لماذا تحتاج ضواغط الطرد المركزي إلى استرداد الحرارة

لماذا تحتاج ضواغط الطرد المركزي إلى استرداد الحرارة

ضواغط الطرد المركزي تولد الكثير من الحرارة أثناء التشغيل. وذلك لأن الضاغط يعمل عن طريق ضغط الغاز عن طريق المكره الدوار عالي السرعة ، حيث تزداد الطاقة الداخلية للغاز وارتفع درجة الحرارة بشكل كبير. على سبيل المثال ، في بعض التطبيقات الصناعية ، قد تكون درجة حرارة غاز المخرج لضاغط الطرد المركزي عشرات درجات مئوية أو أعلى من درجة حرارة المدخل.
إذا لم يتم استرداد هذه الحرارة واستخدامها ، فسيتم تبديدها في البيئة مقابل لا شيء ، مما يؤدي إلى مضيعة كبيرة للطاقة. خاصة بالنسبة لأنظمة ضاغط الطرد المركزي الكبير في التشغيل المستمر ، يمكن أن يضيف فقدان الطاقة هذا ما يصل إلى كمية كبيرة.

مع نظام استرداد الحرارة ، مثل المبادل الحراري ، يمكن استخدام الحرارة الناتجة عن الضاغط لتسخين الغاز الذي يدخل الضاغط ، أو تسخين سوائل العملية الأخرى ، أو لأغراض مثل تسخين المبنى. في حالة تسخين الغاز الوارد ، على سبيل المثال ، فإن الحرارة المستردة تقلل من استهلاك الطاقة للضاغط.

وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة ، عندما تزداد درجة حرارة الغاز الوارد ، يحتاج الضاغط إلى القيام بعمل أقل في نفس نسبة الضغط. وذلك لأن الطاقة الداخلية للغاز قد زادت جزئيًا ويحتاج الضاغط فقط إلى أداء عمل ضغط ضئيل نسبيًا للوصول إلى ضغط المخرج المطلوب. وبهذه الطريقة ، تم تحسين استخدام الطاقة الإجمالية لضاغط الطرد المركزي بشكل كبير ، مما يقلل من تكاليف استهلاك الطاقة والتشغيل.

إن استرداد الحرارة لتسخين الهواء يقلل من استهلاك الطاقة للضاغط. بالنسبة لضواغط الطرد المركزي الصناعي الكبيرة ، يمكن أن يعني هذا التخفيض في استهلاك الطاقة توفيرًا كبيرًا في تكاليف الكهرباء أو الوقود. على سبيل المثال ، في الإنتاج الكيميائي ، قد يتم تخفيض استهلاك الطاقة للضاغط بنسبة 10 ٪ - 20 عن طريق تسخين هواء المدخول مع استرداد الحرارة ، مما قد يؤدي إلى وفورات سنوية كبيرة في تكاليف الطاقة لأنظمة الضاغط على المدى الطويل .

إذا تم استخدام الحرارة المستردة لتوليد الماء الساخن أو البخار ، فيمكن استخدام هذا الماء الساخن أو البخار في أجزاء أخرى من الإنتاج الصناعي ، مثل تسخين العمليات والتنظيف وما إلى ذلك ، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل للمعدات المخصصة للمعدات إنتاج الماء الساخن أو البخار. هذا يعادل تحويل النفايات إلى كنز ، وتحويل الحرارة المهدرة على خلاف ذلك إلى مورد طاقة ثمين وخلق فوائد اقتصادية إضافية للشركة.

عندما يتم زيادة استخدام الطاقة لضاغط الطرد المركزي عن طريق استرداد الحرارة ، يكون هناك انخفاض مماثل في استهلاك الطاقة ، وبالتالي انخفاض في انبعاثات غازات الدفيئة بسبب إنتاج الطاقة (على سبيل المثال توليد الطاقة). على سبيل المثال ، في توليد الطاقة ، يقلل كل انخفاض في استهلاك الكهرباء بمقدار معين من احتراق الوقود مثل الفحم أو الغاز الطبيعي ، وبالتالي يقلل من انبعاث غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون.
بالنسبة للشركات الصناعية الكبيرة ، تعد تدابير توفير الطاقة وخفض الانبعاثات المحققة من خلال الاسترداد الحراري لضواغط الطرد المركزي أحد أهم الوسائل لتحقيق مسؤوليتها الاجتماعية ومكافحة تغير المناخ.

يؤدي التفريغ المباشر للغازات ذات درجة الحرارة العالية من ضواغط الطرد المركزي إلى التلوث الحراري للبيئة المحيطة. يمكن أن يؤدي استرداد الحرارة إلى تقليل درجة حرارة الغاز الذي تم تفريغه ، مما يقلل من التأثير الحراري على البيئة المحيطة. على سبيل المثال ، في بعض المناطق حساسة لدرجة الحرارة المحيطة ، مثل الاحتياطيات البيئية أو المناطق السكنية حول المصنع ، فإن تقليل التلوث الحراري يمكن أن يتجنب التأثيرات السلبية على النظم الإيكولوجية وحياة السكان.