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餘熱利用解決方案
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空壓機餘熱利用項目可行性方案

空壓機餘熱利用項目可行性方案

時間:2016-02-25 17:42來源:大发888手机版環保 作者:佚名 點擊:
章 項目概述
節、項目簡介
某礦業公司的空壓機係統現有7台螺杆式空壓機(三用四備),4台北京複盛空壓機,額定電壓10KV,280KW兩台(風冷)和3台英格索蘭200KW(風冷),每天連續運行24小時。潤滑油溫度達到90℃左右,有大量餘熱可以提取利用。
某礦業公司用能現狀: 春、夏、秋一台20噸蒸汽鍋爐,用於洗澡水製備、工服烘幹;冬季兩台20噸鍋爐,用於洗澡水製備、工服烘幹、供暖。
該項目擬采用空壓機餘熱回收提取空壓機餘熱滿足礦區內一年四季的製備洗浴熱水、工服烘幹,非供暖季全部停用燃煤鍋爐。
      第二章 技術方案
節、概述
一、設計原則
1、采用國內外經實踐證明為成熟、先進、可靠的工藝,確保係統
2、符合節能要求,並能穩定運行;
3、在可靠的前提下,盡可能采用國產技術與設備;
4、貫徹可持續發展戰略,力求做到發展經濟與保護環境同步,在節能減排的基礎上減少“三廢”排放和汙染;
5、立足本地資源,優化技術方案,盡可能減少項目投資,提高項目經濟效益和抗風險的能力;
6、嚴格執行有關法律法規,強製性設計標準及節能規範,保
證工程設計質量;
7、結合場地現狀,努力做到布局合理,節省占地;
8、增強環保意識,三廢治理與工程建設實現“三同時”;
9、認真貫徹勞動法,加強勞動安全和工業衛生防護設計的措施,保證生產人員的身心健康。
二、設計依據
1、現行有關技術規範、規定;
2、發展改革委員會關於項目可性研究報告內容和深度的規定要求;
3、《國務院關於加強節能工作的決定》;
4、發展和改革委員會《節能中長期規劃》;
三、項目內容 
我司計劃利用空壓機餘熱將空壓機運行中油溫和風溫產生的熱能提取置換成熱水(溫度按需設定),同時,降低空壓機的運行回油溫度,自動停止原空壓機自帶散熱模塊運行,提升空壓機安全運行係數,提高空壓機工作效率。建設“上海廟礦業公司新上海一號井空壓機熱能利用項目工程”用於上海廟礦業公司新上海一號井礦井生產廠區全年職工洗浴熱水製備、工服烘幹等用熱需求。
項目實施內容具體為:
1、選用空壓機熱水機及附屬設備,安裝空壓機熱水機、循環水泵、配電設備,建設蓄水水箱;
2、改造烘幹房烘幹係統,選用高溫熱源風機盤管取代傳統烘幹係統;
3、提取空壓機熱能滿足礦區洗浴水製備、工服烘幹需求;
4、空壓機水源側給水管道、設備之間的連接管道;
四、工程範圍
春、夏、秋三季,停用鍋爐,解決全年洗浴熱水、工服烘幹的用熱需求。
新係統安裝包括空壓機熱水機、水泵、設備之間的連接管道、室內外管道(包括保溫)、工服烘幹係統及其它附屬設備等購置與安裝。
第二節、負荷計算
一、洗浴熱水熱負荷
1.洗浴熱水:太陽能(電輔熱),備用係統為蒸汽換熱水,每天約2000人洗浴,大部分淋浴,每個班一般1池水(每池9噸),一天三班。
3. 洗浴熱水溫度45℃:
目前需要熱水量:160噸+9噸×3班=187噸
二、工服烘幹熱負荷
根據每天洗浴人數,每班工作服入洗量按300套計算,每天3班,每套工作服的含水量為1 Kg,總含水量為300Kg。其中水蒸發潛熱為2600KJ/ Kg,顯熱385KJ/ Kg。
設計每班的工作服5小時烘幹完畢。
需要的熱負荷為:(2600+385)×300÷3600÷5=50KW
三、熱負荷匯總
通過上述分析計算,係統總熱負荷見下表:
 總熱負荷匯總表

項目 洗浴熱水 工服烘幹 合計
熱負荷(KW) 424 38 362
 
第三節、可利用熱能計算
一、空壓機供熱量及熱水計算
某礦業公司現有運行空壓機3台,分別為280KW兩台,200KW一台。空壓機在運行過程中產生大量的熱量,利用空壓機熱回收技術,可將空壓機功率的80%的熱量回收。
利用空壓機餘熱回收技術可生產45℃熱水:
空壓機實際運行效率約80%。
(280KW*2+200KW)×80%×80%×3600×24=4.2×107KJ
4.2×107KJ÷(4.184×1000×(45℃-15℃))=330噸/天
二、小結
通過分析計算,空壓機餘熱每天製備330噸45℃熱水,完全滿足礦區洗浴熱水及工服烘幹需求。
第四節、空壓機熱水機原理介紹 
螺杆空氣壓縮機長期連續的運行過程中,把電能轉換為機械能,機械能轉換為風能,在機械能轉換為風能的過程中,空氣得到強烈的高壓壓縮,使之溫度驟升,這是普通物理學機械能量轉換現象,機械螺杆的高速旋轉,同時也摩擦發熱,這些產生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油、氣蒸汽排出機體,這部分高溫油、氣流的熱量相當於空壓機輸入功率的 60%,它的溫度通常在80℃(冬季)、100℃(夏季),這些熱能都由於機器運行溫度的要求,都被無端的廢棄排往大氣中,即空壓機的散熱係統來完成機器運行的溫度要求。
螺杆空壓機熱泵機組就是利用熱能轉換原理,把空壓機散發的熱量回收轉換到水裏,水吸收熱量後水溫就會升高,空壓機組的運行溫度就會降低。螺杆空氣壓縮機熱泵機組並非簡單和傳統的冷熱交換形式,而是采用同程截流式反串技術使冷熱交換效果大增1.8-2.0倍。使用高導熱低熱阻材料做為導熱材料,使熱交換效果提升2倍,如此使空壓機熱量被高效吸收轉化為水的熱量,使水溫升高,達到使用要求。空壓機有40%的電能轉化為空氣動能,有60%轉化為熱能,利用物理學的【相變理論】,使空壓機熱能回收得以突破達到空壓機總功率的 93%以上,是傳統回收的200%以上。
 
圖3-1 空壓機熱水機原理圖
空壓機潤滑油溫度傳感器感知到回油溫度低於65度時,自帶散熱風扇停止運行;溫度高於65度時,自帶風扇自動啟動,確保空壓機的運行安全。
第五節、水處理設備:離子棒
1.特點
(1)電壓高
進口芯片,電壓可達8500V,高可達20000 V (可現場測試),電壓高,防垢、除垢、除鏽、殺菌除藻的效果更好。
(2)特氟隆保護
a.鋁質電極棒探頭塗有特氟隆保護層,耐100000 V高壓,絕緣效果好,安全性能好。
b.特氟隆還可防止水中雜質粘附在探頭上,讓探頭持久發揮效果,並便於清潔。
(3)錐度螺紋連接,安裝簡單方便
傳統法蘭連接,改用帶錐度螺紋連接,節約安裝費用,裝卸簡單、簡單、方便,密封好。
(4)棒式設計,節約製造成本
采用棒式設計,利用管道本身代替外殼,節約製造成本,無管道式產品笨重之憂慮,產品小巧精致。
(5)進口電纜連接件
德國進口電纜連接件,耐—40℃低溫,任何時候都可連接自如,密封好,保護電源箱芯片不受濕氣或腐蝕性氣體侵蝕。
(6)接插式電線連接,快捷、方便
(7)安裝運行費用低
a.安裝容易,不占空間,不需另加閥門和旁路。節約安裝費用;
b.功耗低,運行費用低;
c.不需要專人值守,節省人工費用。
(8)技術先進
a.與同類產品比較,在圓筒形的電子水處理器的基礎上,去掉外殼、支架,用螺紋連接,拆卸簡單;
b.設計遠程控製儀表,操作人員隨時掌握設備使用情況;
c.水質報告能自動檢測和打印,在電腦專用軟件中的一目了然;
(9)使用壽命長
為了保證整台設備使用壽命長,離子棒水處理器選用高品質的原器件,使用壽命10-15年。
(10)安全使用
離子棒水處理器雖然電壓高,但不產生電流,無電介作用危及人身安全。
(11)符合環保要求
離子棒水處理器設計原理是物理作用,在水中不發生化學作用,不會產生化學物質,排放出來的廢水對人類賴以生存的環境不產生影響,符合國際環境法規有關標準。
2. 適用範圍
適用於冶金、化工、油田、電力、建築、有色、礦山、造紙、供暖、製冷、製藥、橡膠等領域。
3. 工作原理
防垢:離子棒水處理器通過8500V高壓靜電場的直接作用,改變水分子中的電子結構,水偶極子將水中陰、陽離子包圍,並按正負順序呈鏈狀整齊排列,使之不能自由運動,水中所含陽離子不致趨向器壁,阻止鈣、鎂離子在器壁上形成水垢,從而達到防垢的目的。
除垢:由於靜電的作用,在結垢係統中能破壞垢分子間的電子結合力,改變晶體結構,促使硬垢疏鬆,並且會增大水偶極距,增強其與鹽類離子的水合能力,從而提高水垢的溶解速率,使己經產生的水垢能逐漸剝蝕、脫落,從而達到除垢的目的。
除鏽:鏽垢是水垢的一種,除垢則能除鏽。
殺菌滅藻:離子棒水處理器產生一定量活性氧如O2-、OH-、H2O2,這些活性氧能破壞生物細胞的離子通道,改變細菌和藻類生存的生物場,影響細菌生理代謝,從而起到殺菌滅藻作用。
防腐:活性氧對無垢係統中的金屬表麵能產生一層微薄氧化膜防止腐蝕。

離子棒工作原理圖
 
第六節、風機盤管
風機盤管空調機組廣泛應用於集中式空調係統,尤其在房間負荷變化迅速需要調節時,越能體現出其特有的優勢。大发888手机版的風機盤管機組,設計先進,品種齊全,性能優越,用途廣泛且質量可靠。
風機盤管空調機組主要有風機、換熱器(盤管)、冷凝水盤,過濾網及殼體組成。通過風機強製使室內空氣循環,室內空氣與盤管內冷(熱)水進行熱量交換,帶走室內熱(冷)量,以降低(升高)室內空氣溫度。
風機盤管機組係列按結構形式的不同又分臥式暗裝、臥式明裝、立式明裝和卡式吸頂四大係列及變型產品,機組風量範圍340-2380 m3/h,機組采用新標準GB/T19232-2003,各機組的供風量、冷量等技術參數略高於標準,製造、測試、檢驗條件完全按照JB/T19232-2003執行。

 
風機盤管的特點
(1)結構緊湊 堅固耐用
本係列風機盤管采用優質熱鍍鋅板鋼機殼,外表麵經特殊工序處理顏色一致,防腐蝕、造型美觀。冷凝水盤采用模壓工藝一體成型,水盤上不配安裝孔,采用焊接支架方式可大限度的使用水盤的有效容積,焊後整體采用噴塑處理,防腐蝕、防鏽蝕。符合防火規範的保溫材料整體連接於水盤。機體結構精致,外型美觀且高貴幽雅。

 
(2)高效表冷器

風機盤管表冷器采用進口優質薄壁紫銅管和高效開窗鋁翅片經機械脹管而成,再配以大風量低噪聲風機來強化傳熱。分水頭采用黃銅鍛造,使水流分布均勻並減少壓頭損失,可進一步提高盤管整體傳熱效果。
(3)電機
①采用NSK、SKF等低噪音、電機專用軸承。
②電機繞組經 計算機優化設計,具有較好的技術性指標。
③低噪音電容電機與特設計的離心輪相結合,經動平衡檢驗,確保機組寧靜而高效地工作。靜壓高、風量大、噪音低。遠遠超過國內外同類機組質量水平。

(4)蝸殼葉輪

蝸殼采用熱鍍鋅鋼板製造,側板具有符合空氣動力的外形,蝸殼板以咬邊的形式與側板連成一體,強度高、密封性好。葉輪選用優質熱鍍鋅鋼板經粗密模式具衝壓卷邊成型。葉輪與電機由軸套連接,軸套采用結構鋼加工或鋅合金經壓鑄後精加工而成,軸孔的公差、垂直度、同軸度允差均在0.015之內。
(5)智能調整 維護方便

可根據室內溫度和設定溫度進行智能控製調節風機轉速。機組附有可拆卸空氣過濾網,電機使用的軸承為含油滑動軸承,能自動填注潤滑油。電機軸采用調質鋼,表麵均經鍍鉻等其它特殊防鏽處理,經久耐用,維護保養費用低。
 
第七節、設備選型
一、空壓機熱水機選型
方案擬選用FZR-280KV型空壓機熱水機3台, FZR-200KV型空壓機熱水機2台。
二、工服烘幹係統
選用高溫熱源(空壓機提供熱源)風機盤管、除濕機及控製係統組成工服烘幹係統。
 
第八節、項目設施、設備及材料明細表
空壓機機房擬選用的設施、設備材料表
 

序號 項目 規格型號 單位 數量
1 空壓機熱水機 FZR-200KV 2
2 空壓機熱水機 FZR-280KV 3
3 電控箱 380VAC×60A 1
4 油溫控器(台資國產) 雙溫區 220V 2
5 水溫控製器(美國) 220V 2
6 熱源接管  (油管) DN80 30
7 熱源接管  (氣管) DN200 30
8 耐溫球閥 DN80 8
9 耐溫球閥 DN200 4
10 循環水泵(上海)一用一備 65GDL24-12*3 2
11 循環水泵(上海)一用一備 40GDL6-12*3 2
12 鍍鋅水管(含保溫,鋁外護套) DN100 1500
13 水暖配件(贛碼/AM牌)      
14 五金輔料(國標)      
 
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