空壓機(jī)余熱利用綜述

　　壓縮空氣在工業(yè)領(lǐng)域(field)有著廣泛的應(yīng)用，主要用于風(fēng)動(dòng)設(shè)備、風(fēng)動(dòng)工具、氣力輸送和吹掃等。昆山空壓機(jī)保養(yǎng)在空壓機(jī)的進(jìn)、排氣口安裝消聲器或設(shè)置消聲坑道以后，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機(jī)的機(jī)械噪聲和電機(jī)噪聲仍然很高，因此還應(yīng)在空壓機(jī)的機(jī)組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體：在佛山凌格風(fēng)空壓機(jī)站，高大空曠的廠房混響很重。壓縮空氣般由廠區(qū)集中設(shè)置或各廠房分散設(shè)置的空壓站提供。壓縮空氣系統(tǒng)的能耗約占工業(yè)生產(chǎn)總能耗的10% ~35%，其中壓縮空氣能耗的96%為空壓機(jī)的耗電。
　　由于螺桿(Screw)式空壓機(jī)具備供氣范圍(fàn wéi)跨度大，供氣壓力波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，般工廠用空壓機(jī)以螺桿式空壓機(jī)為主，故本文的分析以螺桿式空壓機(jī)為例?？諌簷C(jī)輸入電能的有用功部分為壓縮(compression)空氣(Basin air)勢(shì)能的增加，該部分約占輸入功率的15%；無用功部分為機(jī)械做功產(chǎn)生的熱能，該部分約占輸入功率的85%.轉(zhuǎn)換的熱能中少量部分占輸入功率的3%5%）為機(jī)殼的散熱，此部分熱量不能回收利用；轉(zhuǎn)換熱能的大部分占輸入功率的80%82%）通過(tōng guò)空壓機(jī)的冷卻系統(tǒng)(system)諷冷或水冷最終散發(fā)到周圍的環(huán)境中去，從而保證空壓機(jī)的正常運(yùn)行，該部分的熱量稱之為余熱，可以回收利用。根據(jù)上述分析，余熱利用可以顯著地提高能源的利用效率，降低能源的消耗和生產(chǎn)成本(cost)。下文筆者第一：范亞偉，1984年生，男，河南范縣人，2008年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程專業(yè)，碩士，工程師。
　　結(jié)合自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)（experience)，談?wù)剮追N常用的空壓機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)，并分析各種系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。
　　1熱風(fēng)直接回收利用風(fēng)冷空壓機(jī)(compressor)的冷卻系統(tǒng)(system)由空壓機(jī)內(nèi)置油冷卻器(cooler)、氣冷卻器、排風(fēng)扇(fan)等組成。冷卻用空氣通過強(qiáng)制對(duì)流的方式方法對(duì)油和氣進(jìn)行冷卻，從而保證空壓機(jī)的正常運(yùn)行。由于機(jī)組的散熱，冷卻排風(fēng)溫度通常比進(jìn)風(fēng)溫度高10°C15°c.空壓站房設(shè)計(jì)(design)時(shí)，空壓機(jī)冷卻熱風(fēng)通常經(jīng)風(fēng)管接至室外，將該熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)管直接送至需加熱的場(chǎng)所是常用的余熱直接回收利用方式。
　　1.1熱風(fēng)用于車間的冬季輔助加熱當(dāng)空壓站貼臨廠房建設(shè)時(shí)，空壓機(jī)的冷卻(cooling)熱風(fēng)可直接排放到車間內(nèi)，用于車間的冬季輔助加熱。昆山空壓機(jī)維修在啟動(dòng)前，首先啟動(dòng)油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動(dòng)后保證空壓機(jī)各潤滑部件潤滑良好，同時(shí)油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。空壓機(jī)排熱風(fēng)管連接示意圖見。
　　夏季，車間不需加熱時(shí)，開啟進(jìn)風(fēng)百葉
　　A、排風(fēng)百葉A，關(guān)閉進(jìn)風(fēng)百葉
　　B、排風(fēng)百葉B，空壓站冷卻進(jìn)風(fēng)引自室外，冷卻熱排風(fēng)排至室外，保證空壓機(jī)組(unit)正常運(yùn)行，此時(shí)無余熱利用。冬季，開啟進(jìn)風(fēng)百葉
　　B、排風(fēng)百葉B，關(guān)閉進(jìn)風(fēng)百葉
　　A、排風(fēng)百葉A，空壓站冷卻進(jìn)風(fēng)引自廠房?jī)?nèi)，冷卻熱排風(fēng)排至車間內(nèi)，對(duì)車間進(jìn)行補(bǔ)充加熱。
　　該余熱利用方式存在如下特性：建設(shè)(Construction)或改造簡(jiǎn)單，投資很小；余熱的利用存在季節(jié)性。該種余熱利用方式特別適用于中部地區(qū)，如江浙一帶，冬季車間不采暖，但氣溫又比較低。如浙江海寧愛家家具廠，經(jīng)過對(duì)空壓站排熱風(fēng)系統(tǒng)改造后，車間內(nèi)溫度有著明顯提升。這種余熱利用方式在使用過程(guò chéng)中應(yīng)該注意(attention)噪聲對(duì)車間的影響(influence)。
　　1.2熱風(fēng)用于特殊房間的工藝(Technology)加熱在工業(yè)領(lǐng)域存在著需常年加熱的場(chǎng)所，如后處理車間的油漆房、烘干房等，且其使用時(shí)間和空壓站的啟停同步，此時(shí)可將冷卻熱風(fēng)引至需加熱房間。此時(shí)余熱利用效率較高，不存在季節(jié)(season)性。需注意的是，此時(shí)排熱風(fēng)管一般較長(zhǎng)，需另設(shè)引風(fēng)機(jī)進(jìn)行引風(fēng)，且應(yīng)在廠房建設(shè)時(shí)同步實(shí)施(Implementation)。
　　2熱量間接回收利用熱量的間接回收是指對(duì)空壓機(jī)內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)(system)(Cooling System)進(jìn)行改造，并通過換熱的方式將余熱進(jìn)行回收。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。與熱風(fēng)直接回收相比，間接回收應(yīng)用范圍更廣，利用效果更好，不僅可以用于風(fēng)冷型空壓機(jī)，也可以用于水冷式空壓機(jī)。
　　噴油式螺桿空壓機(jī)(compressor)的工作(gōng zuò)流程簡(jiǎn)述(簡(jiǎn)要的話陳述)如下，經(jīng)過濾除塵和除雜質(zhì)后的空氣進(jìn)入壓縮機(jī)，在壓縮過程中與噴入的冷卻潤滑油混合，壓縮后的混合氣體(gas)從壓縮腔排出(discharge)，經(jīng)油氣分離器分離為高溫高壓的油和氣。昆山空壓機(jī)維修工作時(shí)，空氣經(jīng)過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動(dòng)清洗過濾器，空氣在經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)后進(jìn)入一級(jí)壓縮，經(jīng)一級(jí)壓縮后的氣體溫度較高，然后進(jìn)入中間冷卻器進(jìn)行冷卻(水走管內(nèi)，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進(jìn)入二級(jí)壓縮系統(tǒng)為保證機(jī)器正常工作，高溫高壓的油和氣必須分別進(jìn)入各自的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，其中壓縮空氣經(jīng)冷卻器(cooler)、過濾器后進(jìn)入使用(use)系統(tǒng)；高溫高壓的潤滑油經(jīng)冷卻器冷卻后返回油路重新使用。高溫高壓的潤滑油溫度在80°C~100 *C之間，承載了余熱的大部分熱量(Heat)，將油路系統(tǒng)進(jìn)行改造，并通過換熱設(shè)備將熱量加以回收利用即為空壓機(jī)余熱的間接回收利用。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，潤滑油路系統(tǒng)可回收的熱量約占余熱的60%左右0.新增的化熱設(shè)備及其附屬設(shè)施在工程被稱為熱能回收機(jī)組(unit)，現(xiàn)在各空壓機(jī)廠家(factory)基本都能提供該產(chǎn)品(Product)。
　　在工程中，通常將該余熱作為廠區(qū)淋浴用熱系統(tǒng)的熱源，其流程示意圖見。
　　該余熱利用系統(tǒng)在工廠中有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在耗氣量較大的紡織、化纖等行業(yè)，空壓機(jī)的余熱可完全滿足整個(gè)廠區(qū)的工人淋浴用熱。如杭州華欣紡織廠，空壓站內(nèi)設(shè)有5臺(tái)額定功率（指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少）為250kW的螺桿式壓縮(compression)機(jī)(compressor)，經(jīng)節(jié)能改造后，可滿足廠區(qū)約2000名工人的淋浴用熱問題。
　　空壓機(jī)余熱利用流程示意圖工程應(yīng)用中，應(yīng)用該系統(tǒng)需增加熱(heating)能回水機(jī)組，并對(duì)原有的淋浴用熱系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改造。昆山空壓機(jī)是一種用以壓縮氣體的設(shè)備?？諝鈮嚎s機(jī)與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機(jī)是往復(fù)活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機(jī)是非常大的應(yīng)用程序。因此，熱量間接回收利用系統(tǒng)有著如下特點(diǎn)：增加設(shè)備投資（意義：是未來收益的累積）及改造費(fèi)用；對(duì)設(shè)備占用場(chǎng)地有所要求；余熱利用可常年使用；余熱回收利用效率高，經(jīng)濟(jì)效益(Economic performance)顯著。需注意(attention)的是，余熱系統(tǒng)的配置需對(duì)空壓機(jī)內(nèi)部管道(Conduit)進(jìn)行改造，因此余熱回收機(jī)組一般應(yīng)由空壓機(jī)的供應(yīng)商進(jìn)行成套配置，或由其對(duì)既有機(jī)組進(jìn)行改造，否則容易造成空壓機(jī)保修方面的糾紛。
　　3結(jié)語空壓機(jī)的余熱利用有著顯著的節(jié)能效果(xiàoguǒ)；對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來講，有著顯著的經(jīng)濟(jì)(jīng jì)效益(benefit)；在工程設(shè)計(jì)和引用中必須給予足夠的重視。在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)具體的情況選用不同的余熱回收利用系統(tǒng)(system)。