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艾德空压机余热热水器在煤矿企业中的应用

发布日期:2016-02-23 浏览次数:2316次
目前,矿井的生产离不开空压机,而对于空压机实际的能量转换使用率太低,根据美国能源署统计,压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占很小的一部分15%,大约80%的电能转化为热量,而这大部分热量通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。如果能利用这些热量转换为生活用热水,既降低了能耗又改善了人们生活环境。
   利用空压机余热进行回收,也是近几年随着工业的逐步发展,大中型空压机应用的日益广泛的产物。一方面,空压机常年工作,需要大量的冷却水或冷空气。另一方面,国家多次倡导节能减排工作,也使得人们更多的考虑能否将空压机的余热进行回收利用,不但能减少空压机冷却水或冷却空气的使用量,还能减少其他能源的使用。
1、 空压机冷却方式及现状
不论是活塞式空压机,还是螺杆式空压机,为保证润滑油性能、控制机器运行温度,必须对空压机进行冷却处理,传统的冷却方式主要包括风冷和水冷 。通常情况下按排气容量划分,中、小型空压机多采用风冷,大、中型空压机多采用水冷。同时空压机的冷却方式的确定还应考虑到环境温度、湿度和当地水资源情况,比如北方温度较低、空气干燥、水资源紧张,设计中应首先考虑采用风冷型空压机。因为水冷效果较好,在有条件的工程中应考虑采用水冷。
目前,风冷型空压机的冷却热风均采用轴热风机通过导风管排至室外,水冷型空压机的冷却系统由热水泵、冷却塔、冷水泵及管路组成闭循环系统,空压机排出的冷却热水通过热水循环泵排至冷却塔,热水经冷却后再通过冷水泵供空压机循环使用。不论风冷还是水冷过程中采用的轴流通风机和水泵都需要消耗能量。
在工矿企业传统工程设计中,各系统往往是由不同专业各自独立设计的,自成系统、互不联系。比如空压机水冷系统自成系统,独立运行。而供暖、浴池、食堂需要热水的用户,就根据热负荷和用水量设计锅炉供暖、供热水。这样,一边是将系统余热白白排放到大气中,不仅造成能源浪费,而且对环境造成污染。另一边却要消耗大量煤炭或燃气等燃料把冷水加热。长期以来,这种孤立系统的设计方法已造成了大量的能源浪费。
2、 螺杆空压机的应用及特点
因空气具有良好的可压缩性和弹性,输送系统简单安全,所以被广泛应用于工矿企业,主要用作风动设备的动力源。特别是在煤矿井下含有易燃易爆型粉尘和与瓦斯的环境中,压缩空气更是具有电力能源不可比拟的安全性和可靠性。
空压机的节节胜利原理就是通过外力做功,使气体体积压缩变小,密度提高,压力自然升高。外力所做的功(电机的有效输出功率)全部转换为气体的内能(气体温度升高)。但是在国内空压机作用效率普通较低。我们知道空压机在运行时要产生大量的热量,据螺杆式空压机的实际运行情况来看,空压机运行时温度约为85—90度。根据美国能源署统计;压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在总耗电量中只占很小的一部分15%,大约85%的电能转化为热量,通过风冷或水冷的方式排放到空气中。
3、 艾德空压机热水器的应用
3.1艾德空压机热水器原理
   艾德空压机热水器是无能耗螺杆式空压机余热利用热水器的简称,是一款新型高效的余热利用设备,它靠吸收空压机废热来把冷水加热,没有能源消耗,所以简称无能耗热水器。
   艾德空压机热水器是利用热能转换的原理,把空压机散发的热量回收转换到水量,水吸收了热量后水温就会升高。空压机组的运行温度就会降低。
3.2艾德空压机热水器的特点
3.2.1艾德空压机热水器具有自动开机停止功能,能确保有足够的热水作用。艾德空压机热水器在热水储水保温桶满水后,水位控制器将自动停止进水,同时艾德空压机热水器将自动停止,进入待机状态,当开始使用热水时,艾德空压机热水器将自动运行进行补充热水。
3.2.2使空压机“恒温工作”。艾德空压机热水器运行后能把回油管路的热能吸收,达到空压机冷却的目的;当艾德空压机热水器停止运行时将自动启动空压机的冷却设备,使空压机正常运行。
3.2.3可节约能源,减少污染。因艾德空压机热水器是利用空压机余热,将余热吸收使用,不需要燃烧或使用其他能源。
3.2.4安全性能高。艾德空压机热水器通过余热回收,没有电加热元件与水接触,杜绝漏电,干烧等安全隐患,不使用燃料,不存在易燃、易爆和中毒等现象。
4、艾德空压机热水器产水量计算
4.1按空压机每天12小时运行,85%的电能转为热能,80%的热能转化为水的热能计算。
一台110KW空压机一天产生的热量为:
110KWX860大卡/KWX80%X12H/天≈90万大卡/天
按普通自来水的温度为10℃,日常澡堂用水为55℃,一台110KW空压机一天的产水量为:
90万大卡/天÷45℃÷0.1万大卡/M3=20M3/天
结论:一台110KW空压机一天可产20M355℃的热水
4.2加热20 M3水至55℃需要的煤量计算:
90万大卡÷5000大卡/KGX75%=240KG
90万大卡为将20 M3水从10℃加热至55℃所需要的热量
即每天可省煤240KG
4、 将艾德空压机热水器应用于煤矿
目前,矿井基本采用燃烧锅炉供员工澡堂热水使用,如果将艾德空压机热水器运行于矿井中,既能达到节能减排的目的,又可减少锅炉的维护费用以及锅炉的人工费用。根据云南新德煤矿每年锅炉用水统计,空压机改造前锅炉总用水为13841吨/年,日平均38吨的用水。锅炉用煤为178吨,日平均0.48吨的锅炉煤耗。如果两台110KW的空压机同时运行刚好可以满足员工的日常用水,同时一年节约煤175吨。
 
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