Đặc điểm thiết kế và cách tận dụng nhiệt thải của máy nén khí không dầu răng xoắn

Khí nén được dùng rộng rãi trong công nghiệp: thiết bị/dụng cụ khí động, vận chuyển khí lực, thổi làm sạch… Hệ thống khí nén chiếm khoảng 10%–35% tổng năng lượng sản xuất công nghiệp, trong đó 96% là điện tiêu thụ của máy nén. Do máy nén trục vít có dải cung cấp rộng, áp suất ổn định nên được dùng phổ biến — bài viết phân tích trên ví dụ máy trục vít.

Phân bổ năng lượng

Trong điện năng đầu vào: khoảng 15% chuyển thành thế năng khí nén (phần hữu ích); khoảng 85% biến thành nhiệt. Trong phần nhiệt này: ~3%–5% tỏa qua vỏ máy (không thu hồi được); ~80%–82% theo hệ thống làm mát (gió hoặc nước) tỏa ra môi trường. Phần nhiệt lớn này gọi là “nhiệt thải” và có thể thu hồi tái sử dụng.

Việc tận dụng nhiệt thải giúp nâng cao đáng kể hiệu suất sử dụng năng lượng, giảm tiêu hao và chi phí sản xuất.

Thu hồi trực tiếp khí nóng

Hệ thống làm mát của máy nén giải nhiệt gió gồm bộ làm mát dầu, bộ làm mát khí, quạt trao đổi nhiệt… Không khí làm mát qua đối lưu cưỡng bức làm mát dầu và khí. Do máy tỏa nhiệt, nhiệt độ khí xả làm mát thường cao hơn khí vào 10°C–15°C. Khi thiết kế phòng máy, khí nóng này thường dẫn qua ống gió ra ngoài; đưa trực tiếp khí nóng tới nơi cần sưởi là cách tận dụng nhiệt thải trực tiếp phổ biến.