압축 공기 폐열 회수: 효율 향상 및 CO₂ 배출 감축

다음은 Deepak Vetal(아트라스콥코 압축기 제품 마케팅 매니저, 오일프리 스크류, 원심, 고압 공기)의 기사 공기 압축 폐열 회수에서 발췌한 내용입니다. 전체 버전은 온라인 또는 Chemical Processing 9월호에서 읽을 수 있습니다.

제조업체는 이산화탄소 배출을 제한하기 위한 더 엄격한 명령에 직면해 있습니다. 압축 공기의 부산물인 열을 회수하는 것은 공정 플랜트가 CO₂ 배출을 줄이고 새로운 환경 표준 미준수로 인한 벌금 위험을 낮추기 위해 취할 수 있는 한 단계입니다. 그렇게 하면 총 수명 주기 비용도 감소합니다.

공기 압축에서 공기를 압축하는 데 사용된 전기 에너지는 열로 변환됩니다. 그러나 이것이 공기 압축 중 유일한 에너지원은 아닙니다. 또 다른 중요한 원천은 압축기 흡입구로 유입되는 공기에 포함된 습도입니다. 압축 후 이 습도는 공기가 인터쿨러와 애프터쿨러에서 냉각될 때 액체로 응축됩니다. 이 공기를 냉각하는 과정에서 잠열이 냉각수에 방출됩니다. (응축 잠열의 양은 흡입 공기의 온도와 상대 습도에 따라 달라집니다.)

공기 압축 공정에는 열이 발생하여 냉각수 시스템으로 전달되는 여러 사례가 포함됩니다. 일부 압축 열은 요소 냉각 재킷을 통해 압축 요소 주변의 냉각수로 전달되며, 상당량의 열이 쿨러의 냉각수 시스템으로 방출됩니다. 또한 오일 쿨러에서 뜨거운 오일로부터 제거된 열이 냉각수 시스템으로 방출됩니다.

회수 가능한 전기 에너지의 비율은 압축기의 운전 조건에 따라 달라집니다. 흡입 공기 온도, 상대 습도, 수온, 압력이 모두 역할을 합니다.

일부 에너지는 모터 비효율, 요소 및 쿨러와 같은 구성 요소의 복사, 배출 공기에 남아 있는 잔열 및 응축 열을 통해 손실됩니다.

이 모든 요소를 종합적으로 보면(그림 1), 일반적인 산업 조건에서 전기 입력 에너지의 90~95%를 회수할 수 있습니다. 특정 조건에서는 95% 이상의 회수도 가능합니다. 에너지 회수 시스템은 이 에너지를 사용하여 온수를 생산합니다.

에너지 회수 기초

에너지 회수 기술이 장착된 압축기는 가능한 최대 에너지를 가능한 최고 온도에서 회수하도록 수정된 냉각수 회로를 특징으로 합니다. 냉각 루프는 오일 쿨러를 거쳐 압축 요소의 재킷을 지나 쿨러를 통과합니다. 에너지 회수 기능이 있는 압축기에서 나오는 물은 최대 90°C(194°F)까지 뜨거울 수 있으며, 온도는 공정 요구 사항에 맞게 조절할 수 있습니다.

에너지 회수 시스템을 위해 특별히 설계된 제어 장치(그림 2)는 압축기를 최적으로 보호하면서 회수된 에너지를 전달할 수 있습니다. 제어 장치는 공기 압축기와 별도의 냉각수 회로 사이에 설치되어 완전히 독립적이고 폐쇄된 에너지 회수 회로를 생성합니다.

에너지 회수 제어 장치는 공급 에너지의 최대 한도까지 여러 압축기의 회수 가능 에너지와 물 흐름을 관리할 수 있습니다. 이 장치에는 여러 안전 기능, 탈기 시스템, 압력 릴리프 밸브, 물 시스템의 압력을 제어하는 팽창 밸브가 포함되는 경우가 많습니다.

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압축기 폐열 회수의 공정과 이점에 대한 전체 기사를 여기에서 읽을 수 있습니다. 아트라스콥코의 압축기 라인과 제공하는 에너지 절약에 대해 자세히 알아보려면 오늘 전문가에게 문의하거나 아래에 댓글을 남겨주세요.