2024-12-12
В области промышленного производства системы утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров играют все более важную роль. Они не только эффективно используют энергию и снижают эксплуатационные расходы предприятий, но и отвечают требованиям охраны окружающей среды и энергосбережения в современную эпоху. А расчет производительности воды при утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров является ключевым показателем для измерения эффективности этой системы. В этой статье будет подробно рассмотрены алгоритмические стандарты для расчета производительности воды при утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров, чтобы помочь вам лучше понять и применять эту технологию.
Во время работы воздушного компрессора большая часть электрической энергии преобразуется в механическую энергию для сжатия воздуха, а часть энергии рассеивается в виде тепла, вызывая значительное повышение температуры сжатого воздуха. Система утилизации тепла отработанного воздуха компрессора основана на этом принципе. С помощью теплообменного устройства тепло в высокотемпературном сжатом воздухе или смазочном масле передается холодной воде, в результате чего холодная вода нагревается и образуется горячая вода. Эта горячая вода может широко использоваться в таких сценариях, как отопление бытовой воды и технологической воды на заводах, реализуя вторичное использование энергии.
(I) Мощность и время работы воздушного компрессора
Чем выше мощность воздушного компрессора, тем больше тепла он будет генерировать за единицу времени. Чем дольше время работы, тем выше будет общее накопленное тепло. Например, утилизируемое тепло, генерируемое воздушным компрессором мощностью 55 кВт, работающим непрерывно в течение 8 часов, безусловно, будет больше, чем у воздушного компрессора мощностью 37 кВт, работающего в течение 4 часов, и соответствующая потенциальная производительность воды также будет выше.
(II) Коэффициент рекуперации тепла
Даже если воздушный компрессор генерирует большое количество тепла, если эффективность устройства рекуперации тепла низкая, фактическое утилизированное тепло будет значительно уменьшено. Высокоэффективные теплообменники и разумные конструкции систем могут улучшить коэффициент рекуперации тепла, позволяя передавать больше тепла холодной воде и, таким образом, увеличивая производительность воды. Вообще говоря, коэффициент рекуперации тепла высококачественной системы утилизации тепла отработанного воздуха может достигать 70% - 90%.
(III) Температура входящей воды и целевая температура воды
Чем ниже температура входящей воды, тем больше разница температур с высокотемпературным источником тепла, тем сильнее движущая сила для теплопередачи, тем больше тепла может быть поглощено, и тем выше будет производительность воды. Между тем, установка целевой температуры воды также повлияет на производительность воды. Если требуется более высокая целевая температура воды, необходимо поглотить больше тепла. При прочих неизменных условиях производительность воды может относительно снизиться. Например, когда температура входящей воды составляет 15°C, а целевая температура воды установлена на уровне 55°C, по сравнению с ситуацией, когда целевая температура воды установлена на уровне 45°C, необходимо поглотить больше тепла для достижения первой, и производительность воды соответственно снизится.
Основываясь на законе сохранения энергии, мы можем вывести формулу расчета производительности воды при утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров.
Тепло, генерируемое воздушным компрессором Q₁ = P * t * η₁ (где P - мощность воздушного компрессора, t - время работы, а η₁ - эффективность преобразования тепла воздушного компрессора, обычно в диапазоне от 0,7 до 0,9).
Пусть удельная теплоемкость воды будет c, масса воды m, а повышение температуры воды ΔT. Тогда тепло, поглощаемое водой Q₂ = c * m * ΔT.
В идеальных условиях Q₁ = Q₂, поэтому мы можем получить m = P * t * η₁ / (c * ΔT).
А производительность воды V = m / ρ (где ρ - плотность воды).
После этого мы можем получить формулу для производительности воды: V = P * t * η₁ / (c * ρ * ΔT).
Возьмем в качестве примера завод в Гуанчжоу. На заводе установлен воздушный компрессор мощностью 75 кВт, который работает 10 часов в день. Эффективность преобразования тепла воздушного компрессора принимается равной 0,8, температура входящей воды составляет 20°C, а целевая температура воды - 60°C. Удельная теплоемкость воды c = 4,2*10³ Дж/(кг·°C), а плотность воды ρ = 1000 кг/м³.
Согласно формуле, ΔT = 60 - 20 = 40°C.
V = 75*10*0.8 / (4.2*10³*1000*40) * 3600 (преобразование часов в секунды) ≈ 1.29 м³.
По результатам фактических измерений, средняя ежедневная производительность воды системы утилизации тепла отработанного воздуха компрессора на этом заводе составляет около 1,25 м³, что относительно близко к теоретическому расчетному значению. Это показывает, что посредством точного расчета на основе алгоритмических стандартов он может предоставить надежную основу для предприятий для оценки производительности воды и помочь предприятиям разумно планировать использование горячей воды и стратегии управления энергией.
Точное понимание алгоритмических стандартов для производительности воды при утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров имеет большое значение для предприятий, чтобы оптимизировать использование энергии и повысить экономическую эффективность. Путем глубокого анализа факторов, влияющих на производительность воды, выведения разумных формул алгоритмов и сочетания с практическими примерами для проверки, мы можем лучше проектировать, эксплуатировать и оценивать системы утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров. В будущем, с непрерывным прогрессом технологий, алгоритмические стандарты могут быть дополнительно оптимизированы и улучшены. Между тем, технология утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров также будет широко применяться в большем количестве отраслей, внося больший вклад в зеленое и устойчивое развитие промышленной сферы.
Компания Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. стремится к исследованиям и разработкам и применению технологии утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров. Мы будем продолжать уделять внимание тенденциям отрасли и предоставлять клиентам более точные и эффективные решения по утилизации тепла. Если у вас есть какие-либо вопросы или потребности, касающиеся систем утилизации тепла отработанного воздуха компрессоров, пожалуйста, свяжитесь с нами в любое время.