در چشم انداز صنعتی، کمپرسورها در همه جا حضور دارند و نقش حیاتی در بخش های مختلف از جمله تولید، نفت و گاز و مواد غذایی و آشامیدنی ایفا می کنند. با این حال، این اسبهای کار مصرفکنندگان انرژی قابل توجهی نیز هستند و مقدار قابل توجهی از انرژی مصرفی آنها به عنوان گرمای هدر میرود. به عنوان تامین کنندهسیستم بازیابی حرارت زبالهمن کاملاً از پتانسیل استفاده نشده در بازیابی حرارت اتلاف کمپرسور آگاه هستم. در این وبلاگ، احتمالات بازیابی گرمای زباله در کمپرسور و اینکه چگونه می تواند برای صنایع مفید باشد را بررسی خواهیم کرد.
آشنایی با گرمای اتلاف کمپرسور
قبل از بررسی احتمالات بازیابی، ضروری است که بفهمیم گرمای هدر رفته در یک کمپرسور از کجا می آید. کمپرسورها با افزایش فشار گاز کار می کنند که به نوبه خود دمای آن را افزایش می دهد. این گرما اغلب محصول فرعی فرآیند فشرده سازی در نظر گرفته می شود و معمولاً در محیط آزاد می شود.
به طور عمده دو نوع کمپرسور وجود دارد: کمپرسورهای جابجایی مثبت (مانند کمپرسورهای پیچشی رفت و برگشتی و چرخشی) و کمپرسورهای دینامیکی (مانند کمپرسورهای گریز از مرکز). در کمپرسورهای جابجایی مثبت، گرمای تلف شده به دلیل اصطکاک مکانیکی بین قطعات متحرک و فشرده شدن خود گاز ایجاد می شود. در کمپرسورهای دینامیک، چرخش پر سرعت پروانه باعث فشردهسازی گاز و تولید گرما میشود.
مقدار گرمای اتلاف تولید شده توسط کمپرسور به عوامل مختلفی از جمله اندازه، فشار کاری و کارایی آن بستگی دارد. به طور کلی کمپرسورهای بزرگتر و کمپرسورهایی که در فشارهای بالاتر کار می کنند گرمای اتلاف بیشتری تولید می کنند. این گرمای تلف شده می تواند به شکل گازهای داغ خروجی، روغن روان کننده گرم شده یا هوای داغ فشرده باشد.
امکانات بازیابی حرارت زباله
1. پیش گرمایش آب تغذیه
یکی از سادهترین راهها برای بازیابی گرمای تلف شده از کمپرسور استفاده از آن برای پیش گرمایش آب تغذیه است. در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، آب قبل از استفاده باید تا دمای معینی گرم شود. به عنوان مثال، در یک سیستم دیگ بخار، پیش گرم کردن آب تغذیه می تواند انرژی مورد نیاز برای تبدیل آن به بخار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
گازهای داغ خروجی یا روغن روان کننده گرم شده از کمپرسور را می توان از یک مبدل حرارتی عبور داد. در مبدل حرارتی، گرمای حاصل از گرمای تلف شده کمپرسور به آب تغذیه منتقل می شود. این آب تغذیه از قبل گرم شده سپس وارد دیگ می شود و مقدار سوخت مورد نیاز برای رسیدن به دمای بخار مورد نظر را کاهش می دهد. این نه تنها باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود، بلکه هزینه های عملیاتی سیستم دیگ بخار را نیز کاهش می دهد.
2. گرمایش فضا
در آب و هوای سردتر یا تاسیسات صنعتی بزرگ، گرمایش فضا هزینه انرژی قابل توجهی است. گرمای اتلاف کمپرسور را می توان برای تامین گرمایش فضا مهار کرد. هوای داغ فشرده یا گرمای سیستم خنک کننده کمپرسور را می توان به سیستم گرمایش ساختمان هدایت کرد.
به عنوان مثال، در یک کارخانه تولید، گرمای هدر رفته از کمپرسورها را می توان برای گرم کردن منطقه تولید استفاده کرد. این را می توان با استفاده از شبکه ای از لوله ها و فن ها برای توزیع هوای گرم به دست آورد. با استفاده از گرمای اتلاف کمپرسور برای گرمایش فضا، شرکتها میتوانند وابستگی خود را به سیستمهای گرمایش سنتی، مانند بخاریهای گاز طبیعی کاهش دهند و قبض انرژی خود را کاهش دهند.
3. چیلرهای جذبی
یکی دیگر از کاربردهای جالب گرمای اتلاف کمپرسور در چیلرهای جذبی است. چیلرهای جذبی برای تولید آب سرد برای سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شوند. برخلاف چیلرهای تراکمی بخار سنتی که از الکتریسیته برای هدایت چرخه تبرید استفاده می کنند، چیلرهای جذبی از گرما به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند.
گرمای هدر رفته از کمپرسور را می توان برای تامین انرژی یک چیلر جذبی استفاده کرد. گازهای داغ خروجی یا روغن روان کننده گرم شده را می توان برای تولید گرمای لازم برای چرخه جذب استفاده کرد. سپس از این آب سرد می توان برای خنک کردن تاسیسات صنعتی یا فرآیندهای خاصی که نیاز به محیط دمای کنترل شده دارند استفاده کرد. با استفاده از گرمای اتلاف کمپرسور در چیلرهای جذبی، شرکت ها می توانند به طور همزمان به صرفه جویی در سرمایش و انرژی دست یابند.
4. فرآیندهای خشک کردن
در صنایعی مانند فرآوری مواد غذایی، نساجی و تولید کاغذ، خشک کردن فرآیندی حیاتی است. از گرمای اتلاف کمپرسور می توان برای تامین گرمای مورد نیاز برای خشک کردن استفاده کرد. هوای داغ فشرده یا گازهای خروجی گرم شده را می توان به داخل محفظه خشک کن هدایت کرد.
به عنوان مثال، در یک کارخانه فرآوری مواد غذایی، گرمای اتلاف کمپرسورها را می توان برای خشک کردن میوه ها یا سبزیجات استفاده کرد. این نه تنها مصرف انرژی در فرآیند خشک کردن را کاهش می دهد، بلکه به حفظ دمای خشک کردن سازگارتر کمک می کند که می تواند کیفیت محصول نهایی را بهبود بخشد.
5. تولید برق
اگرچه پیچیدهتر است و به سطح بالاتری از فناوری نیاز دارد، گرمای هدر رفته از کمپرسورها نیز میتواند برای تولید برق استفاده شود. سیستمهای چرخه رنکین آلی (ORC) یک انتخاب محبوب برای تبدیل گرمای اتلاف کم درجه به برق هستند.
در یک سیستم ORC، گرمای هدر رفته از کمپرسور برای گرم کردن یک سیال آلی با نقطه جوش کم استفاده می شود. سیال آلی تبخیر شده سپس یک توربین را به حرکت در می آورد که برای تولید الکتریسیته به ژنراتور متصل می شود. این الکتریسیته تولید شده را می توان برای تامین انرژی خود کمپرسور یا سایر تجهیزات موجود در تاسیسات صنعتی استفاده کرد و مصرف کلی برق از شبکه را کاهش داد.
نقش ازسیستم بازیابی حرارت زباله
به عنوان تامین کنندهسیستم بازیابی حرارت زباله، ما نقش مهمی در فعال کردن این امکانات بازیابی گرمای اتلاف ایفا می کنیم. سیستمهای ما به گونهای طراحی شدهاند که گرمای هدر رفته را از کمپرسور به کاربرد نهایی جذب و انتقال دهند.
ما طیف وسیعی از مبدل های حرارتی را ارائه می دهیم که به طور خاص برای بازیابی حرارت هدر رفته در کمپرسور طراحی شده اند. این مبدل های حرارتی برای به حداکثر رساندن راندمان انتقال حرارت و در عین حال به حداقل رساندن افت فشار طراحی شده اند. مهندسان ما از نزدیک با مشتریانمان کار می کنند تا نیازهای خاص آنها را درک کنند و یک سیستم بازیابی حرارت زباله سفارشی طراحی کنند.
ما علاوه بر مبدلهای حرارتی، سیستمهای کنترلی را نیز ارائه میکنیم که عملکرد ایمن و کارآمد سیستم بازیابی گرمای زباله را تضمین میکند. این سیستمهای کنترل دما، فشار و سرعت جریان گرمای هدر رفته و سیال انتقال حرارت را کنترل میکنند و تنظیمات لازم را برای بهینهسازی عملکرد سیستم انجام میدهند.
سیستم های مکمل
راسیستم بازیابی حرارت زبالهمی تواند با سیستم های دیگر ادغام شود تا اثربخشی آن افزایش یابد. به عنوان مثال،سیستم انتقال و توزیع برقمی تواند برای توزیع برق تولید شده از سیستم بازیابی حرارت زباله استفاده شود. اگر گرمای هدر رفته برای تولید برق استفاده شود، سیستم انتقال و توزیع برق تضمین میکند که برق به طور ایمن و کارآمد به کاربران نهایی در تاسیسات صنعتی تحویل داده میشود.
رارادیاتور از راه دور افقیهمچنین می تواند در ارتباط با سیستم بازیابی حرارت زباله استفاده شود. در برخی موارد، زمانی که گرمای هدر رفته باید دفع شود یا زمانی که مبدل حرارتی نیاز به خنک کننده اضافی دارد، می توان از رادیاتور از راه دور افقی برای تامین سرمایش لازم استفاده کرد.
نتیجه گیری
امکانات بازیابی گرمای اتلاف در کمپرسور بسیار زیاد است و مزایای قابل توجهی برای صنایع دارد. با بازیابی و استفاده مجدد از گرمای تلف شده، شرکت ها می توانند مصرف انرژی خود را کاهش دهند، هزینه های عملیاتی خود را کاهش دهند و اثرات زیست محیطی خود را به حداقل برسانند.
به عنوان تامین کنندهسیستم بازیابی حرارت زباله، ما متعهد هستیم که به مشتریان خود کمک کنیم پتانسیل گرمای اتلاف کمپرسور را باز کنند. راه حل های نوآورانه و تخصص ما در بازیابی گرمای زباله می تواند به صنایع کمک کند تا به بهره وری انرژی و پایداری بیشتری دست یابند.
اگر علاقه مند به بررسی امکانات بازیابی گرمای زباله برای کمپرسور خود هستید یا در مورد ما سوالی داریدسیستم بازیابی حرارت زباله، از شما دعوت می کنیم برای مشاوره با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما خوشحال خواهند شد که در مورد نیازهای خاص شما صحبت کنند و راه حلی سفارشی را به شما ارائه دهند.
مراجع
- راهنمای ASHRAE - سیستم ها و تجهیزات HVAC. انجمن مهندسین گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع آمریکا.
- کتابچه راهنمای کمپرسور: اصول و تمرین. کلاوس برون، اکارت اشمیت.
- کتاب بازیابی گرمای زباله نویسندگان مختلف
