Miks vajavad tsentrifugaalkompressorid soojuse taastumist
Miks vajavad tsentrifugaalkompressorid soojuse taastumist
Tsentrifugaalkompressorid tekitavad töö ajal palju soojust. Selle põhjuseks on asjaolu, et kompressor toimib gaasi surumisel kiire pöörleva tiiviku abil, mille jooksul gaasi sisemine energia tõuseb ja temperatuur tõuseb märkimisväärselt. Näiteks mõnes tööstuslikus rakenduses võib tsentrifugaalkompressori väljalaskeava gaasi temperatuur olla kümneid kraade Celsiuse või isegi kõrgem kui sisselasketemperatuur.
Kui seda soojust ei saane ja kasutatakse, hajub see keskkonda asjata, mille tulemuseks on tohutu energia raiskamine. Eriti pidevas töös asuvate suurte tsentrifugaalkompressorisüsteemide puhul võib see energiakaotus arvestada märkimisväärselt.
Soojuse taastamise süsteemi, näiteks soojusvaheti abil saab kompressori tekitatud soojust kasutada kompressori siseneva gaasi eelsoojendamiseks, muude protsessivedelike soojendamiseks või selliste eesmärkideks nagu hoone kuumutamine. Näiteks sissetuleva gaasi eelsoojendamise korral vähendab taastatud kuumus kompressori energiatarbimist.
Energia säilitamise seaduse kohaselt peab sissetuleva gaasi temperatuuri suurenemisel kompressor tegema sama survesuhte korral vähem tööd. Selle põhjuseks on asjaolu, et gaasi sisemine energiat on osaliselt suurenenud ja kompressor peab soovitud väljalaskeava rõhu saavutamiseks tegema ainult suhteliselt vähe kokkusurumist. Sel viisil on tsentrifugaalkompressori üldine energia kasutamine märkimisväärselt paranenud, vähendades energiatarbimist ja tegevuskulusid.
Soojuse taastamine sissesõiduõhu eelsoojendamiseks vähendab kompressori energiatarbimist. Suurte tööstuslike tsentrifugaalkompressorite puhul võib see energiatarbimise vähenemine tähendada elektri- või kütusekulude märkimisväärset kokkuhoidu. Näiteks keemilises tootmises võib kompressori energiatarbimist vähendada 10% - 20%, eelsoojendades sisselaskeõhku soojuse taastamisega, mis võib põhjustada pikaajaliste kompressorisüsteemide energiakulude märkimisväärset kokkuhoidu pikaajaliste kompressorisüsteemide jaoks .
Kui sooja vee või auru genereerimiseks kasutatakse taastatud soojust, saab seda kuuma vett või aurut kasutada mujal tööstusliku tootmise, näiteks protsesside küte, puhastamine jne, vähendades sellega, et see on pühendatud seadme energiatarbimine ja töökulud Kuuma vee või auru tootmine. See on samaväärne jäätmete aarde muutmisega, muundades muidu raisatud kuumuse väärtuslikuks energiaressursiks ja luues ettevõttele täiendavaid majanduslikke eeliseid.
Kui tsentrifugaalkompressori energia kasutamist suurendatakse soojuse taastumisega, väheneb energiatarbimine vastav ja seetõttu väheneb kasvuhoonegaaside heitkogused energiatootmise tõttu (nt elektritootmine). Näiteks vähendab elektritootmisel iga elektritarbimise vähenemine teatud summa võrra selliste kütuste, näiteks kivisöe või maagaasi põlemist, ja vähendab seega kasvuhoonegaaside, näiteks süsinikdioksiidi heitkoguseid.
Suurte tööstusettevõtete jaoks on tsentrifugaalkompressorite soojuse taastamise kaudu realiseeritud energiasääst ja heitkoguste vähendamise meetmed üks olulisemaid vahendeid nende sotsiaalse vastutuse täitmiseks ja kliimamuutuste vastu võitlemiseks.
Tsentrifugaalkompressoritest kõrge temperatuuriga gaaside otsene tühjendamine põhjustab termilist reostust ümbritsevasse keskkonda. Soojuse taastumine võib vähendada tühjendatud gaasi temperatuuri, vähendades termilist mõju ümbritsevale keskkonnale. Näiteks mõnes piirkonnas, mis on tundlik ümbritseva õhu temperatuuri suhtes, nagu näiteks ökoloogilised varud või elamurajoonid, võib soojusreostuse vähendamine vältida negatiivset mõju ökosüsteemidele ja elanike elule.
