Статья «Оценка тепла компрессорных установок». Никита Денисов-Винский
Использование тепла компрессорных установок
(измененная версия)
Н. Д. Н. Э. Баумана, факультет Энергомашиностроение, проектный менеджер ООО «Центр
энергетики и энергосбережения МГТУ им. Н. Э. Баумана», преподаватель кафедры «Энергетики и энергосбережения» НОУ
ВПО МИЭЭ
При проведении энергетического обследования источников сжатого газа –
компрессорных станций и установок обращает на себя внимание огромный потенциал
энергосбережения. В первую очередь это связано, с большим количеством тепла, которое
отводится от сжимаемого газа в атмосферу. Оценим количество тепла, образовавшегося в
результате сжатия газа в компрессорных станциях и установках и рассмотрим возможности
его использования. Компрессорная техника является неотъемлемой частью современного производства. В
России эксплуатируется свыше 1000 типоразмеров практически всех основных типов
компрессоров производительностью от 0,02 до 27. 000 м3/мин, давлением нагнетания до 250
МПа и мощностью от 0,1 до 40. 000 кВт. Мощность эксплуатируемого в нашей стране
электропривода только стационарных компрессоров составляет около 10 % всей
вырабатываемой электроэнергии [2]. Наибольшее распространение получили компрессоры общего назначения, которые
производят сжатый воздух, применяемый в промышленности в качестве энергоносителя.
Как в процессе сжатия, так и в процессе подготовки сжатого газа перед подачей его
потребителю, сжимаемый газ охлаждается. Это позволяет снизить энергопотребление
компрессной установки (в случае охлаждения рубашки компрессора; межступенчатого
охлаждения при многоступенчатом сжатии), а также выполнить необходимые требования по
температуре сжатого газа после компрессорной станции. По различным оценкам [3] тепловая мощность (здесь и далее под тепловой мощностью
понимается количество отведённого тепла от сжимаемого газа в единицу времени), которая
отводится от сжимаемого газа в процессе сжатия и его подготовки перед подачей
потребителю может составлять до 90% от мощности привода компрессора. Количество теплоты, отведённой системой охлаждения компрессорной установки,
зависит, главным образом, от производительности компрессора и конечного давления –
давления нагнетания сжимаемого газа. На рис. 1 представлена диаграмма областей
стр. 1 из 12
Статья «Оценка тепла компрессорных установок». Никита Денисов-Винский
применения различных типов компрессорных машин по производительности и давлению
нагнетания. Рис. 1. Области применения компрессорных машин в зависимости
от давления нагнетания и производительности [4]. Из рис. 1 видно, что больше всего тепла потенциально отводится от компрессорных
машин поршневого, роторно-пластинчатого, винтового и центробежного типов. Однако из
этого ряда можно исключить компрессор роторно-пластинчатого типа, так как его
характеристики почти полностью перекрываются винтовым компрессором.