气力输送中的热量回收
将废热用于各种工艺
企业越来越重视生产过程中的能源优化。 他们正在仔细审视自己的技术设备和流程。 目标: 通过更合理地利用资源降低成本并提高业务的可持续性。 提高效率对能源消耗较大的运营方而言尤为有效。
生成压缩空气的过程不可避免会发热
能源效率对压缩空气发生器的盈利能力起着决定性作用。 作为工艺空气专家,AERZEN 以高效的咨询和服务范围来应对这一挑战,确保其产品在整个生命周期内都能实现经济运行。 提高工艺空气效率的措施具有多方面的潜力。 这些措施旨在优化压缩过程中能源的使用、减少压力损失以及采用经济的维护理念。 智能系统在持续监测设备性能方面也发挥着重要作用。 不过截至目前,热量回收仍然是提高效率的最大潜力所在。
工艺空气压缩中的热源
压缩机机头消耗的能量有相当一部分转化为热能。 压缩空气会在排气侧产生很高的温度 — 以螺杆压缩机为例,其排气温度可高达 280°C。 如果不进行热量回收,风扇就会将不必要的热量排放到周围环境中。 工艺空气中的一部分能量也会通过管道系统传递到周围环境中。
根据不同的设备,您作为运营方可以回收高达 85% 的宝贵能源,并将其用于一系列其他应用。 热量从空气传递到输送介质(水)中,从而确保了必要的灵活性。 这是通过特殊的热交换器实现的。热交换器直接位于工艺空气回路压缩机机头的下游。 它们可以冷却空气,并将热量传递给作为输送介质的水。 在压缩机的隔音罩下,以热量形式积聚的废热所占的比例不高。 例如,电机、消音器和压缩机会将摩擦损失产生的热量散发到空气中。 废气温度在 30°C 至 60°C 之间。 这些废热无需进一步改装即可用于为附近的办公场所或生产区域供暖。 为此,AERZEN 生产的鼓风机和压缩机专门配备了排气管道。 它们能将热量汇集在一起,然后通过受控挡板进入相连的房间。
热量回收技术解决方案
工艺空气本身具有最大的热量回收潜力。 在许多应用中,空气在进入压缩机后会经过多个处理阶段。 过滤器、后冷却器和干燥器使空气的特性符合相应工艺的要求。 热量回收的关键部件是后冷却器。 热工艺空气会围绕后冷却器流动。 采用水-气设计的版本适用于特别高的温度范围。 它们将空气中的热能传递到温度较低的水中。 运营方可以直接将加热后的水用于生产过程,也可以将能量转移到其他介质中。
室内加热、热水处理和工艺加热是食品公司最常见的应用领域。 AERZEN 的热量回收后冷却器采用紧凑型管束热交换器。 压缩后的介质流经冷却管道。 冷却水以相反方向在外围冲刷冷却管道。 这种设计对流量进行了优化,在工艺空气系统中只产生极小的压降。 这一点反过来又有助于提高整体效率,因为鼓风机或压缩机必须补偿压力损失,从而消耗更多能源。 功能强大的工艺空气回路能够可靠地提供符合质量要求的压缩空气。 由于集成了热量回收功能,它们在能源效率和可持续发展方面的表现也非常出色。 要做到这一点,前提条件是对各个组件进行精确调整,然后组合到整个系统中。 因此,AERZEN 在设计热交换器时不抱有一丝侥幸,还利用设计工具进行咨询。 我们能为各种规模的新老工厂选择合适的设备。
工艺热应用
几乎每一座工厂都可以将回收的热量用于卫生设施或供暖。 在 70 至 90°C 的温度范围内,水甚至可以取代供暖锅炉作为热源。 另外,在食品生产等行业中也有许多热水和蒸汽的工艺应用:
- 供暖
- 清洁
- 巴氏杀菌
- 消毒
在这里,从工艺空气设备中回收的能量通常用于预热介质。 如果冷却水温度低于工艺介质的目标温度,则解决方案无法完全取代主热发生器。 不过,利用回收的热量可以立即节约能源成本。 要实现高效传输,来自热交换器的水与目标介质之间的温差至少应为 5 开尔文,甚至 10 开尔文。 热量回收要能够尽量持续为相关工艺提供热量,这一点很重要。 这样,安装热交换器和管线的成本很快就能收回。 因此,即使对于连续运行的小型工厂来说,该系统也是一个极具吸引力的选择。
连续回收热流能够为目标工艺主热发生器的新规划和替代投资带来更大的潜力。 稳定的供热能够让您相应减少满足高峰期供热需求的容量储备。 另一方面,如果供应空气设备的热量供应不稳定,作为运营方,您就需要一台更高效的蒸汽发生器。 热量的产生和使用之间的时间差需要昂贵的中间储存来填补,这与巨大的热损失有关。 结构条件是选择热交换器的另一个标准。 热量回收和工艺流程之间的传输路线太长会导致较高的线路成本和传输途中的能源损耗。
市场需要综合解决方案
可持续的工艺空气回路现在有了热量回收集成系统。 可观的经济和生态优势可以在很短的时间内抵消可控的支出。 这样,运营方就可以长期经济地使用老旧设备。 德国联邦经济事务和出口管制局 (BAFA) 通过其提高能效资助计划提供的补贴机会可以帮助企业加快实现摊销。 符合条件的措施范围很广,从改造主系统控制和热交换器到新设计的工厂。 在热源处使用高质量的热交换器和控制系统并不足以设计出有效的热量回收系统。 用户工艺的整合至少具有同等重要性。 只有将热源和热交换器有效地相互连接起来,才能对整个系统的效率产生决定性的影响。
AERZEN 以自身的热量回收设备为基础,从单一来源提供咨询、配件和维护服务。 它们可以灵活地进行改造,从而实现老旧设备的能量优化。 AERZEN 就是通过这种方式,利用工艺空气系统为客户创造长期附加值。 公司内部的应用专家能够为客户提供部件尺寸标注方面的支持。 AERZEN 还能应客户要求安装系统监测解决方案。 该解决方案能提供优化运行和维护所需的实时信息。