Γιατί οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές χρειάζονται ανάκτηση θερμότητας
Γιατί οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές χρειάζονται ανάκτηση θερμότητας
Οι φυγοκεντρικοί συμπιεστές παράγουν πολλή θερμότητα κατά τη διάρκεια της λειτουργίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο συμπιεστής λειτουργεί με συμπίεση του αερίου μέσω ενός περιστρεφόμενου πτερωτή υψηλής ταχύτητας, κατά τη διάρκεια της οποίας αυξάνεται η εσωτερική ενέργεια του αερίου και η θερμοκρασία αυξάνεται σημαντικά. Για παράδειγμα, σε ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές, η θερμοκρασία αερίου εξόδου ενός φυγοκεντρικού συμπιεστή μπορεί να είναι δεκάδες βαθμούς Κελσίου ή ακόμα και υψηλότερη από τη θερμοκρασία εισόδου.
Εάν αυτή η θερμότητα δεν ανακτηθεί και χρησιμοποιηθεί, θα διαλυθεί στο περιβάλλον για τίποτα, με αποτέλεσμα μια τεράστια σπατάλη ενέργειας. Ειδικά για τα μεγάλα συστήματα φυγοκεντρικών συμπιεστών σε συνεχή λειτουργία, αυτή η απώλεια ενέργειας μπορεί να προσθέσει ένα σημαντικό ποσό.
Με ένα σύστημα ανάκτησης θερμότητας, όπως ένας εναλλάκτης θερμότητας, η θερμότητα που παράγεται από τον συμπιεστή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προθερμάνοντας το αέριο που εισέρχεται στον συμπιεστή, για τη θερμά τους άλλα υγρά της διαδικασίας ή για σκοπούς όπως η θέρμανση ενός κτιρίου. Στην περίπτωση προθέρμανσης του εισερχόμενου αερίου, για παράδειγμα, η ανακτηθείσα θερμότητα μειώνει την κατανάλωση ενέργειας του συμπιεστή.
Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, όταν αυξάνεται η θερμοκρασία του εισερχόμενου αερίου, ο συμπιεστής πρέπει να κάνει λιγότερη εργασία στον ίδιο λόγο συμπίεσης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η εσωτερική ενέργεια του αερίου έχει εν μέρει αυξημένη και ο συμπιεστής χρειάζεται μόνο να εκτελέσει σχετικά μικρές εργασίες συμπίεσης σε αυτό για να φτάσει στην επιθυμητή πίεση εξόδου. Με αυτόν τον τρόπο, η συνολική χρησιμοποίηση της ενέργειας του φυγοκεντρικού συμπιεστή βελτιώνεται σημαντικά, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος.
Η ανάκτηση θερμότητας για την προθέρμανση του αέρα εισαγωγής μειώνει την κατανάλωση ενέργειας του συμπιεστή. Για τους μεγάλους βιομηχανικούς φυγοκεντρικούς συμπιεστές, αυτή η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας μπορεί να σημαίνει σημαντική εξοικονόμηση στον ηλεκτρικό ρεύμα ή το κόστος καυσίμου. Για παράδειγμα, στη χημική παραγωγή, η κατανάλωση ενέργειας ενός συμπιεστή μπορεί να μειωθεί κατά 10% - 20% με την προθέρμανση του αέρα εισαγωγής με ανάκτηση θερμότητας, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική ετήσια εξοικονόμηση ενεργειακού κόστους για συστήματα συμπιεστή μακροχρόνιας διαδρομής .
Εάν η ανακτηθείσα θερμότητα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ζεστού νερού ή ατμού, αυτό το ζεστό νερό ή ο ατμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άλλα μέρη της βιομηχανικής παραγωγής, όπως η θέρμανση της διαδικασίας, ο καθαρισμός κ.λπ., μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας και το λειτουργικό κόστος εξοπλισμού αφιερωμένο στο Η παραγωγή ζεστού νερού ή ατμού. Αυτό ισοδυναμεί με τη μετατροπή των αποβλήτων σε θησαυρό, μετατρέποντας διαφορετικά τη σπατάλη της θερμότητας σε έναν πολύτιμο ενεργειακό πόρο και τη δημιουργία πρόσθετων οικονομικών οφελών για την επιχείρηση.
Όταν η χρησιμοποίηση ενέργειας ενός φυγοκεντρικού συμπιεστή αυξάνεται από την ανάκτηση θερμότητας, υπάρχει αντίστοιχη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και επομένως μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου λόγω παραγωγής ενέργειας (π.χ. παραγωγή ενέργειας). Για παράδειγμα, στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, κάθε μείωση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας κατά ορισμένο ποσό μειώνει την καύση καυσίμων όπως ο άνθρακας ή το φυσικό αέριο και έτσι μειώνει την εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα.
Για τις μεγάλες βιομηχανικές εταιρείες, τα μέτρα μείωσης της εξοικονόμησης ενέργειας και των εκπομπών που πραγματοποιήθηκαν μέσω της ανάκτησης των φυγοκεντρικών συμπιεστών είναι ένα από τα σημαντικότερα μέσα για την εκπλήρωση της κοινωνικής τους ευθύνης και της καταπολέμησης της κλιματικής αλλαγής.
Η άμεση απόρριψη αερίων υψηλής θερμοκρασίας από φυγοκεντρικούς συμπιεστές προκαλεί θερμική ρύπανση στο περιβάλλον. Η ανάκτηση θερμότητας μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία του εκκενωμένου αερίου, μειώνοντας τις θερμικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Για παράδειγμα, σε ορισμένες περιοχές ευαίσθητες στη θερμοκρασία περιβάλλοντος, όπως τα οικολογικά αποθέματα ή οι κατοικημένες περιοχές γύρω από το εργοστάσιο, η μείωση της θερμικής ρύπανσης μπορεί να αποφύγει αρνητικές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα και τις ζωές των κατοίκων.
