מחליף חום צינור מותאם אישית לניצול חום פסולת של מדחס אוויר
במפעלים רבים, מדחס האוויר פועל במשך שעות מדי יום, עושה את עבודתו בשקט בפינת המפעל. הוא מספק אוויר דחוס לשסתומים, כלים, קווי אריזה וציוד ייצור, אבל הוא גם משליך כמות מפתיעה של אנרגיה בצורת חום. זו הסיבה שחזור החום של המדחס החל לקבל יותר תשומת לב. Atlas Copco מציינת שיותר מ-90% מהאנרגיה החשמלית המשמשת את המדחס מומרת לחום דחיסה, בעוד שקייזר קובעת שבעצם 100% מהאנרגיה החשמלית הנכנסת למדחס אוויר תעשייתי מסתיימת כחום איפשהו במערכת, כאשר חלק גדול מאוד מהחום הזה ניתן לשחזור למטרות שימושיות.
זה המקום שבו מחליף חום צינור עם סנפיר הופך לפתרון מעשי מאוד. הרעיון פשוט: במקום לתת לחום המדחס להיעלם לאטמוספירה, המערכת מעבירה את החום הזה לזרם אוויר אחר או לזרם נוזלים שבאמת ניתן להשתמש בו במפעל. עיצוב צינור עם סנפיר עובד טוב במיוחד כאשר האוויר הוא אחד מהאמצעים, מכיוון שהסנפירים מגדילים את משטח העברת החום ועוזרים להעביר חום בצורה יעילה יותר בין נוזל הצינור-בצד לבין האוויר שמסביב. ההתייחסויות לחימום קיטור ותהליכי- של משרד האנרגיה האמריקאי מציינים במפורש שמחליפי חום עם סנפירים משמשים בדרך כלל לחימום אוויר ביישומי ייבוש וחימום חלל- וזו בדיוק הסיבה שהם משתלבים באופן טבעי בפרויקטים של שחזור חום מדחסים.
בשימוש תעשייתי אמיתי, ניתן להחזיר את החום ממדחס אוויר בשתי דרכים נפוצות. הראשון הוא ללכוד את אוויר הפליטה החם ממדחס מקורר-באוויר ולכוון אותו לאזור אחר שזקוק לחום. קיסר מתאר זאת כשיטה פשוטה לחימום חלל, תוך שימוש בתעלות ובקרות כדי לשלוח את האוויר המחומם לבתי מלאכה, מחסנים או חדרים סמוכים. השיטה השנייה היא לשחזר חום ללולאת מים או לעבד-נוזל, ואז להעביר את הנוזל החם הזה דרך מחליף חום למטרה שימושית אחרת. Atlas Copco מסבירה שמערכות מדחסים מקוררות- במים יכולות לשחזר חום למעגלי מים חמים, וקייזר מציינת שחימום נוזלים ממדחסים יכול לשמש ליישומים כמו מיפוי של מי דוודים, תהליך חימום נוזלי-, תהליכי מזון ומשקאות ושירות מים חמים.
עבור מפעלים רבים, מחליף חום עם סנפירים הוא אטרקטיבי מכיוון שהוא הופך את האנרגיה המשוחזרת למשהו שימושי מיד: אוויר מחומם. לדוגמה, מפעל עשוי לשחזר חום מקירור השמן של המדחס או לולאת המים הקירור-, לשלוח את הנוזל החם הזה דרך סליל צינור עם סנפירים ולהשתמש במאוורר כדי להפריח אוויר סביבה על הסנפירים. התוצאה היא אוויר חם שניתן לספק לבית מלאכה, לחדר ייבוש, ליחידת איפור-באוויר צח, או לאזור ייצור בחודשים הקרים יותר. זה גורם למערכת להרגיש פחות כמו-תוספת יעילות-אנרגיה ויותר כמו ציוד מפעל עובד שמקזז על דרישות חימום אחרות בכל יום שבו המדחס פועל. הנחיות DOE לגבי מערכות מדחסים אומרות שניתן להשתמש בחום פסולת המדחס ביעילות לחימום חלל ולחימום מים-, לעתים קרובות עם החזר אטרקטיבי מכיוון שהחום כבר ממילא מופק.
מה שהופך את סגנון צינור הסנפיר למתאים במיוחד הוא אופי האוויר עצמו. אוויר הוא אמצעי להעברת חום- גרוע יחסית בהשוואה למים, כך שצינורות חשופים לבדם לרוב אינם מספיקים אם אתה רוצה סליל קומפקטי ויעיל. על ידי הוספת סנפירים, המחליף צובר הרבה יותר שטח מגע בצד האוויר, מה שמשפר את הביצועים מבלי להפוך את היחידה לגדולה מדי. זו הסיבה שסלילי צינורות עם סנפירים נמצאים בשימוש כה נרחב בתנורי אוויר, מחממי תעלות,-יחידות אוויר וציוד ייבוש. במערכת שחזור חום מדחס, אותו עיקרון זה עוזר להמיר חום פסולת-בעלות נמוכה לזרם יציב ושמיש של אוויר תהליך חם.
תכנון טוב של שחזור חום מדחס הוא לא רק על מחליף החום עצמו. יש להתאים את המערכת כולה. קיסר מדגישה את החשיבות של התאמה תרמית בין החום הזמין מהמדחס לבין החום הדרוש לתהליך בפועל. הנקודה הזו חשובה יותר ממה שאנשים רבים מבינים. אם המדחס פועל רק לסירוגין, אך דרישת החימום מתמשכת, ייתכן שהחום המוחזר לא יספיק לבדו. אם טמפרטורת המים הזמינה נמוכה מדי, ייתכן שהאוויר היוצא מסליל הצינור בעל הסנפיר לא יהיה חם מספיק עבור היישום. ואם הסליל נבחר רק לפי ניחוש, התוצאה עלולה להיות ירידת לחץ גדולה, זרימת אוויר חלשה או טמפרטורת יציאה מאכזבת. מערכת מתוכננת היטב-צריכה לאזן בין שעות הפעילות של המדחס, החום הזמין, טמפרטורת הנוזל, זרימת האוויר ותנאי השבתת האוויר-.
סיבה נוספת שמערכות אלו ראויות לתשומת לב היא היקף החיסכון. Atlas Copco אומר שניתן לשחזר עד 94% מחום הדחיסה, וקייזר אומר שניתן להפעיל עד 96% מהחום בתנאים הנכונים. אלו לא הבטחות לכל התקנה, אבל הן מראות מדוע שחזור חום ממדחסים הוא לעתים קרובות אחד מפרויקטי האנרגיה היותר פרקטיים במפעל. במקום לשרוף דלק חדש או להוסיף תנורי חימום חשמליים עבור כל חובת חימום, המפעל יכול לעשות שימוש חוזר בחום שהוא כבר שילם פעם אחת באמצעות צריכת חשמל מדחס.
מנקודת מבט של -מפעיל המפעל, זה באמת הטיעון החזק ביותר עבור מחליף חום צינור עם סנפירים במערכת מסוג זה. זה לא ציוד זוהר. זה בדרך כלל לא מקבל את אור הזרקורים. אבל זה עוזר להפוך מדחס מצרכן חשמל טהור למקור אנרגיה חלקי. זה יכול להפחית את עלות החימום, לשפר את יעילות המערכת הכוללת ולנצל טוב יותר את הציוד שכבר פועל מדי יום. במקרים רבים, החום החכם ביותר במפעל אינו חום חדש כלל. זה החום שכבר היה שם, מחכה להתאושש ולהשתמש בו כראוי.
