تجزیه و تحلیل اصل صرفه جویی در انرژی دوگانه
قبل از, ما دو نوع هوا خشک کن یخچال دار کم مصرف داشتیم. یکی از آنها کمپرسور هوا خشک کن سری PD است. دارای مبدل حرارتی صفحه ای 3 در 1 جمع و جور. مناطق بزرگ تبادل حرارتی می تواند کارایی را افزایش دهد, در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی می شود. دیگری خشک کن هوا VSD است. در اینجا این خشک کن هوا سرد برای کمپرسور هوا مزایای آنها را ترکیب می کند. بنابراین، چرایی صرفه جویی در مصرف انرژی را از دو جنبه تحلیل خواهیم کرد.
(1) صرفه جویی در انرژی از افت/افت فشار کم
این خشک کن نیز از نوع پوسته لوله است. اما هنوز تفاوت زیادی با خشک کن هوای مبرد سنتی وجود دارد. خشک کن های سنتی عموما دو لوله ای هستند. با این حال, این هوا خشک کن تبرید یک لوله است. سیستم تبادل حرارت یکپارچه است. از نظر ساختاری, اواپراتور در وسط است. در اطراف بیرون، لوله های تبادل حرارتی پیش خنک کننده قرار دارد.
مزیت طراحی یکپارچه، توانایی گردش هوای فشرده در طول تبادل حرارت است. طراحی یک تکه پیوندهای پیچ را کاهش می دهد. بنابراین به طور موثر مقاومت جریان هوا را کاهش می دهد. افت فشار این هوا خشک کن تبرید کمتر از 0.1 بار.
تعداد لوله های آلومینیومی اطراف بیرون بسیار زیاد و پراکنده است. هنگامی که هوای فشرده در داخل گردش می کند, منطقه تبادل حرارت بزرگ است. بنابراین راندمان تبادل حرارت بالاست. همزمان, نسبت به خشک کن های هوای سردخانه سنتی از منحرف کننده های کمتری استفاده می کند.
در اینجا مثالی بزنید تا نشان دهید چرا افت فشار کم است. با خشک کن LY-DB200DAH نمایش دهید. ظرفیت هوای خشک کن یخچالی برای هوای فشرده 28.5 متر مکعب در دقیقه است.. فشار هوای فشرده 0.6 ~ 1.0MPa است. سرعت جریان 10-15 متر بر ثانیه است.
در اینجا نرخ جریان 12 متر بر ثانیه را انتخاب می کنیم. فشار 0.7Mpa را انتخاب کنید. از طریق فرمول محاسبه جریان هوای فشرده, می توانیم قطر داخلی لوله تحویل را به 79 میلی متر برسانیم. و ما لوله DN80 را انتخاب می کنیم. سطح مقطع DN80 5153mm2 است.
تا زمانی که سطح مقطع جریان هر قسمت از سیستم تبادل حرارتی بیشتر از 5153 میلی متر مربع باشد., افت فشار وجود نخواهد داشت.
قطر بیرونی لوله پیش خنک کننده 10 میلی متر است, و قطر داخلی آن است 9 mm2. مقدار است 250 قطعات. سطح مقطع جریان یک لوله 63.6 میلی متر مربع است. پس مجموع است 15900 mm2. 15900میلی متر مربع بزرگتر از 5153 میلی متر مربع است.
سطح مقطع جریان سمت پوسته مجموعه مبدل حرارتی 44579 میلی متر مربع است.. 44579میلی متر مربع بزرگتر از 5153 میلی متر مربع است.
سطح مقطع جریان پوسته مجموعه مبدل حرارتی 44579 میلی متر مربع است.. 44579میلی متر مربع بزرگتر از 5153 میلی متر مربع است.
از این رو, هیچ افت فشاری در داخل مجموعه مبدل حرارتی وجود نخواهد داشت.
تجزیه و تحلیل صرفه جویی در انرژی خشک کن هوای سرد:
بسیاری از ایستگاه های کمپرسور هوا مشکل افت فشار زیاد را دارند. این امر منجر به مصرف انرژی بالای کمپرسورهای هوا می شود. از طریق محاسبات نظری و آزمایش واقعی, نتیجه می گیریم که برای هر 1 کیلوگرم افزایش فشار کمپرسور هوا, مصرف انرژی افزایش می یابد 5-6%. در شرایط کاری یکسان, هر چه فشار بیشتر باشد, هر چه مصرف گاز بیشتر باشد. این فرآیند همچنین فرآیند هدر دادن انرژی است.
اختلاف فشار هوا خشک کن های سردخانه سنتی ≥ است 0.4 بار. اما این خشک کن تبرید برای هوای فشرده تنها کمتر از 0.1 بار. این می تواند کاهش فشار را تا بیش از 0.3 نوار نسبت به خشک کن های سنتی.
با از دست دادن فشار کم چقدر می توان در انرژی صرفه جویی کرد?
مثلا, یک کمپرسور هوا 160 کیلووات وجود دارد. مصرف برق افزایش می یابد 5% برای هر 1 بار افزایش فشار. در مقایسه با خشک کن مبرد سنتی, این خشک کن می تواند صرفه جویی کند 0.3 بار. ما محاسبه کردیم که مصرف انرژی کمپرسور هوا می تواند بیش از این صرفه جویی کند 2%.
سپس زمانی که اختلاف فشار سیستم هوا خشک کن تبرید باشد 0.4 بار, 160KW*2%=3.2KW. زمانی که اختلاف فشار سیستم خشک کن کمتر از 0.1 بار, 160KW*0.5% = 0.8KW. در مقایسه با, این خشک کن هوای یخچالی می تواند 2.4 کیلووات در ساعت صرفه جویی کند.
آن را محاسبه کنید 8000 ساعت ها. می تواند ذخیره کند 2.4*8000 = 19200 KW. و محاسبه کنید در 0.8 CNY در هر کیلووات ساعت. می تواند 19200*0.8=15360 یوان صرفه جویی کند.
(2) صرفه جویی در انرژی از کمپرسور مبرد VFD
این خشک کن نیز از نوع پوسته لوله است. اما هنوز تفاوت زیادی با خشک کن هوای مبرد سنتی وجود دارد. خشک کن های سنتی عموما دو لوله ای هستند. با این حال, این هوا خشک کن تبرید یک لوله است. سیستم تبادل حرارت یکپارچه است. از نظر ساختاری, اواپراتور در وسط است. در اطراف بیرون، لوله های تبادل حرارتی پیش خنک کننده قرار دارد.
مزیت طراحی یکپارچه، توانایی گردش هوای فشرده در طول تبادل حرارت است. طراحی یک تکه پیوندهای پیچ را کاهش می دهد. بنابراین به طور موثر مقاومت جریان هوا را کاهش می دهد. افت فشار این هوا خشک کن تبرید کمتر از 0.1 بار.
تعداد لوله های آلومینیومی اطراف بیرون بسیار زیاد و پراکنده است. هنگامی که هوای فشرده در داخل گردش می کند, منطقه تبادل حرارت بزرگ است. بنابراین راندمان تبادل حرارت بالاست. همزمان, نسبت به خشک کن های هوای سردخانه سنتی از منحرف کننده های کمتری استفاده می کند.
در اینجا مثالی بزنید تا نشان دهید چرا افت فشار کم است. با خشک کن LY-DB200DAH نمایش دهید. ظرفیت هوای خشک کن یخچالی برای هوای فشرده 28.5 متر مکعب در دقیقه است.. فشار هوای فشرده 0.6 ~ 1.0MPa است. سرعت جریان 10-15 متر بر ثانیه است.
در اینجا نرخ جریان 12 متر بر ثانیه را انتخاب می کنیم. فشار 0.7Mpa را انتخاب کنید. از طریق فرمول محاسبه جریان هوای فشرده, می توانیم قطر داخلی لوله تحویل را به 79 میلی متر برسانیم. و ما لوله DN80 را انتخاب می کنیم. سطح مقطع DN80 5153mm2 است.
تا زمانی که سطح مقطع جریان هر قسمت از سیستم تبادل حرارتی بیشتر از 5153 میلی متر مربع باشد., افت فشار وجود نخواهد داشت.
قطر بیرونی لوله پیش خنک کننده 10 میلی متر است, و قطر داخلی آن است 9 mm2. مقدار است 250 قطعات. سطح مقطع جریان یک لوله 63.6 میلی متر مربع است. پس مجموع است 15900 mm2. 15900میلی متر مربع بزرگتر از 5153 میلی متر مربع است.
این خشک کن تبرید برای هوای فشرده از کمپرسور با سرعت متغیر استفاده می کند. می تواند مبرد را برای انطباق با تغییرات شرایط کاری تنظیم کند. از این رو, این خشک کن کمپرسور هوا مخصوصاً برای مواقعی که شرایط کاری به شدت تغییر می کند مناسب است. یک مورد این است که تغییر دما نسبتا زیاد است. مثلا, اختلاف دما بین صبح و عصر روزانه زیاد است. یا اختلاف دمای زیادی بین چهار درجه در طول سال وجود دارد. وضعیت دیگر این است که مصرف واقعی هوا بسیار متفاوت است.
چگونه کمپرسور VFD باعث صرفه جویی در انرژی می شود?
خشک کن هوای کم مصرف دو اثره می تواند تغییر بار تبخیری را حس کند. از این رو, تغییرات فرکانس کمپرسور قابل کنترل است.
به عنوان مثال خشک کن خنک کننده با هوا را در نظر بگیرید. هنگامی که دمای محیط کاهش می یابد, دمای تخلیه کمپرسور هوا کاهش می یابد. دمای کندانسور نیز راحت تر خنک می شود. بنابراین فضای زیادی برای صرفه جویی در انرژی وجود خواهد داشت. علاوه بر این, مثلا, تابستان سه ماه گرم خواهد بود. در این زمان, بار خشک کن تبرید برای هوای فشرده بیشتر است. در زمستان, بار خشک کن یخچالی کمتر است. زیرا در زمستان, دمای ورودی و دمای محیط پایین است. در این زمان, وضعیت کار خشک کن مبرد بهبود یافته است. سپس اثر صرفه جویی در انرژی آن ظاهر می شود. زیرا خشک کن یخچالی دیگر به چنین ظرفیت خنک کنندگی بالایی نیاز ندارد. به این معنا که, لازم نیست قدرت کمپرسور مبرد آنقدر زیاد باشد.
اگر خشک کن یخچالی سنتی باشد, نمی تواند خود را با این تغییر وفق دهد. با توان نامی کار خواهد کرد. اما خشک کن تبرید کم مصرف دوگانه ما متفاوت است. از کمپرسور VFD استفاده می کند. می تواند قدرت را برای انطباق با این تغییر تنظیم کند. زمانی که مصرف واقعی هوا تغییر کند, اصل صرفه جویی در انرژی مشابه است.
مثلا, کمپرسور خشک کن خنک کننده سنتی 200Hp 5P است. توان ورودی 4.32 کیلووات است (کمپرسور کوپلند VR57KF). ظرفیت خنک کنندگی کمپرسور است 13.9 KW. ظرفیت خنک کننده کمپرسور VFD در خشک کن تبرید کم مصرف دو برابر 6.76KW~23.38KW است.. توان ورودی مربوطه 2.03KW~7.06KW است. بر اساس فرکانس 30 هرتز تا 90 هرتز است.
در مورد ظرفیت خنک کنندگی یکسان, قدرت ورودی متناظر کمپرسور VFD 3.068KW است. در شرایط کاری یکسان, خشک کن خنک کننده دوگانه با صرفه جویی در انرژی می تواند در مصرف انرژی صرفه جویی کند 29%.
اصل کار خشک کن با هوای فشرده دوگانه صرفه جویی در انرژی
هوای فشرده با دمای بالا از ورودی خشک کن وارد می شود (آ). سپس به سمت پایین پیش کولر جریان دهید. سرعت جریان آن نسبتا سریع است. دمای آنها ابتدا در پیش کولر سرد می شود. سپس از دهانه وارد اواپراتور شوید. اینجا, تبادل حرارت با مبرد انجام می شود. در طی این فرآیند آب میعان تولید می شود. به همین ترتیب, یک جداکننده هوا را از رطوبت جدا می کند. سپس آب مایع خارج می شود.
از سوی دیگر, هوای فشرده سرد دوباره وارد پیش کولر می شود. آنها گرما را با هوای با دمای بالا تبادل می کنند. بعد از سرد شدن, هوای فشرده خشک از خروجی تخلیه می شود (ب).
