空壓機(jī)余熱回收概念、工作原理

空壓機(jī)余熱回收原理|螺桿空壓機(jī)余熱利用

在空壓機(jī)行業(yè)上下瘋狂追逐設(shè)備能效的同時(shí)，通過(guò)空壓機(jī)余熱回收，提高能源再次利用率已被提上很多企業(yè)的工作日程。

根據(jù)美國(guó)能源署統(tǒng)計(jì)，壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)，真正用于增加空氣勢(shì)能所消耗的電能，在空壓機(jī)總耗電量中只占很小的一部分約為15%，大約85%的電能轉(zhuǎn)化為熱量，通過(guò)風(fēng)冷或者水冷的方式排放到空氣中。這些“多余”熱量被排放到空氣中，既影響了環(huán)境，加劇大氣“溫室效應(yīng)”，制造了“熱”污染，同時(shí)這些熱量被白白浪費(fèi)，而這些損失的熱量中有80%是可以被回收利用的，折合壓縮機(jī)的軸功率約為60-70%。

空壓機(jī)余熱回收的主角通常是空壓機(jī)熱能熱水機(jī)組，它是一種利用壓縮機(jī)高溫油氣熱能，通過(guò)熱交換將熱能充分利用的節(jié)能設(shè)備。通過(guò)能量交換和節(jié)能控制，收集空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的熱能，同時(shí)改善空壓機(jī)的運(yùn)行工況，是一種相對(duì)高效廢熱利用、零成本運(yùn)行的節(jié)能設(shè)備。

熱能來(lái)源，可以是噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)，可以是中央空調(diào)的噴油螺桿壓縮機(jī)，也可以是能源中心或企業(yè)其他設(shè)備的余熱。

運(yùn)行原理：利用壓縮中的高溫油氣熱能，通過(guò)熱交換熱能傳遞給常溫?zé)崴?，?shí)現(xiàn)熱能利用。如圖所示。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺桿機(jī)旋轉(zhuǎn)，空氣經(jīng)過(guò)濾器被吸入螺桿壓縮機(jī)中壓縮成高壓空氣，并與循環(huán)油混合形成高壓高溫油氣混合氣體，進(jìn)入油氣分離器。油氣混合氣被分離成油氣和空氣后，其中的壓縮空氣經(jīng)后冷卻器散熱后供給用戶；而循環(huán)油氣在油氣分離器中被分離，凝結(jié)成液態(tài)后，再經(jīng)前冷卻器散熱及過(guò)濾器過(guò)濾，回到壓縮機(jī)，完成一個(gè)循環(huán)過(guò)程。壓縮機(jī)熱能熱水機(jī)組是將高溫循環(huán)油（和高溫壓縮氣體）引入熱能熱水機(jī)組內(nèi)，空壓機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能被熱能熱水機(jī)充分吸收，同時(shí)壓縮機(jī)得以降溫。

螺桿式空壓機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，在機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能過(guò)程中，空氣得到強(qiáng)烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通物理學(xué)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。

機(jī)械螺桿的高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也摩擦發(fā)熱，這些產(chǎn)生的高熱由空壓機(jī)潤(rùn)滑油的加入混合成油/氣蒸汽排出機(jī)體，這部分高溫油/氣流的熱量相當(dāng)于空壓機(jī)輸入功率的1/4。它的溫度通常在80℃（冬季）-100℃，（夏秋季）這些熱能都由于機(jī)器運(yùn)行溫度的要求，都被無(wú)端地廢棄排往大氣中，即空壓機(jī)的散熱系統(tǒng)來(lái)完成機(jī)器運(yùn)行的溫度要求。

通過(guò)空壓機(jī)熱能回收系統(tǒng)所回收的熱能可用于生產(chǎn)和生活用熱需求的諸多方面：

鍋爐補(bǔ)水預(yù)熱。大多數(shù)的行業(yè)和企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)用到鍋爐，利用回收的空壓機(jī)余熱，可將鍋爐補(bǔ)給水在進(jìn)入鍋爐之前由較低的溫度先一步提升，再由鍋爐加熱到設(shè)定溫度。這樣可以大大降低鍋爐使用過(guò)程中的燃料成本。

反滲透純水制取用熱（RO）。食品飲料、半導(dǎo)體和醫(yī)藥化學(xué)等行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，往往用到大量的反滲透純水。純水需要在25℃的特定溫度下制取，當(dāng)春季、秋季和冬季水的溫度低于25℃時(shí)，必須投入設(shè)備、消耗燃料為水升溫。回收空壓機(jī)的余熱用來(lái)生產(chǎn)純水，不但可以減少燃料的消耗，甚至可以減少加熱設(shè)備的投入成本。

采暖用熱。很多地區(qū)冬季需要采暖供熱，而這部分熱量往往是利用鍋爐加熱提供的。現(xiàn)回收空壓機(jī)的余熱用于采暖，不但節(jié)省了能源的消耗，還可以減少鍋爐的裝機(jī)容量，進(jìn)一步降低設(shè)備上的投資。

類(lèi)采暖用熱。裝配業(yè)的涂裝車(chē)間、油漆噴刷車(chē)間等為了提高生產(chǎn)效率，往往需要供暖風(fēng)，保證烘干室溫度，加快油漆干燥。

洗浴用熱水和移動(dòng)供應(yīng)熱水。如生產(chǎn)車(chē)間按照企業(yè)環(huán)境衛(wèi)生要求需滿足職工洗浴需要，回收空壓機(jī)的余熱加熱熱水，用于洗浴等。