En el ámbito de la producción industrial, el sistema de recuperación de calor residual de los compresores de aire desempeña un papel cada vez más importante.No sólo utiliza eficientemente la energía y reduce los costos de operación de las empresas, sino que también cumple con los requisitos de protección del medio ambiente y la conservación de energía en la era actualY el cálculo de la capacidad de producción de agua en la recuperación de calor residual del compresor de aire es un indicador clave para medir la eficiencia de este sistema.Este artículo explorará en profundidad los estándares de algoritmo para la capacidad de producción de agua en la recuperación de calor residual del compresor de aire para ayudarle a comprender mejor y aplicar esta tecnología.
I. Principio de recuperación del calor residual del compresor de aire
Durante el funcionamiento de un compresor de aire, la mayor parte de la energía eléctrica se convierte en energía mecánica para comprimir el aire, y una parte de la energía se disipa en forma de calor,causando un aumento significativo de la temperatura del aire comprimidoEl sistema de recuperación de calor residual del compresor de aire se basa en este principio.el calor del aire comprimido de alta temperatura o del aceite lubricante se transfiere al agua fría, de modo que el agua fría se calienta y se genera agua caliente. Esta agua caliente puede utilizarse ampliamente en escenarios como el calentamiento de agua doméstica y de agua de proceso en fábricas,Realizar la utilización secundaria de la energía.
II. Principales factores que afectan a la capacidad de producción de agua
(I) Potencia y tiempo de funcionamiento del compresor de aire
Cuanto mayor sea la potencia del compresor de aire, más calor generará por unidad de tiempo. Cuanto mayor sea el tiempo de funcionamiento, mayor será el calor acumulado total.el calor recuperable generado por un compresor de aire de 55 kW que funcione continuamente durante 8 horas será mayor que el de un compresor de aire de 37 kW que funcione durante 4 horas, y la capacidad potencial de producción de agua correspondiente también será mayor.
(II) Tasa de recuperación de calor
Incluso si el compresor de aire genera una gran cantidad de calor, si la eficiencia del dispositivo de recuperación de calor es baja, el calor recuperado real se reducirá en gran medida.Los intercambiadores de calor de alta eficiencia y los diseños de sistemas razonables pueden mejorar la tasa de recuperación de calor, permitiendo transferir más calor a agua fría y así aumentar la capacidad de producción de agua.la tasa de recuperación de calor de un sistema de recuperación de calor residual de alta calidad puede alcanzar el 70% - 90%.
(III) Temperatura del agua de entrada y temperatura del agua de destino
Cuanto más baja sea la temperatura del agua de entrada, mayor será la diferencia de temperatura con la fuente de calor de alta temperatura, mayor será la fuerza motriz para la transferencia de calor,Cuanto más calor se pueda absorberMientras tanto, la fijación de la temperatura del agua objetivo también afectará a la capacidad de producción de agua.Si se requiere una temperatura de agua objetivo más altaEn otras condiciones inalteradas, la capacidad de producción de agua puede disminuir relativamente.cuando la temperatura del agua de entrada es de 15°C y la temperatura del agua de destino está fijada en 55°C, en comparación con cuando la temperatura del agua objetivo se fija en 45°C, se necesita absorber más calor para alcanzar la primera, y la capacidad de producción de agua disminuirá en consecuencia.
III. Derivar la fórmula del algoritmo para la capacidad de producción de agua
Basándonos en la ley de conservación de la energía, podemos derivar la fórmula de cálculo de la capacidad de producción de agua en la recuperación de calor residual del compresor de aire.
El calor generado por el compresor de aire Q1 = P × t × η1 (donde P es la potencia del compresor de aire, t es el tiempo de funcionamiento y η1 es la eficiencia de conversión de calor del compresor de aire,generalmente entre 0 y.7 a 0.9).
Si la capacidad térmica específica del agua es c, la masa del agua es m y el aumento de la temperatura del agua es ΔT, entonces el calor absorbido por el agua Q2 = c × m × ΔT.
Bajo condiciones ideales, Q1 = Q2, por lo que podemos obtener m = P × t × η1 / (c × ΔT).
Y la capacidad de producción de agua V = m / ρ (donde ρ es la densidad del agua).
Después de 整理,podemos obtener la fórmula para la capacidad de producción de agua: V = P × t × η1 / (c × ρ × ΔT).
El calor generado por el compresor de aire Q1 = P × t × η1 (donde P es la potencia del compresor de aire, t es el tiempo de funcionamiento y η1 es la eficiencia de conversión de calor del compresor de aire,generalmente entre 0 y.7 a 0.9).
Si la capacidad térmica específica del agua es c, la masa del agua es m y el aumento de la temperatura del agua es ΔT, entonces el calor absorbido por el agua Q2 = c × m × ΔT.
Bajo condiciones ideales, Q1 = Q2, por lo que podemos obtener m = P × t × η1 / (c × ΔT).
Y la capacidad de producción de agua V = m / ρ (donde ρ es la densidad del agua).
Después de 整理,podemos obtener la fórmula para la capacidad de producción de agua: V = P × t × η1 / (c × ρ × ΔT).
IV. Análisis de casos de la aplicación de las normas de algoritmo en la práctica
Tomemos una fábrica en Guangzhou como ejemplo. La fábrica ha instalado un compresor de aire de 75 kW que funciona durante 10 horas al día. La eficiencia de conversión de calor del compresor de aire se toma como 0.8, la temperatura del agua de entrada es de 20°C y la temperatura del agua de destino es de 60°C. La capacidad térmica específica del agua c = 4,2×103 J/(kg·°C) y la densidad del agua ρ = 1000kg/m3.
Según la fórmula, ΔT = 60 - 20 = 40°C.
V = 75×10×0.8 / (4.2×103×1000×40) × 3600 (convirtiendo horas en segundos) ≈ 1.29m3.
Según las mediciones reales, la capacidad media diaria de producción de agua del sistema de recuperación de calor residual del compresor de aire de esta fábrica es de aproximadamente 1,25 m3,que está relativamente cerca del valor de cálculo teóricoEsto muestra que a través de un cálculo preciso basado en los estándares de algoritmo,puede proporcionar una base fiable para que las empresas estimen la capacidad de producción de agua y ayuden a las empresas a planificar razonablemente el uso de estrategias de gestión de agua caliente y energía.
Según la fórmula, ΔT = 60 - 20 = 40°C.
V = 75×10×0.8 / (4.2×103×1000×40) × 3600 (convirtiendo horas en segundos) ≈ 1.29m3.
Según las mediciones reales, la capacidad media diaria de producción de agua del sistema de recuperación de calor residual del compresor de aire de esta fábrica es de aproximadamente 1,25 m3,que está relativamente cerca del valor de cálculo teóricoEsto muestra que a través de un cálculo preciso basado en los estándares de algoritmo,puede proporcionar una base fiable para que las empresas estimen la capacidad de producción de agua y ayuden a las empresas a planificar razonablemente el uso de estrategias de gestión de agua caliente y energía.
V. Resumen y perspectivas
Accurately grasping the algorithm standards for water production capacity in air compressor waste heat recovery is of great significance for enterprises to optimize energy utilization and improve economic benefitsAl analizar en profundidad los factores que afectan a la capacidad de producción de agua, derivar fórmulas de algoritmos razonables y combinarlos con casos prácticos para la verificación, podemos diseñar, operar,y evaluar los sistemas de recuperación de calor residual de los compresores de aireEn el futuro, con el progreso continuo de la tecnología, los estándares de algoritmos pueden ser optimizados y mejorados.La tecnología de recuperación de calor residual del compresor de aire también se aplicará ampliamente en más industrias, contribuyendo con mayor fuerza al desarrollo verde y sostenible del sector industrial.
Guangzhou Cleanroom Construction Co., Ltd. se ha comprometido con la investigación y el desarrollo y la aplicación de la tecnología de recuperación de calor residual del compresor de aire.Seguiremos prestando atención a las tendencias de la industria y proporcionaremos a los clientes soluciones de recuperación de calor residual más precisas y eficientesSi tiene alguna pregunta o necesidad con respecto a los sistemas de recuperación de calor residual del compresor de aire, por favor no dude en contactarnos en cualquier momento.