压缩空气热回收的隐藏值

发布日期:2020年9月16日

社会责任正迫使制造商寻找减少碳排放和能源消耗的新方法。一些显而易见的措施,如使用低能耗灯泡和自动加热,可以立即节省一些碳排放。但即使采取了这些措施,仍存在进一步减排的压力。PWE报告。

除了二氧化碳的产生对环境的负面影响,还有

能源使用的财政负担。因此,制造企业正积极探索降低碳足迹和提高能源效率的途径。

回收空压机的余热是制造商减少二氧化碳排放的一个重要途径。虽然这种方法在欧洲得到了一些支持,但压缩空气能量回收技术在英国的应用却比较缓慢。热回收系统的复杂性导致吸收缓慢。然而,研究表明可以获得显著的好处。那些已经采用这种策略的人的经验证实了这一数据。

统计数据显示,压缩空气通常占工业制造商总能源成本的12%左右。对于一些设施,这一数字可能高达40%。然而,空压机消耗的70-94%的能量是可回收的。没有任何形式的恢复,这些能量通过辐射到大气或通过冷却系统丢失。每节省一千瓦能源所产生的碳当量,使其成为二氧化碳减排措施的可行目标。

压缩空气如何产生热量

压缩空气会产生热量。这是迫使更多的空气分子进入同一空间的自然结果。问题是空气在使用之前必须被冷却。在许多系统中,空气在压缩级之间冷却,然后在结束时再次冷却。中间冷却器除去第一和第二阶段之间的热量,后冷却器除去第二阶段之后的热量。

如何在压缩空气系统中回收热量

冷却器使用空气、水或油从压缩空气中除去热量。他们研究的是热交换系统。空气将热量传递到冷却器中的冷却介质中,冷却器是为满足压缩机流量和能量传递要求而设计的。空气压缩机有不同类型的冷却系统。每一种都有优缺点,有的可以回收高达94%的供能给空压机。

热回收水平

风冷系统在中小型压缩机系统中较为常见。他们使用低压气流来冷却压缩空气。这些热空气可以用来为建筑物供暖。节能来自减少从外部购买的供暖。不幸的是,这种节省只能在一年中较冷的月份实现。

油冷系统使用油流来移除压缩空气中的热量。在一个封闭系统中,油可以被输送回生产过程中。热量在热交换器中转移到制造过程中,从而减少了对电或煤气加热的需要。

水冷系统可以开启或关闭,循环或非循环。最有用的是带有循环水的闭环系统。水在空压机冷却器和过程热交换器之间循环。最终的结果是将多余的压缩机热量转移到制造过程中,从而减少了加热的需要。在一个闭环系统中,使用添加剂严格控制水质,这防止了矿床的堆积。因此,该系统高效、清洁,可以在不干预的情况下长期运行。

在任何情况下,从压缩空气中回收热量都减少了购买能源的需求。正是这种减少导致了更低的二氧化碳排放和运营成本。由于能源的高成本,这些节省可以在帮助企业实现其碳减排目标和提高制造厂的盈利能力方面发挥重大作用

压缩空气热回收的案例研究

通过在ER-S5能量回收装置中使用一种油冷却剂,一家位于英国中部的汽车纺织品制造商能够从其空气压缩机出口回收热量。来自空气冷却器的热油通过钢板热交换器将能量转移到过程中。这给了他们一个连续的热水供应过程中没有任何额外的能源购买。因此,该公司能够通过使用这种回收方法每年减少二氧化碳排放26万吨。

北爱尔兰的一家包装工厂发现了回收能源的另一种用途。格雷纳包装利用其多余的热量为当地一所中学的中央供暖系统提供热量。邓根农综合学院有600名学生,每年使用的供暖费用为4万英镑。在这种情况下,阿特拉斯·科普柯安装了z系列无油螺杆压缩机和水冷却器,用于能量回收。高达80%的电力输入能量被回收为热水。通过减少能源采购,学校还减少了200公吨的二氧化碳排放量。

未开发的热回收潜力

这些案例研究表明,投资压缩空气热回收在环境和财政方面都有机会,但英国的大多数工业公司仍未接受并实现这项技术的好处。事实上,据估计,英国使用的90%的工业空压机都可以配备热回收系统。并且,如上所述,70- 94%的供应能量的空压机可以回收。

为了说明压缩空气热回收的巨大潜力,据计算,该技术可以节省英国总工业用电量的1.99%。如果这一统计数据还不够令人信服,那么它相当于每年91.3万辆柴油/汽油汽车的排放量减少,或者恢复154.4万户家庭每年用电量所需的能源。现在,如果这不是压缩空气热回收的一个令人信服的案例,很难说什么是。

*计算是基于英国总工业用电量,压缩机平均使用10%的工业用电量。

*大约70%的能源可以从喷油螺杆压缩机中获得,94%的能源可以从无油水冷式螺杆压缩机中获得。

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