3.3换热器流程组合数 20

3.4对换热器阻力校核 21

3.5板式换热器的实例设计计算 21

3.5.1换热器进出口温度设置 21

3.5.2换热器流体参数计算 21

3.5.3换热片选择及估算组合数 22

3.5.4计算两侧对流换热系数 23

3.5.5计算实际换热片数 24

3.5.6计算压降 24

3.6回收系统与技术经济分析 24

3.6.1余热回收系统设计 24

3.6.2技术经济分析 25

3.6.3余热回收系统特点 26

3.7本章小结 27

第四章 转轮除湿机吸附剂再生 27

4.1转轮除湿及吸附剂再生过程 28

4.2换热设计 29

4.3压力损失计算 31

4.4余热利用设计 32

总结 34

参考文献 35

致谢 37

第一章 绪论

1.1论文的背景和意义

在现代社会，能源问题日益凸显，越来越成为世界问题的焦点。各国除了加大能源开采与利用，更加注重能源的节约与回收。中国作为发展中国家，一直以来关注工业环保发展，制定了节能减排的国家规划。作为制造业大国，中国的工业生产是能源消耗的重要部分，节能与能源循环利用所产生的成本降低与经济效益变成人们关注的关键点。工业生产设备的节能设计与优化是能源高效利用的重要条件，本文通过对工业生产常用空气压缩机的余热回收进行分析，理论上论证其可能性，并设计出一套可行的余热回收系统。在现代工业生产中，压缩空气作为主要的动力之一，在各色行业起到重要作用。无毒无色，获取方便，工作性能好，使得空气在工业生产中的应用越来越广。

压缩空气并运用到空工业生产由来已久，而压缩手段也多样化。其中，喷油式螺杆空压机因其性能优越，能满足多数工业生产要求，而应用最为广泛：纺织业，采矿业，机械制造业，石化行业等等。据文献显示，工业压缩空气所需的能源大约可占所有行业所消耗能源的10%--35%[1]，而初期投资与运行期间设备维护费用占比不超过25%，如图1-1所示。根据一篇国外统计是数据显示，目前空气压缩机工作时，其消耗的能量中，空气势能所占的比列一般为15%，剩余电能，即85%则转化成为压缩空气的热能。这使得压缩空气的温度升高，这不仅造成了巨大的能源浪费，而且恶化了空气压缩的过程，工作压力增大，设备寿命缩短，压缩效果变差。为有效优化设备运行工作条件，压缩后的空气需要通过冷却设备进行降温，将热量散发到外部环境中。这样将会使过半的电能白白浪费掉。

图1—2 空压机耗电组成现在，若能利用转化为压缩后的空气的热量的那部分电能，将其利用在其他设备或生活中，将会节约企业经营成本，推动节能减排，降低环境污染压力，等等。目前，相当一部分企业已经开始注重空压机的余热循环再利用，改造现有空压站，并将回收的低温能源加以利用，创造了很好的企业和社会效益。例如，在电厂或船舶内，空压机产生的预热可以用于加热辅助锅炉，加热润滑油，用于空调预热，或者房屋供暖与加热生活用水[2]，本文所采用的除湿机的吸附剂再生等等。诸多措施能够节约能源，创造社会效益，也能够减少环境污染。