Compressiewarmte Benutten: Efficiëntie Verhogen & CO₂-Uitstoot Verminderen

Het volgende is een fragment uit het artikel Warmte Herwinnen Uit Luchtcompressie door Deepak Vetal, product marketing manager, olievrije schroef, centrifugaal, en hoge druk lucht, Atlas Copco Compressors. De volledige versie kan online gelezen worden of in de september-uitgave van Chemical Processing.

Fabrikanten worden geconfronteerd met steeds strengere eisen om kooldioxide-uitstoot te beperken. Het herwinnen van het warmtebijproduct van gecomprimeerde lucht is een stap die procesinstallaties kunnen nemen om CO2-uitstoot te verminderen en het risico op boetes voor het niet nakomen van opkomende milieunormen te verkleinen. Dit zal ook de totale levenscycluskosten verlagen.

Bij luchtcompressie wordt de elektrische energie die gebruikt wordt om lucht te comprimeren, omgezet in warmte. Het is echter niet de enige energiebron tijdens luchtcompressie. Een andere belangrijke bron is de vochtigheid in de lucht die de compressor binnenkomt via de inlaat. Na compressie condenseert deze vochtigheid tot vloeistof tijdens de lucht in de tussencoeler en nacoeler wordt afgekoeld. In het proces van het afkoelen van deze lucht, wordt de latente warmte van condensatie vrijgegeven in het koelwater. (De hoeveelheid latente warmte van condensatie hangt af van de temperatuur en relatieve vochtigheid van de inlaatlucht.)

Het proces van het comprimeren van de lucht omvat verschillende instanties waarin warmte wordt gegenereerd en overgedragen aan het koelwatersysteem. Een deel van de compressiewarmte gaat naar het koelwater rond de compressie-elementen via de elementkoelmantels; een aanzienlijke hoeveelheid warmte wordt vrijgegeven aan het koelwatersysteem van de coolers. Daarnaast wordt de warmte die van het hete olie in de oliecoeler wordt verwijderd, afgegeven in het koelwatersysteem.

Het percentage herwinbare elektrische energie hangt af van de bedrijfsomstandigheden van de compressor. Inlaatluchttemperatuur, relatieve vochtigheid, watertemperatuur en druk spelen allemaal een rol.

Energie gaat verloren door motoriëfficiënties, via straling van componenten zoals het element en de cooler, en in resterende warmte en condensatiewarmte die in de uitlaatlucht blijft.

Als we al deze factoren in een overzicht combineren (Figuur 1), is het netto resultaat dat, voor typische industriële omstandigheden, we 90–95% van de elektrische invoerenergie kunnen herwinnen. En in specifieke omstandigheden is het herwinnen van meer dan 95% mogelijk. Een energierückwinningsysteem gebruikt deze energie om warm water te produceren.

Basisprincipes Van Energieherwinning

Compressoren uitgerust met energierückwinnings technologie hebben een aangepast koelwatercircuit om herwinning van de grootste mogelijke hoeveelheid energie bij de hoogst mogelijke temperatuur te garanderen. De koellus stroomt door de oliecoeler, dan door de mantels van de compressie-elementen, en ten slotte door de coolers. Het water dat een compressor met energierückwinning verlaat, kan zo heet zijn als 90°C; de temperatuur kan geregeld worden om aan procesvereisten te voldoen.

Een besturingseenheid specifiek ontworpen voor energierückwinningsystemen (Figuur 2) kan de herwonnen energie en waterstroom van meerdere compressoren beheren – tot zijn maximale limiet voor geleverde energie. De eenheid wordt vaak geleverd met diverse veiligheidsfuncties, een ontluchtingssysteem, een overbelastingklep en een expanseerklep die de druk in het watersysteem regelt.

Lees Verder…

U kunt het volledige artikel over het proces en de voordelen van het herwinnen van warmte van compressoren hier lezen. Om meer te weten te komen over Atlas Copco's compressorlijn en de energiebesparingen die ze bieden, neem vandaag nog contact op met onze experts of laat een reactie achter.