Récupérer la chaleur de la compression de l'air

Ce qui suit est un extrait de l'article Récupérer la chaleur de la compression de l'air par Deepak Vetal, responsable marketing produit, vis sans huile, centrifuge et air haute pression, Atlas Copco Compressors. La version complète peut être lue en ligne ou dans le numéro de septembre de Traitement chimique .

Les fabricants sont confrontés à des mandats plus stricts pour limiter les émissions de dioxyde de carbone. La récupération du sous-produit thermique de l'air comprimé est une étape que les usines de traitement peuvent suivre pour aider à réduire les émissions de CO2 et le risque de pénalités en cas de non-respect des normes environnementales émergentes. Cela réduira également le coût total du cycle de vie.

Dans la compression de l'air, l'énergie électrique utilisée pour comprimer l'air est transformée en chaleur. Cependant, ce n'est pas la seule source d'énergie lors de la compression de l'air. Une autre source importante est l'humidité contenue dans l'air entrant à l'entrée du compresseur. Après la compression, cette humidité est condensée en liquide lorsque l'air est refroidi dans le refroidisseur intermédiaire et le refroidisseur final. Lors du processus de refroidissement de cet air, la chaleur latente de condensation est libérée dans l'eau de refroidissement. (La quantité de chaleur latente de condensation dépend de la température et de l'humidité relative de l'air d'admission.)

Le processus de compression de l'air comprend plusieurs cas où la chaleur est générée et transférée au système d'eau de refroidissement. Une partie de la chaleur de compression passe à l'eau de refroidissement autour des éléments de compression via les chemises de refroidissement des éléments; une quantité importante de chaleur est libérée dans le système d'eau de refroidissement des refroidisseurs. De plus, la chaleur retirée de l'huile chaude dans le refroidisseur d'huile est évacuée dans le système d'eau de refroidissement.

Le pourcentage d'énergie électrique récupérable dépend des conditions de fonctionnement du compresseur. La température de l'air d'admission, l'humidité relative, la température et la pression de l'eau jouent toutes un rôle.

Une partie de l'énergie est perdue à cause des inefficacités du moteur, via le rayonnement de composants tels que l'élément et le refroidisseur, et dans la chaleur résiduelle et la chaleur de condensation restant dans l'air de sortie.

Si nous combinons tous ces facteurs dans une vue d'ensemble (Figure 1), le résultat net est que, pour des conditions industrielles typiques, nous pouvons récupérer 90 à 95 % de l'énergie électrique d'entrée. Et dans des conditions spécifiques, récupérer plus de 95% est possible. Un système de récupération d'énergie utilise cette énergie pour produire de l'eau chaude.

Principes de base de la récupération d'énergie

Les compresseurs équipés de la technologie de récupération d'énergie disposent d'un circuit d'eau de refroidissement modifié pour garantir la récupération de la plus grande quantité d'énergie possible à la température la plus élevée possible. La boucle de refroidissement passe par le refroidisseur d'huile, puis par les chemises des éléments de compression et enfin par les refroidisseurs. L'eau qui sort d'un compresseur avec récupération d'énergie peut être aussi chaude que 194 ?F; la température peut être régulée pour répondre aux exigences du processus.

Une unité de contrôle spécifiquement conçue pour les systèmes de récupération d'énergie (Figure 2) peut transférer l'énergie récupérée tout en offrant une protection optimale du compresseur. L'unité de contrôle est installée entre le compresseur d'air et le circuit d'eau de refroidissement séparé, créant un circuit de récupération d'énergie complètement indépendant et fermé.

L'unité de contrôle de récupération d'énergie peut gérer l'énergie récupérable et le débit d'eau de plusieurs compresseurs - jusqu'à sa limite maximale d'énergie fournie. L'unité est souvent équipée de plusieurs dispositifs de sécurité, d'un système de désaération, d'une soupape de surpression et d'un détendeur qui contrôle la pression dans le système d'eau.

Continuez à lire…

Vous pouvez lire l'article complet sur le processus et les avantages de la récupération de la chaleur des compresseurs ici. Pour en savoir plus sur la gamme de compresseurs Atlas Copco et les économies d'énergie qu'ils offrent, contactez nos experts dès aujourd'hui ou laissez un commentaire ci-dessous.