阿特拉斯空压机热回收节能方案

价格 2.5 元/kg
以一台 ZR400 为例，其空气冷却器可供回收的热量大约有 400KW×60%=240KW。
※ 每天回收的热量计算：
Q=Pt=240KW×3600×24=20736000KJ=20736MJ 如果考虑进水 25℃加热至出水 55℃，那么水温升为 30℃。 由此，一台压缩机每天可加热的热水量为：
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九、 结论
空压机在目前的市场上占有极大份额，只需进行适当的改造，可以提供品位较 高的热源，用于锅炉进水预热、生活热水和空调供热等，节能效果非常明显。此次 上海星科金朋公司如能成功安装热回收系统将对使用空压机的企业提供帮助和借 鉴的意义，为节能减排作出贡献。
十、 工程总价
1. 工程内容：
f.将在水泵的入口外接由客户提供的冷却用水，球阀控制； 作用：热交换系统出现问题时，可直接使用外接冷却水，使空压机正常工作。
3. 热交换系统
附件 2：热交换系统图 将三套热水输送系统并连连接，用总管连接到热交换系统之中，在进换热器之前安 装温控三通调节阀。
a. 使没有达到回收价值的热水通过温控调节阀流回空压机产生一路循环；
1. 丹麦桑德克斯板式换热器 S42-1S10/BVS-015-8,板片数为 56 片； 2. 尺寸：1000mm×600mm； 3. 格兰富水泵 G1502×150-315，300m3/h，扬程 35m； 4. 进水压力 1.2bar，出水压力 4.2bar； 5. 进水温度 25℃，出水温度 55℃；
5
Байду номын сангаас
系统内部管道
1
免费
免费
6
安装调试
1
免费
免费
注：不包括换热系统的外部任何管道及电器改造（用户提供到空压房的冷却水接口）。 2. 以上总价包含所有的材料费、人工费（包含食宿费用）、材料运输费、设施使用
费、材料搬运费及税金。 3. 详细清单请见附件 5 工程计算书：
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附件 5
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M=Q/C/dt=20736000÷4.2÷30=164571.43kg，即：164.57 吨 式中：M—水的质量，单位为 kg
Q—热量，单位为 KJ
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P—功率，单位为 KW t—时间，单位为 s C—水的比热容，单位为 4.2KJ（kg·K） dt—温差，单位为 K 即 ZR400 空压机运行一天，通过合理地进行改造空压机，在不影响空压机正常工 作的前提下与现有的锅炉热交换系统进行整合，理论上完全可以在一天内将 160 吨水提 高 30℃，以上用于车间用水，减少燃油的消耗量，同时减少 CO2 向大气的排放。 ※ 节能量计算： 每天回收 20736000KJ 取锅炉效率 0.8，相当每天节约重油： 20736000÷9800÷0.8=2644.90kg 日节约柴油消耗费用=2644.90×2.5 元/kg =6612.25 元 年节约锅炉耗油费用=6612.25×300 天=1983675 元 年节约折合燃油费用计 198.3675 万元（燃油 2.5 元/kg）
热量 15%～25%的热量，空气冷却器带走大约冷却器散热量 70%～80%的热量，如果
以 75%计算空气冷却器的散热量大约占空压机输入功率的 60%。
空压机
系统利用率 系统功率回收率
锅炉燃料：重油
型号 总功率 轴功率 ZR400 400KW 360KW
7000 小时/年
60%
热值 9800kCal/kg
2009 年上海星科金朋公司新增加三台 ZR400-7.5 无油螺杆空压机，将使用空压机 热回收系统进行热量交换，可以替代或部分替代蒸汽锅炉的功能，相应地降低锅炉进水 的加热量，减少燃油或天然气的消耗。
二、 现在应用
蒸汽锅炉燃烧油或天然气产生蒸汽，蒸汽与车间水路进行热交换，以提高水温。 使用 3 台板式换热器（开 1 备 2）和 3 台水泵，具体型号尺寸如下：
三、 期望应用
通过 ZR400 空压机增加的热回收系统替代或部分替代蒸汽锅炉的功能，使热回收
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系统产生的热水与车间水路进行热交换，以提高水温，降低蒸汽锅炉产生的蒸汽，节约 能量，并向车间提供 50℃以上的热水。
四、 客户要求
1. 保证设备安全运行。 a. 改造后不会影响到新增 3 台 ZR400 空压机的正常运行； b. 监控多个环节，保证全系统水温、水压、气压均在可监控范围； c. 日常维护工作不会影响系统正常运行； d. 紧急状况下，可在最短时间恢复为原系统。
项目 序号
项目内容
数量
单价 人民币
小计 人民币
1
ZR400 空压机内部改造
3 阿特拉斯提供 阿特拉斯提供
2 ZR400 空压机循环系统（包括电器控制） 3
43500
130500
3 ZR400 空压机热交换系统（包括电器控制） 1
147165
4
ZR400 空压机后冷却系统
3
54815
147165 164445
六、 解决方案
经过对现场详细的勘察及双方沟通，确认了此次改造的主要内容：空压机提供优质 的热源，通过改造和控制使之出口水温度达到 90℃。
具体改造方案分如下几部分： 1. 改造 ZR400 空压机内部冷却水系统 2. 循环泵系统 3. 热交换系统 4. 附加的空气冷却器系统
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附件 1：三台空压机热量回收系统总流程图
缩空气降低到可接受的程度。
2. 水路：如图可知，外界的冷却水进入后冷却器、中间冷却器和油冷却器，冷却 高温压缩空气和高温油。
3. 油路：如图可知，油通过管路系统冷却低压转子和高压转子，高温油进入油冷 却器冷却后，在内部循环使用。
对于空压机空气经过第二级高压转子的压缩，一般可以达到 180℃～190℃的温度， 经过冷却后，压缩空气温度一般控制在 40℃～45℃进入干燥机干燥，空压机的输入功 率大约有 80%（大部分为轴功率）是作为热量通过冷却器带走，消耗在环境中的。冷却 器又分空气冷却器和油冷却器，根据阿特拉斯的技术资料，油冷却器带走大约冷却器散
七、 方案技术说明
1. 改造 ZR400 冷却水循环系统
空压机内部改造部分示意图 将采用由阿特拉斯提供的进口配件，包括内部管路、温控阀、连接件、阀门等。 作用：使用温控阀调节出口温度和水流量，保证出口水温度在 85℃～90℃之间。
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2. 循环泵系统
附件 2：循环泵系统图 将在每台空压机后，增加一套热水循环系统，独立控制。 选用：a.格兰富水泵 CRI5-10：流量 8m3/h，扬程 43m，功率 1.5KW，304 不锈钢；
空压机热回收节能方案
一、 前言
空压机是一种通用机械，是工业领域中最为广泛应用的第四大能源。在大多数生产 厂家中，压缩空气的能源消耗占全部能源消耗的 10%～35%。
对于空压机来说，其输入能源的 80%左右将转化为热能，并由各种冷却器排风扇带 走，排放到环境中，这些热能并没有得到很好的利用。如果可以根据相应类型压缩机的 结构和原理，适当地进行改造，将其热量回收，结合工厂实际情况将这些热源进行利用， 那么就可以变废为宝，将原本排入环境的热量收集利用，减少用于其他用途加热的燃料 消耗量。
附件 3：冷却水系统图
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因在空压机内部改造时，要求达到出水温度的要求，使空压机的压缩空气出口温度 超过干燥机的进口温度，需要在空压机和干燥机之间加装压缩空气冷却器。
压缩空气冷却器采用无锡纽曼泰克设计和生产的型号 PNS-4 高效气液分离器和型 号 PWC-808 高效水冷式后冷却器。
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b. 当产生有回收价值的热水时，打开温控调节阀进入第一台换热器，工厂用水 产生热交换，使工厂用水温度提高；
c. 当工厂用水在热量无法消耗时或第一台换热器产生故障时，为保证空压机的 冷却水温度达到空压机使用要求（温度高于 45℃），打开温控二通调节阀， 使循环热水进入第二台换热器进行交换，使用外界的冷却水进行再次冷却， 保证空压机正常使用； 换热器：德国艾普尔，型号：SIGMAM 36 NBL×46 片，材质：304 不锈钢； 温控调节阀：美国霍尼威尔；管道：材质 304 不锈钢
作用：使用可靠温控调节阀，保证热水回收系统有效利用热量，保证换热系统有效 工作，提高安全性；换热系统在出厂前全部安装调试完成，有效节约安装时间，保证整 套设备的顺利交付客户使用。
另外，热交换系统中安装一台 200 升的膨胀水箱用于补水提供二个供水接口，一用 一备，用水由客户提供。
4. 附加的空气冷却器系统
2. 节能效果评估。 3. 提供优质可靠的零件，保证设备的可靠性和质量要求，合理的安装布局，保证
全系统优化可靠的运行。
五、 ZR400 空压机热回收原理分析
阿特拉斯无油螺杆水冷式空压机（ZR400）是一台世界级占有率极高的空压机，其 工作原理如图：
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1. 气路：如图可知，空气通过过滤器进入第一级低压转子的加压和中间冷却器冷 却，再通过管路系统进入第二级高压转子的加压和后冷却器冷却，使高油的压
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上海武夷精密机械泵有限公司 2009 年 4 月 16 日
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作用：压缩空气在进入干燥机时，达到干燥机的出入温度要求，保证干燥机的正常 工作。
八、 改造后效果
通过实践证明了空压机热回收的可行性和合理性及其巨大的节能效果，客户名 单如下： 1. 宁波雅戈尔 2. 深圳海量 3. 上海 AT$S 4. 广东日立
经过以上客户的证明和现场长时间的运行后，热回收系统不影响空压机正常工 作完全达到了节能要求，完全可以满足客户用水的预热要求并留有余量，回收效果 良好，减少 CO2 排放。
附件 4：格兰富水泵 CRI 5-10 b.连接管路采用 304 不锈钢管道（管径 1 寸）； c.球阀采用铜镀镍；
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d.每套输送系统都安装有自动排气阀、单向阀、水过滤器、压力表、温度表、 保温层等；
e.二台水泵独立控制（1 用 1 备），选用进口配件，包括热保护、指示灯、控 制开关、电源开关、计数器； 作用：水泵一用一备，保证水泵 24 小时工作，在水泵故障时，也不影响空压 机的冷却用水，当然更不会影响空压机的正常冷却和工作；