空气压缩机热能回收系统的开发

论文摘要

本文首先总结和回顾了国内外关于空气压缩机热能回收系统开发的研究现状,针对当前系统改造过程中存在的问题,分析了改造后空气压缩机热能回收系统运行出现故障的原因。随后,通过总结螺杆式空气压缩机的分类及功能,确定了采用螺杆喷油空气压缩机作为余热利用的研究对象,并介绍了喷油螺杆空气压缩机的系统组成。通过对可逆绝热压缩、可逆定温压缩以及可逆多变压缩过程的讨论和热力学分析计算,对空压机实际压缩过程中可以回收利用的高温余热量进行了分析,从理论上验证了空压机热能回收系统应用的可行性。结合英格索兰公司现有的喷油螺杆空压机,对影响空压机余热回收的螺杆空压机排气温度、喷油温度以及喷油量等主要因素进行了分析,并对实际机组的喷油量进行了计算。同时,为了保证在热回收的同时不影响空压机的喷油量,对接入喷油管路中的水冷热回收换热器所允许的最大压降进行了计算和分析。通过比较分析,本文确定采用可拆板式换热器作为空压机热回收水冷换热器,在保证热回收量的同时,为了减少设备初投资,本文采用热混合法进行板式换热器设计计算,同时利用Phecal软件对采用单一板片形式的板式换热器进行了设计计算。通过比较这两种计算方法,证明了热混合设计方法的优越性。在上述分析的基础上,介绍了空压机热回收改造在上海氯碱化工股份有限公司电化厂中的应用,并对改造效果进行了经济性分析和计算。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 研究现状分析
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.2.3 现有研究分析与总结
• 1.3 本文的任务和主要工作
• 第二章 余热回收空压机系统分析
• 2.1 螺杆空压机发展及分类介绍
• 2.2 喷油螺杆空压机系统
• 2.3 空压机余热回收利用的理论可行性
• 2.4 空压机余热回收的影响因素分析
• 2.4.1 喷油螺杆压缩机的排气温度
• 2.4.2 喷油螺杆压缩机的喷油
• 2.4.2.1 喷油功能分析
• 2.4.2.2 喷油量分析
• 2.4.2.3 实际喷油量计算
• 2.4.3 水冷热回收换热器润滑油侧压降
• 2.5 本章小结
• 第三章 余热回收换热器设计
• 3.1 换热器形式选择
• 3.2 板式换热器板形选择
• 3.3 板式换热器设计方法
• 3.3.1 热混合设计法原理
• 3.3.2 设计计算
• 3.4 板式换热器设计方法比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 空压机余热回收应用及经济性分析
• 4.1 引言
• 4.2 空压机余热回收应用
• 4.2.1 应用案例介绍
• 4.2.2 空压机热回收系统介绍
• 4.3 经济性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文