空压机余热利用

空压机冷却水余热利用综述及实例

空气压缩机是气源装置中的主体，它将原动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

余热回收相对电热设备几乎无需能耗，相对于燃油燃气设备零排放，是清洁环保的节能方式。

空压机余热回收可以达到双重目的，第一，可以将余热供给需要的地方；第二，可以节约能源，即节约用来生产等量与空气压缩机余热的热量所耗燃料或电力。

今日的能源状况越来越要求大力节约能源。在某些情况下，例如某些欧洲国家建筑法规都规定工业建筑物只要能够利用从排气中回收的余热，就必须安设足够数量的回收这种余热的装置。这些法规还规定，如果余热（通风空气或者冷却水携带的热量）超过50Mkh/year,同时又是以燃油和电作为热源，就必须有余热回收装置。

就空气压缩机来说，一台50KW设备一年满载运行1000小时，其余热就要超过上述数值。因此，回收余热的要求对于几乎所有装备了大型和中型的空压机站都是用。这样，重要的是弄清楚各种型号空压机的余热回收的可能性。

《怎样回收空气压缩机的余热以节约能源》来自Canadian Mining Journal 中论述了空气压缩机房间的热量等于空气压缩机本体产生的热（100%）加上空压机驱动电动机产生的热（型约为93%，小型约为85%），这就是说，产生的总热量介于轴输入功率的108%到118%之间。可以认为，压缩空气携带走的热量平均约为轴输入功率的4%，这相当于压缩空气和进入空气的平均温差15℃。这样，空压机房间产生的热量总共为轴输入功率的103～113%，这么多的热量，必须从空压机房排除，而在许多情况下可用于供热目的。话句话说，空压机房可作为集中供热的热源。

摘要：研究先进的余热利用技术对机组运行效率的提高有着重要的意义，本文介绍了，分析了各自的热点，并进行了总结和展望

关键词：空压机，冷却水，余热利用

王忠海的《空气压缩机的余热利用》一文中简单介绍了螺杆式空压机的原理和优点，并结合实际工程案例，通过对螺杆式空压机冷却水余热的利用，实现全天候的生活热水供应。

张明柱，张永波《大容量压缩空气干燥器有热再生节能技术》中利用压缩机出口的高温压缩空气对干燥器进行再生，在不增加设备结构复杂性的前提下，可以节能40%。

姚晶宏《空压机节能的新方式》也提出了将空压机散发的热量回收转换到水里，水温提高后可用于锅炉补充水，车间采暖以及金属涂装清洁处理等需要用热水的地方，一方面提高了空压机的运行效率，实现空压机的经济运转，另一方面实现了能源的综合利用，节约了成本。

赵亮，王龙，刘地清《空压机系统节能技术改造》对于空压机来说，其输入能源的80%左右将转化为热能，如果能根据压缩机的结构和原理，安装相应的换热器，水温可提高到65—80℃，实现余热的梯级利用，就可以变废为宝。

郭磊《利用水冷式空压机余热采暖的设计研究》、张庆营，张新明，孟令枫《空压机余热在中央空调节能设计中的应用》分别描述了冷却水（水温在32~42℃）在采暖末端设备以及空调机组设备中的应用，有效的节约了能源。

李井民《煤矿企业空压机热能回收设计分析》中介绍了对于小型空压机，最普通的应用方式是采用风冷系统直接用于供暖、烘干等场所，仅装备小型轴流风机和通风管道即可形成系统，系统简单，设备投资低。对于大中型空压机组大多采用水冷方式，将压缩空气的热能转化到水中，这对于煤矿企业而言，因其特殊的工作环境，供暖、浴室、洗衣、食堂等需要大量的热水，较大程度的减少了能源，减少了碳排放，为社会的环保做出了贡献。

宋文健，陈丙辰，张建霞《节能技术在离心式空压机的应用及开发前景》中将空压机冷却水作为一种理想低温热源与热泵技术结合，一方面很好地为空调用热泵提供了理想的低温热源；另一方面，也为冷却水的循环降温节省了能源的消耗。

所需热能的品味与废热的品味应相近。用于洗澡、洗手、洗衣和厨房洗涤等生活热水所要求的品味是40~60℃。

空压机冷却水将是一个理性的热源，，所有形式的热泵都需要低温热源，一般情况下热泵要求的低温热源温度越低，其选择的范围就越广，但其能量的利用效率也越低，对热泵的要求也就越高，这样空气、土壤、太阳能都可以作为热泵的低温热源而加以利用，但是他们各自都存在一定的缺陷，比如空气的单位热容量小，传热系数低，土壤的导热性能很差，太阳能的间断性等。

减少了散热风机运行时间，减少空压机本身耗电，总体节能。

符合环保要求—废热零排放，设备稳定，全自动运行，节能、环保、安全。

一般厂商设计喷油螺杆空气压缩机时，供油温度一般在65——85℃。实验表明，供油温度提升10℃，容积效率下降≥2%，绝热效率也同时下降。持续运行的设备或陈旧老化设备会超过这些范围。统计资料表明，供油温度往往远大于此，一般在65——95℃之间。而冷却散热风机一般在85℃运行，其降幅都在4——8%，夏天更甚。

空压机在85℃运行，可以防止机油乳化，减少积碳现象，积碳和乳化是严重影响油隔、油气分离器寿命和性能的知名因素。如果乳化，碳化颗粒经常堵塞机油隔、油气分离器，将严重影响机器的运行，使内压剧增，电机效率超负荷，机体温度超高，总后果是多耗电能，降低空压机的使用寿命。

一方面，空调系统运行时段与热水使用时段的时间差问题；另一方面，生活热水的用量与冷凝热量之间也存在着不同问题，因此该方式需要设置蓄热装置，用以调节空调满负荷时产生的热水来补充空调低负荷时产生水量的不足

空气压缩机容易实现大容量和高压输出等优点，是多金属采矿场的重要供能设备，其工作正常与否直接影响到采矿场的正常生产。随着生产规模的扩大，空气压缩机的使用数量逐渐增加，经现场分析和测算，空气压缩机的余热利用有广阔的前景和及其客观的经济价值。

空压机安装了热能回收装置，会有如下好处：

（1）停止空压机自身的冷却风机。热能回收装置要用到循环水泵，水泵电机要消耗一定量的电能，但是在空压机主机的排气口温度未达到80 ℃~95 ℃时（可以在这个范围内进行设定），空压机自身冷却风机是不工作的，这个风机的功率一般要比循环水泵的功率大4倍~ 6倍，因此风机一停，比循环泵的用电要节省4倍~ 6倍。另外，因为油温可以得到良好的控制，所以机房的排风扇就可以少开或完全不开，这又可以节能。

（2）将余热转换为热水，不需要任何额外能耗。

（3）增加空压机的排气量，由于空压机的运行温度可以被回收装置有效地控制在80 ℃~ 95 ℃的范围内，机油的浓度可以保持较好，因此空压机的排气量就会增加，增加量为2% ~ 6%，这一点也相当于节约了能源。这一点对夏季运行的空压机尤为重要。一般

到了夏季，环境温度较高，油温往往可升至100 ℃左右，机油变稀，气密性变差，排气量就要减少。因此热能回收装置在夏季更能彰显出它的优势。综上所述，空压机热能回收系统是一项无需能耗的节能方式，因而也是清洁、环保的节能方式，相对于燃油、燃气热水设备它能做到零排放，相对于电热水设备和热泵它能做到零消耗，因此它的使用价值较大，值得大力推广。

吸附式干燥机

有压缩机应用的地方都会有吸附式干燥机的存在，其目的是为了通过吸附压缩空气中的水分以降低压缩空气的露点温度来满足生产工艺的需要，其基本流程如下。

压缩机→吸附式干燥机→供给用户

但是在工业上普遍使用的是吸附式干燥机其再生方式基本上有两种：一种是加热式再生，一种是降压式再生，两者的工作方式皆为连个工作塔切换使用。

加热式再生其使用周期长，基本上不存在气体上的浪费，但其缺点就是需要加热热源。这就需要能量的供应。

降压式再生其优点是工作原理简单，不需要加热热源，只是利用其本身的高压压缩空气降压进行再生。其缺点切换频繁，极大的浪费压缩空气。