Что такое механическое сжатие пара и как оно экономит энергию

Содержимое:

1 Понимание механического сжатия паров
2 Основное преимущество системы механического сжатия паров
2.1 Основные преимущества снижения энергопотребления
3 Почему система механического сжатия паров считается надежной?

Одной из основных целей любого промышленного процесса является максимальное снижение эксплуатационных расходов. Качество или результат промышленного процесса не имеет значения, если процесс не может быть завершен без использования достаточного количества энергии. В промышленных применениях в соляной, молочной и ликероводочной промышленности во время процесса обычно выделяется отработанное тепло. Отработанное тепло относится к любому неиспользованному теплу, полученному в ходе термодинамического процесса.

Проблема с отработанным теплом заключается в том, что оно обычно рассеивается в атмосфере или в значительных водоемах, таких как озера и реки. Когда отработанное тепло происходит без повторного использования, промышленным предприятиям потребуется сжигать дополнительное топливо, чтобы получить желаемую выработку энергии. Сжигание большего количества топлива способствует глобальному потеплению за счет увеличения общих выбросов парниковых газов.

Однако можно экономить энергию во время промышленных процессов с помощью механического сжатия паров. Механическое сжатие пара — это метод, который можно использовать для рекуперации отработанного тепла непосредственно из пара и аналогичных рабочих жидкостей, которые производятся в различных перерабатывающих отраслях. Этот процесс работает за счет повышения давления и температуры рабочей жидкости перед ее конденсацией. Затем сконденсированное вещество будет отправлено в испаритель и использовано в качестве греющего пара.

Основное преимущество использования механического сжатия паров заключается в том, что оно может помочь вашему промышленному предприятию сэкономить энергию. В отличие от термического сжатия пара, для этого процесса не требуется дополнительная подача пара. Поскольку жидкости не нужно смешивать во время механического сжатия пара, весь доступный пар сжимается с целью рекуперации энергии. В этой статье более подробно рассматривается механическое сжатие паров и его преимущества для вашего предприятия.

Понимание механического сжатия паров

Существует множество различных промышленных установок, в которых используется механическое сжатие паров. Например, любая перерабатывающая промышленность, которая перерабатывает или извлекает сырье для эффективного производства полуфабрикатов или конечных продуктов, может использовать механическое сжатие паров. Этот конкретный процесс распространен в солевых, ликероводочных, молочных и пищевых установках. Многие промышленные предприятия, использующие испарители промышленного класса, будут использовать эту систему для экономии энергии.

Суть механического сжатия пара заключается в передаче остаточного отработанного тепла из потока пара для повторного использования. Это происходит за счет существенного увеличения отработанного тепла за счет повышения как температуры, так и давления, после чего его можно повторно использовать в качестве энергии, а не тратить впустую. Отходящее тепло может повышать давление и температуру за счет сжатия пара, производимого паром испарителя.

Когда давление начинает увеличиваться, температура насыщения пара также будет повышаться. Как только температура увеличится на определенную величину, будет заметная разница температур между рабочей жидкостью и выхлопным паром. Эта разница температур позволяет осуществлять теплообмен между двумя отдельными потоками жидкости через теплообменник.

При механическом сжатии пара компрессор обычно используется для повышения давления определенного потока пара, переносящего отработанное тепло. Пока этот процесс продолжается, скрытая теплота будет поглощаться теплообменником, а это означает, что единственная энергия, которая должна использоваться во время механического сжатия пара, включает энергию, необходимую для сжатия отработанного тепла. Количество энергии, используемой для сжатия жидкости, не должно быть значительным, а это значит, что вы можете сосредоточиться на сэкономленной энергии. Из-за того, как мало энергии используется в процессе механического сжатия паров, этот процесс считается очень энергоэффективным.

Прежде чем вы начнете использовать механическое сжатие пара для промышленного применения, важно понять, чем механическое сжатие пара отличается от термического сжатия пара. Механическое сжатие пара разработано специально для использования в качестве процесса рекуперации энергии, при котором энергия добавляется к пару путем его эффективного сжатия. Объем пара будет меньше, но иметь более высокое давление и температуру, чем предыдущий пар. Из-за того, насколько энергоэффективен этот процесс, он обычно используется для промышленных применений, таких как дистилляция и выпаривание.

Что касается термического сжатия пара, то этот тип сжатия работает путем сжатия пара с помощью пароструйного эжектора или воздуходувки. Хотя термическое сжатие пара обеспечивает многие из тех же преимуществ, что и механическое сжатие пара, оно в основном используется в небольших установках, а это означает, что потребление энергии не является проблемой, которую необходимо решать. Из-за своих ограничений термическое сжатие пара обычно не используется в промышленных приложениях.

Основное преимущество системы механического сжатия паров

Несмотря на то, что система механического сжатия паров имеет несколько явных преимуществ, основное преимущество для промышленного применения заключается в том, что вы можете сэкономить значительное количество энергии. Как упоминалось ранее, механическое сжатие пара не требует использования отдельной подачи пара во время процесса сжатия. Поскольку смешивания жидкостей не происходит, любой оставшийся пар будет сжиматься с целью рекуперации энергии.

В промышленных применениях смешивание жидкостей может использоваться по целому ряду причин, которые могут включать что угодно, от обеспечения массового переноса до транспортировки порошков из одного места в другое. Давление и температура пара могут быть увеличены без необходимости предварительного смешивания двух разных жидкостей, что означает, что потребление энергии сведено к минимуму.

Из-за того, как работает механическое сжатие пара, этот метод идеально подходит для систем, которые предназначены для работы при относительно низкой разнице температур, что характерно для выпарных установок. На этих заводах используются большие теплообменники для рекуперации максимального количества энергии. Что касается приложений дистилляции, механическое сжатие пара может повысить энергоэффективность более слабых потоков сырья до такой степени, что они будут соответствовать эффективности, наблюдаемой на заводах по производству топливного этанола.

Количество энергии, которое можно сэкономить за счет механического сжатия паров, сделало этот метод очень популярным во многих промышленных условиях. По сравнению с общим количеством энергии, необходимой для производства совершенно нового пара, гораздо разумнее повторно использовать отработанное тепло и уменьшить количество нового пара, необходимого вашему предприятию. Имейте в виду, что в разных отраслях механическое сжатие паров будет использоваться по-разному. Метод, который работает для выпарных установок, полностью отличается от метода, идеально подходящего для дистилляционных установок.

Основные преимущества сокращения энергопотребления

Если вы подумываете об использовании механического сжатия паров на своем объекте, существует ряд преимуществ, связанных с повышением энергоэффективности объекта. Многие преимущества сокращения энергопотребления включают в себя:

• Экономические преимущества. Повышение энергоэффективности может сократить счета за коммунальные услуги, помочь сохранить цены на электроэнергию и создать рабочие места. Сумма денег, которую вы сэкономите на расходах на электроэнергию, может быть использована для найма новых сотрудников или улучшения здания.
• Преимущества для окружающей среды. Повышение эффективности приведет к тому, что ваше предприятие будет производить меньше выбросов парниковых газов и аналогичных загрязняющих веществ. Количество воды, которую использует ваше предприятие, также должно уменьшиться.
• Выгоды для коммунальных систем. Энергоэффективность предлагает долгосрочные выгоды за счет снижения спроса на электроэнергию, что снизит потребность в инвестициях в инфраструктуру для передачи и производства электроэнергии.

Почему система механического сжатия паров считается надежной?

Наряду с значительной экономией энергии, которую вы получите после использования системы механического сжатия паров, вы также выиграете от неизменной надежности, которой обладают эти системы. Тем не менее, в первую очередь важно убедиться, что приобретаемая вами система подходит по размеру для вашего объекта. Система также должна быть установлена правильно, если вы хотите, чтобы она была надежной и энергоэффективной. Причина, по которой эта система надежна, заключается в том, что она не требует большого количества компонентов.

Во время этого процесса почти не расходуется пар или охлаждающая вода, а это означает, что система не подвергается чрезмерной нагрузке. Если используемый вами теплообменник имеет значительную площадь поверхности, можно без проблем рекуперировать большое количество тепла. Из-за простоты этой системы затраты на техническое обслуживание используемых вами компрессоров должны быть очень низкими. Чтобы убедиться, что система работает исправно долгие годы, настоятельно рекомендуется регулярно выполнять базовое техническое обслуживание. 

Это техническое обслуживание включает в себя:

• Убедитесь, что вы используете большой сепаратор, который обеспечивает правильное отделение пара и предотвращает попадание капель в систему, что может сократить срок службы системного вентилятора.
• Испаряющийся пар можно эффективно очистить с помощью скруббера, который поможет деконцентрировать любые оставшиеся капли, которые могут повредить механизм воздуходувки.
• Капли можно предотвратить, поместив туманоуловитель на выходе из скруббера.
• Вы захотите обеспечить правильную работу системы MVC, постоянно отслеживая температуру, вибрации и уровни системы во время ее использования.

В случае, если температура при использовании системы становится слишком высокой или возникает слишком много вибраций во время использования системы, важно, чтобы ваше предприятие прекратило эксплуатацию системы до тех пор, пока ее не проверят. Продолжительное использование поврежденной системы увеличивает вероятность серьезных повреждений, которые могут привести к дорогостоящему ремонту. Из-за большого количества энергии, которая экономится при использовании системы механического сжатия пара, практически нет недостатков.