前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的空壓機余熱回收供熱系統(tǒng)設(shè)計探究，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要：基于空壓機余熱回收供熱系統(tǒng)的工作原理，以正令煤業(yè)公司空壓機余熱回收供熱系統(tǒng)為例，介紹其設(shè)計方案。通過計算余熱回收熱量可知，現(xiàn)有空壓機組正常開啟單臺或多臺交替開啟10h即可產(chǎn)生約20t60℃的生活用水。系統(tǒng)具有簡單可靠、安全維護少、全優(yōu)設(shè)計、高效節(jié)能的優(yōu)點，保證了壓縮空氣運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：空壓機;供熱系統(tǒng);機械設(shè)備

1空壓機余熱回收供熱系統(tǒng)工作原理

螺桿壓縮機由于本身的設(shè)計機構(gòu)和工作原理，運行溫度一般在65～100℃，并配有冷卻系統(tǒng)以保證空壓機在額定溫度下運行。螺桿式空壓機在長期、連續(xù)的運行過程中，把電能轉(zhuǎn)換為機械能，機械能轉(zhuǎn)換為高壓壓縮空氣。在機械能轉(zhuǎn)換為高壓壓縮空氣過程中，空壓機螺桿的調(diào)整旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的大量熱量，經(jīng)潤滑油帶出機體外，最后冷卻系統(tǒng)以風(fēng)冷或水冷的形式再把熱量散發(fā)出去，造成熱能量的浪費和流失。隨著時代的更新，空壓機節(jié)能越來越普及，不單指變頻在空壓機上的節(jié)能，空壓機上的一切可利用的能量可能都可以使用。空壓機機熱能轉(zhuǎn)換熱水機組統(tǒng)充分利用工作時的余熱，在機油管道未經(jīng)散熱器之前串聯(lián)接入熱能轉(zhuǎn)換機油路。100%回收空壓機冷卻潤滑油中的余熱。另外，空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣也是高溫的，必須要經(jīng)過一個冷卻裝置后才能進入儲氣管來使用。兩部分熱量加起來約等于壓縮機輸入功率的3/4，可以回收的空間很大。冷水直熱，熱水溫度50~75℃任意調(diào)節(jié)?？諌簷C機熱能轉(zhuǎn)換熱水機組統(tǒng)連接循環(huán)保溫水塔進行循環(huán)加熱。循環(huán)保溫水塔內(nèi)熱水水溫達(dá)到所設(shè)定溫度（50~75℃可調(diào)）后，通過溫控系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)到達(dá)員工宿舍樓頂?shù)臒崴赝安粩鄡Υ婧蠊﹩T工使用[1]。

2供熱系統(tǒng)設(shè)備優(yōu)點

2.1簡單可靠、安全維護少

由于采用了先進的換熱器低阻技術(shù)，山西汾西正令煤業(yè)有限責(zé)任公司（全文簡稱正令煤業(yè)公司）空壓機節(jié)能熱水器聯(lián)于原來空壓機油管路系統(tǒng)后,系統(tǒng)的阻力幾乎沒有增加，因此得出安裝余熱回收系統(tǒng)后空壓機控制系統(tǒng)不變，工作性能不變，操作維修方式不變。余熱回收系統(tǒng)如有任何故障，甚至余熱回收系統(tǒng)停水、停用時，原空壓機系統(tǒng)可以照常運行。安裝有三通開關(guān)，可以還原空壓機冷卻系統(tǒng)，免去拆裝麻煩。

2.2全優(yōu)設(shè)計、高效節(jié)能

正令煤業(yè)公司設(shè)計的空壓機節(jié)能熱水器具有獨特、新穎、高效的特點，可以100%回收潤滑油中所含的熱能。當(dāng)熱水器工作時，空壓機的冷卻風(fēng)扇可以自動停轉(zhuǎn)，而空壓機可以在排氣溫度較原來低的狀態(tài)下穩(wěn)定運行。當(dāng)熱水器停止工作時，空壓機的冷卻風(fēng)扇又自動運行，空壓機繼續(xù)穩(wěn)定運行。

2.3冷水直熱、智能控制

采用獨特、專利設(shè)計的直熱方式當(dāng)冷水進入余熱回收器后，可以直熱到50～75℃余熱回收器的出水溫度可根據(jù)用戶的需要設(shè)定調(diào)節(jié)，設(shè)定好后，可保持出水溫度恒定。根據(jù)保溫水箱溫度高低，冷、熱水循環(huán)自動控制，水位高低自動控制[2]。

3正令煤業(yè)公司供熱系統(tǒng)設(shè)計方案

3.1用戶技術(shù)要求

1）保溫水塔內(nèi)保持定量（20t）的水。2）注入保溫水塔內(nèi)的水的溫度必須達(dá)到55℃以上。3）水溫恒定在55℃。

3.2供熱設(shè)計

空壓機站內(nèi)共有5臺185kW的空壓機，排油溫度都在85～95℃之間。根據(jù)空壓機運行狀況及生活用水使用情況，做出如下供熱設(shè)計方案。1）設(shè)置兩臺余熱回收機（一開一備）。2）每臺余熱回收機并聯(lián)兩臺空壓機。3）兩臺余熱回收機共用一套水路系統(tǒng)及蓄水裝置。

3.3回收熱量計算

空壓機余熱回收可達(dá)到75%，水的比熱容為4.187kJ/（kg•℃），185kW空壓機升溫60℃的加熱水量為185×75%÷4.187÷60=0.55L/s，即0.55L/s×60s×60min×10h=19800L=19.8t。由此可見，現(xiàn)有空壓機組正常開啟單臺或多臺交替開啟10h即可產(chǎn)生約20t60℃的生活用水。

3.4系統(tǒng)流程及功能

1）熱交換。把空壓機主機噴油出來到油分離器通往冷卻器的油管拆下，在油分離桶和冷卻器端分別連接油管到余熱回收器的進出口油管接頭，完成熱交換[3]。2）恒溫控制。熱交換器內(nèi)裝有溫控探頭連接余熱回收器的PLC控制器，實現(xiàn)了恒溫控制。3）生活用水供給。經(jīng)過加熱的恒溫水，通過自帶保溫材料的管道輸送到保溫池內(nèi)（25t），供給用水終端。4）自動補給。保溫水塔內(nèi)裝有水位探測系統(tǒng)，當(dāng)水位低于設(shè)定水位時，系統(tǒng)會自動打開補水裝置，以滿足用水需求。5）軟化水處理。本余熱回收系統(tǒng)裝有軟化水處理裝置，以便減少水垢的形成，保證了熱交換的最大利用率。6）PLC控制系統(tǒng)。該余熱回收機裝有PLC控制系統(tǒng)，連接系統(tǒng)內(nèi)各探測器，實時智能控制，便于設(shè)定各種參數(shù)，擁有簡單易懂的人機交流界面。7）保溫措施。本項目所有熱水系統(tǒng)均自帶保溫材料，以防熱量的流失。8）增壓裝置。本項目帶有壓力控制增壓泵，以確保水的流量與流速。

3.5配套設(shè)備

(見表1)配套裝備擁有內(nèi)置式空壓機余熱回收節(jié)能熱水器、耐高溫循環(huán)泵及閥門、壓力控制增壓泵、控制系統(tǒng)（控制器、電氣元件、傳感器等）、管道系統(tǒng)（保溫水罐）。

4結(jié)語

空壓機在正常運行的情況下，不啟用電加熱裝置就能滿足使用要求，不僅節(jié)約能源，而且運行費用也非常低，真正起到了低碳環(huán)保的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]耿豪.螺桿式空壓機余熱利用節(jié)能可行性方案[J].內(nèi)江科技，2012（9）：65.

[2]孔德文，林惟鋟，蔡茂林，等.基于現(xiàn)場總線的螺桿空壓機群控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].機床與液壓，2011（17）：98.

[3]姚晶宏.空壓機節(jié)能的新方式[J].節(jié)能與環(huán)保，2010（5）：45.

作者:石凱強 單位:山西汾西正令煤業(yè)有限責(zé)任公司