エアコンプレッサーからの廃熱を回収する際の課題は何ですか?

の課題エアコンプレッサー廃熱回収および対応する VRCOOLER フィン付き-チューブ ソリューション
1. 不安定な熱出力と不一致の熱需要
チャレンジ
エアコンプレッサーの運転負荷は工場の生産スケジュールによって大きく変動します。
日中の勤務中に全負荷がかかると、大量の高温廃熱が発生します。-
低負荷、スタンバイまたは夜間のシャットダウンでは、熱がほとんどまたはまったく発生しません。
多くの暖房ユーザー (嫌気性消化槽、作業場暖房など) は、一定の継続的な熱供給を必要とします。熱の供給と需要のバランスが崩れると給湯が断続的になり、最終機器の安定した温度を維持できなくなります。ピーク時の過剰な熱は十分に利用できませんが、オフピーク時の熱が不十分な場合でも補助的な電気/ボイラー加熱が必要です。{4}}
VRCOOLER による軽減
フィン付きチューブ熱交換器と断熱温水バッファ タンクを組み合わせて、低負荷期間に余剰回収熱を蓄えます。-
VRCOOLER PLC統合制御システムは、コンプレッサーの排気油/空気温度に応じて循環流量を自動的に調整し、集熱量を動的にバランスさせます。
2. 汚れ、スケール、熱交換器の性能低下
チャレンジ
次の 2 つの主な汚れの原因により、伝熱面が詰まり、熱回収効率が年々低下します。
オイル-噴射式スクリュー コンプレッサー: 微量のオイルミスト、炭素堆積物、スラッジが熱交換壁に付着し、熱抵抗層を形成します。
水循環ループ: 60 ～ 90 度の使用温度下で、カルシウム/マグネシウム イオンがチューブ壁に石灰スケールを沈殿させます。
プレーンチューブ熱交換器は詰まりやすいため、頻繁に停止して洗浄する必要があり、生産損失が発生します。
VRCOOLER フィン付き-チューブ対策
流路ギャップを拡大したスパイラル高流量フィン付きチューブ構造を採用し、スラッジの付着を軽減します。-
VRCOOLER 廃熱回収交換器に専用のバイパス フラッシング ポートを追加し、分解せずにオンラインで化学洗浄できるようにします。
鉱物沈殿物の蓄積を遅らせるために、チューブ束にスケール防止内部コーティングを施します。-
3. コンプレッサーの通常動作における温度と安全上の制限
チャレンジ
コンプレッサーには厳密な動作温度しきい値があります。
潤滑油の温度は 80 ～ 95 度以内に保つ必要があります。熱回収システムが過剰な熱を抽出し、オイルを過度に冷却すると、コンプレッサー内の水蒸気の凝縮によって潤滑剤が希釈され、部品の腐食が引き起こされ、耐用年数が短くなります。
逆に、熱交換器が詰まっていると放熱が悪くなり、コンプレッサーの過熱、自動停止、生産の中断につながります。
解決
VRCOOLER 熱回収ユニットには、二重温度インターロック保護機能が備わっています。-
低油温トリガー: 熱交換負荷を軽減する自動オープンバイパスループ。
油温高警報: 循環媒体の流量を増やして熱除去を促進します。
フィン付きチューブ設計により、コンプレッサー媒体が局所的に過冷却または過熱することなく、均一な熱伝達が保証されます。

4. 低級廃熱制限の適用範囲-
チャレンジ
ほとんどのオイルインジェクション式スクリューコンプレッサー-は、低温の廃熱のみを生成します（45 ～ 75 度の温水の循環）。-この低グレードの熱エネルギーは、滅菌、高温乾燥、蒸気生成などの高温の工業プロセスをサポートできず、使用可能なシナリオが制限されます。{6}{7}寒い冬の地域では、長い送電パイプラインによる熱損失により、利用可能な熱の温度がさらに低下します。
VRCOOLERの最適化
オイルフリーエアコンプレッサー用のカスタム高密度フィン付きチューブ熱交換器-。-120 ～ 160 度の圧縮空気の廃熱を捕捉して、より高温の温水を出力します。-
パイプラインの距離を短縮し、熱損失を削減するために、コンプレッサーの近くに設置されるコンパクトな熱交換器を設計します。外部パイプラインを厚い断熱層と一致させます。
5. 複雑な設置とスペースの制限
チャレンジ
従来の廃熱回収システムでは、追加の熱交換器、ポンプ、タンク、制御キャビネットが追加されます。多くの工場ではコンプレッサー室がコンパクトで床面積が限られており、レイアウトやパイプラインの再構築が困難です。古いエアコンプレッサーを改造するには、多くの場合、大規模な配管の変更、長い建設サイクル、一時的な生産停止時間が必要になります。-
VRCOOLERの利点
フィン付きチューブ熱交換器は、シェル{0}}やチューブ モデルよりも設置面積が小さいコンパクトなモジュール構造を特徴としています。{{1} VRCOOLER は、スキッド{3}}に取り付けられた統合型熱回収パッケージ (熱交換器 + ポンプ + バルブ + 制御キャビネット) を提供し、-現場での迅速な組み立てを可能にし、建設時間と占有スペースを最小限に抑えます。
6. 特殊な作業条件下での腐食のリスク
チャレンジ
コンプレッサーの排ガス/排気には、オイルの酸化による微量の酸性物質が含まれています。
高濃度の塩化物やイオンを含む水を循環させると、特に長期間の連続運転の場合、チューブ壁の腐食が発生します。{0}}
チューブが腐食すると、媒体の漏れ（油-水混合のリスク）が発生し、頻繁な機器の交換が発生します。
VRCOOLER マテリアル マッチング
作動流体に基づいてカスタマイズされたフィン付きチューブの材質を選択します。
酸性排気および硬水用のステンレス鋼 304/316 チューブバンドル。
空気側熱交換用の保護コーティングを施したアルミニウム合金製の防食フィン-。-油と水のループを完全に隔離して相互汚染を防ぎます。-
7. 不均一な熱分布と低い全体的な回収効率
チャレンジ
シングルパスプレーンチューブ熱交換器は流れの不感帯を生み出し、その結果、機器内に不均一な温度分布が生じます。廃熱の大部分は回収されずに元の空冷ラジエーターから逃げてしまい、不適切な設計では総熱捕捉率が 70% 未満に低下します。
VRCOOLERの構造改善
千鳥配置のスパイラルフィン付きチューブレイアウトにより、流れのデッドゾーンが排除され、高温媒体と低温循環流体の間の接触面積が最大化され、標準動作条件下で廃熱回収効率が 90% 以上向上します。