأنبوبية ببعض المزايا التي لا تضاهى: نطاق درجة حرارة قابل للتطبيق على نطاق واسع ، والقدرة على التكيف مع الصدمات الحرارية ، والقضاء الذاتي على الإجهاد الحراري ، والاكتناز العالي.هناك منطقة ميتة للتدفق ، خاصة عن طريق إنشاء ممرات أنابيب متعددة (جانب واحد من الغلاف) ، من الممكن تلبية التبادل الحراري المتزامن لسوائل متعددة في جهاز واحد.لذلك ، فإن المبادل الحراري الأنبوبي هو مبادل حراري فعال ومضغوط بهيكل معقد.على الرغم من أن التكلفة أعلى ، إلا أنها تتمتع بالعديد من المزايا:

1. تباعد دقيق بين أنبوب التبادل الحراري.بسبب المواد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، يصعب الحصول على اللدونة عند الانحناء أو اللف.من أجل تحقيق تباعد موحد لجميع أنابيب التبادل الحراري ، فإنها تتطلب تقنية كاملة وخبرة غنية في الإنتاج والمعالجة.

2. عدد معقول من طبقات الأنبوب وتباعد الطبقات.أثناء التبادل الحراري ، تتغير أقطار الأنبوب النسبية لكل طبقة ، ويجب أن تظل الزوايا كما هي.من الصعب حقًا التأكد من أن أطوال كل أنبوب تبادل حراري هي نفسها بشكل أساسي.صمم المصمم عددًا مختلفًا من أنابيب التبادل الحراري لكل طبقة ، بالإضافة إلى تباعد طبقة معقول ، والذي يتغلب تمامًا على هذه المشكلة ، كما يحل متطلبات قناة التدفق في ظل ظروف التبادل الحراري المعقدة.

3. عملية اللحام.في عملية إنتاج المعدات ، يتم استخدام اللحام الآلي بالكامل للتأكد من أن جميع نقاط اللحام ، وخاصة لحام صفائح الأنبوب ، لها معايير موحدة وأداء أمان عالي.

4. نطاق تطبيق واسع ، هيكل مدمج ، ومنطقة نقل حرارة كبيرة لكل وحدة حجم.بالنسبة لأنابيب نقل الحرارة التي يبلغ قطرها من 8 إلى 12 مم ، يمكن أن تصل مساحة نقل الحرارة لكل متر مكعب من الحجم إلى 100-170 متر مربع.

5. لا توجد زاوية ميتة للتدفق ، ويمكن لجهاز واحد أن يقوم بنقل الحرارة لمختلف الوسائط في نفس الوقت ، والتي لديها مقاومة قليلة لانتقال الحرارة في مسار الغاز وليس من السهل قياسها.

6. يضمن استخدام اللحام الآلي بالكامل ضغط التشغيل العالي في الأنبوب ، ويمكن أن يصل ضغط التشغيل الأقصى الحالي إلى أكثر من 20 ميجا باسكال.

7. يمكن تعويض التمدد الحراري لأنبوب نقل الحرارة من تلقاء نفسه.

8. إن المبادل الحراري سهل لتحقيق التطوير على نطاق واسع ، وهو مناسب لضواغط الهواء الخالية من الزيت وأجهزة الطرد المركزي للتبادل الحراري لدائرة الغاز.

9. انخفاض احتمال ترسب الشوائب ، وميل التحجيم المنخفض وعمر الخدمة الطويل

باختصار ، مع التقدم المستمر لتقنية استعادة الحرارة المفقودة لضاغط الهواء ، فإن استعادة الحرارة المهدرة لضاغط الهواء الأنبوبي أفضل بكثير من استعادة الحرارة المفقودة للوحة ، والتي يسهل تسريبها وإغلاقها.يُعتقد أنه سيساهم بمزيد من القوة لمرافقة تشغيل ضواغط الهواء وتحقيق المزيد من الفوائد للمستخدمين.