Analyse comparative des méthodes d'échange de chaleur pour la récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air

Analyse comparative des méthodes d'échange de chaleur pour la récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air

       Pendant le fonctionnement de la compresseur d'air, la chaleur résiduelle du pétrole et la chaleur résiduelle du gaz seront générées.En principe, si ces deux types de chaleur peuvent être récupérés, l'avantage d'économie d'énergie sera grandement amélioré.

       Afin d'assurer le fonctionnement normal des trois fonctions principales de l'huile de lubrification du compresseur d'air, la température de fonctionnement du compresseur d'air a une plage de température raisonnable et optimale : 60℃～85℃.Si le fonctionnement du compresseur d'air dépasse 85℃, l'huile du compresseur d'air vieillira et cokéfiera, l'effet lubrifiant sera réduit et l'effet d'étanchéité sera détérioré, ce qui entraînera la défaillance du compresseur d'air et affectera le fonctionnement normal du compresseur d'air.De plus, la plupart des fabricants de compresseurs d'air règlent la température de fonctionnement du ventilateur pour qu'elle démarre à 85°C et s'arrêter à 75°C. La sortie d'air du compresseur d'air à vis diminue avec l'augmentation de la température de fonctionnement de l'unité.

           En utilisation réelle, le rendement mécanique du compresseur d'air ne fonctionnera pas de manière stable au taux de production de gaz calibré à 80 °C. Lorsque la température augmente de 1°C, la production de gaz diminue de 0,5 %, et lorsque la température augmente de 10°C, la production de gaz diminue de 5 %.Généralement, les compresseurs d'air avec refroidissement par air et dissipation thermique fonctionnent entre 88 et 96 ℃, et le taux de déclin est de 4 à 8 %, surtout en été.

           Dans le processus de compression du compresseur d'air, l'arbre principal de l'équipement est principalement entraîné pour entraîner le processus de compression.En raison du frottement entre la broche et le coussinet pendant le fonctionnement, la température de la broche augmente.La température élevée est très nocive pour les équipements en fonctionnement.Cette partie de la chaleur dépend de l'huile de lubrification pour évacuer la chaleur lors du processus de lubrification des pièces en marche.La chaleur évacuée est finalement transférée à l'huile de lubrification, ce qui augmente la température de l'huile de lubrification.Par conséquent, si la transformation de l'utilisation de l'énergie thermique est effectuée, la température de fonctionnement des gaz d'échappement et la température de l'huile de l'unité de compresseur d'air sont contrôlées dans la plage de température optimale, et le temps de fonctionnement du ventilateur de refroidissement du compresseur d'air à vis est réduit, ce qui peut économiser beaucoup d'énergie électrique, et en même temps mieux garantir le volume d'air.

         Récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air est un dispositif d'économie d'énergie très écologique et efficace.Il n'a aucun effet néfaste sur le compresseur d'air lui-même.Au contraire, il peut réduire efficacement la température de fonctionnement du compresseur d'air, maintenir le compresseur d'air à une bonne température de fonctionnement et améliorer le compresseur d'air.L'efficacité de la machine est améliorée et le ventilateur de refroidissement d'origine est arrêté pour économiser de l'énergie.En tant que nouveau type d'équipement d'économie d'énergie à haut rendement, l'équipement de récupération de chaleur résiduelle du compresseur d'air produit entièrement de l'eau chaude à partir de la chaleur générée par le compresseur d'air, sans consommation d'énergie ultérieure.

Récupération de la chaleur résiduelle du compresseur d'air à plaques

        Dans le domaine de la récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air, la récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air à plaques.Il s'agit de la technologie de récupération de chaleur résiduelle des compresseurs d'air la plus populaire et la plus largement utilisée dans l'industrie.Le principe de base est d'utiliser l'échangeur de chaleur pour récupérer la chaleur résiduelle de l'huile et la chaleur résiduelle du gaz dans le compresseur d'air.Dans la récupération de la chaleur perdue des compresseurs d'air, l'utilisation d'échangeurs de chaleur à plaques représente la plus grande proportion.La raison en est que le processus de fabrication est simple, le cycle de production est court, le coût est faible et le prix est bon marché, de sorte que de nombreux projets préfèrent les échangeurs de chaleur à plaques.

Avantages de la récupération de la chaleur résiduelle des plaques :

1) Efficacité de transfert de chaleur élevée : l'acier inoxydable à paroi mince a une efficacité de transfert de chaleur élevée ;

2) Faible encombrement : l'échangeur de chaleur à plaques a une structure compacte ;

3) Léger : l'épaisseur de la plaque de l'échangeur de chaleur à plaques n'est que de 0,4 à 0,8 mm ;

4) Prix bas : Les échangeurs de chaleur à plaques sont bon marché.

Cependant, en raison de l'influence de sa propre structure, l'équipement de récupération de chaleur résiduelle à plaques présente également les inconvénients suivants :

1) Les performances d'étanchéité sont médiocres, faciles à fuir et le joint doit être remplacé fréquemment.

2) La pression de fonctionnement est soumise à certaines restrictions, ne dépassant généralement pas 1 MPa ;

3) La température d'utilisation est limitée par la résistance à la température du matériau du joint ;

4) Facile à bloquer, ne convient pas aux fluides contenant des solides en suspension ;

5) La résistance aux fluides est supérieure à celle du type tubulaire.

        La raison principale est que l'eau durcie est chauffée par le milieu d'huile à haute température, qui est facile à produire du tartre.L'échangeur de chaleur à plaques a un espace de canal d'écoulement étroit, et s'il y a du tartre, il est très facile de le bloquer, ce qui entraîne une diminution de l'efficacité de l'échangeur de chaleur.

   En raison de cette situation, les échangeurs de chaleur tubulaires sont à nouveau sur le marché.

Échangeur de chaleur tubulaire et ses caractéristiques

        L'échangeur de chaleur à tube enroulé est un nouveau type d'échangeur de chaleur et sa structure est différente de l'échangeur de chaleur à coque et à tube largement utilisé dans l'industrie industrielle.Le tube d'échange de chaleur de l'échangeur de chaleur est enroulé en spirale et enroulé en plusieurs couches.Une certaine distance est maintenue entre chaque couche et la couche précédente à travers la plaque d'espacement successivement, et le sens d'enroulement entre les couches est opposé.Étant donné que la longueur de l'échangeur de chaleur dans la coque peut être allongée, la taille de la coque de l'échangeur de chaleur peut être raccourcie et l'efficacité du transfert de chaleur peut être améliorée

       Depuis la première conception et fabrication de l'échangeur de chaleur à tubes enroulés, de nombreux nouveaux types d'échangeurs de chaleur à tubes enroulés sont apparus sous la forme de tubes enroulés, mais les structures principales sont similaires.

       Par rapport aux échangeurs de chaleur à plaques, les échangeurs de chaleur tubulaires présentent des avantages incomparables : large plage de température applicable, adaptabilité aux chocs thermiques, auto-élimination des contraintes thermiques et grande compacité.Il existe une zone morte d'écoulement, notamment en mettant en place plusieurs passages de tuyauterie (côté coque simple), il est possible de répondre à l'échange thermique simultané de plusieurs fluides dans un seul appareil.Par conséquent, l'échangeur de chaleur tubulaire est un échangeur de chaleur efficace et compact avec une structure complexe.Bien que le coût soit plus élevé, il présente de nombreux avantages :

1. Espacement précis des tubes d'échange de chaleur.En raison de son matériau, les tuyaux en acier inoxydable ont du mal à avoir de la plasticité lors du pliage ou de l'enroulement.Afin d'obtenir un espacement uniforme de tous les tubes d'échange de chaleur, une technologie complète et une riche expérience en matière de production et de traitement sont nécessaires.

2. Nombre raisonnable de couches de tubes et espacement des couches.Pendant l'échange de chaleur, les diamètres relatifs des tubes de chaque couche changent et les angles doivent rester les mêmes.Il est en effet difficile d'assurer que les longueurs de chaque tube d'échange de chaleur soient sensiblement les mêmes.Le concepteur a conçu un nombre différent de tubes d'échange de chaleur pour chaque couche, ainsi qu'un espacement raisonnable des couches, ce qui surmonte parfaitement ce problème et résout également les exigences des canaux d'écoulement dans des conditions d'échange de chaleur complexes.

3. Processus de soudage.Dans le processus de production d'équipements, un soudage robotisé entièrement automatisé est utilisé pour garantir que tous les points de soudage, en particulier le soudage des plaques tubulaires, répondent à des normes uniformes et à des performances de sécurité élevées.

4. Large gamme d'applications, structure compacte et grande surface de transfert de chaleur par unité de volume.Pour les tubes de transfert de chaleur d'un diamètre de 8 à 12 mm, la surface de transfert de chaleur par mètre cube de volume peut atteindre 100 à 170 mètres carrés.

5. Il n'y a pas d'angle mort d'écoulement et un seul appareil peut effectuer le transfert de chaleur de divers supports en même temps, ce qui a peu de résistance au transfert de chaleur dans le trajet du gaz et n'est pas facile à mettre à l'échelle.

6. L'utilisation d'un robot de soudage entièrement automatisé garantit une pression de fonctionnement élevée dans le tuyau et la pression de fonctionnement maximale actuelle peut atteindre plus de 20 MPa.

7. La dilatation thermique du tube de transfert de chaleur peut être compensée par elle-même.

8. L'échangeur de chaleur est facile à développer à grande échelle et convient aux compresseurs d'air sans huile et aux centrifugeuses pour l'échange de chaleur du circuit de gaz.

9. Faible probabilité de dépôt d'impuretés, faible tendance à l'entartrage et longue durée de vie

En résumé, avec les progrès continus de la technologie de récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air, la récupération de la chaleur résiduelle des compresseurs d'air tubulaires est bien meilleure que la récupération de la chaleur résiduelle des plaques, qui est facile à fuir et à bloquer.On pense qu'il apportera plus de puissance pour accompagner le fonctionnement des compresseurs d'air et créera plus d'avantages pour les utilisateurs.