【壓縮機網】前言

　　在環保系統中，空壓機余熱回收作為環保工作的切入點，影響著企業的發展，也影響著經濟與環境多重效益。改造設計空壓機余熱回收系統，是當前企業生產管理的重要工作之一，所以在相關設備系統改造升級過程中，設計人員需要緊扣改造的重心，保證改造系統與空壓機合理匹配，提高系統設備運行的穩定性。

　　空壓機在工作狀態，將空氣與噴入的潤滑油混合，形成油氣混合物質。壓縮空氣過程中產生的熱量使得空壓機內部積聚大量余熱。在一定時間節點，油氣混合物被分離成油和氣體，分別進入不同的處理管道。氣體進入正常狀態，而油則被收集起來進一步處理或再利用。

　　為了收集空壓機所產生的余熱，需要使用專門的余熱回收設備，并針對不同的空壓機類型進行系統性改造。企業對空壓機進行合理的改造，能夠將空壓機運行中的余熱收集起來與水換熱，供生產、生活用熱水來利用，并且能夠加熱空氣，起到烘干、供暖的作用，這樣能夠大大增加空壓機余熱使用途徑。改造完成后，還需將內部和外部的機器零件進行整合處理，以確保空壓機在壓縮空氣時能夠進行嚴格的過濾處理，提高空氣純凈度。

　　眾所周知，在進行余熱收集工作時，溫度的控制是非常重要的。所以在對余熱回收系統改造的過程中，為了能夠提高余熱收集效率，需要對空壓機內的油溫進行準確的控制與管理。空壓機工作時，當溫度上升到設定的數值，自動啟動空壓機余熱回收設備，將水箱內的存水進行循環，通過換熱反應，調整水箱內的水體溫度，保證系統正常運行以及熱水系統的正常使用。

　　空壓機余熱回收案例分享

　　案例1：長治某企業，宿舍樓需用熱水以及為辦公室供暖。宿舍樓共有400人，辦公室需供暖1000平；該企業有55kW、132kW、250kW空壓機各一臺，加載率約為80%，24小時運行。在運行過程中空壓機的高溫油廢熱回收空間巨大，但以前通過冷卻系統浪費了大量熱能。針對現有的空壓機功率分別配套余熱回收設備，空壓機余熱回收系統通過回收3臺噴油螺桿空壓機的廢熱，代替了之前使用的電加熱熱水器，滿足了宿舍樓員工用熱需求，減少了企業熱源成本和二氧化碳排放量。

　　該項目采用55kW、132kW、250kW的3臺水冷空壓機，考慮到負載率、換熱器的換熱效率等因素，每臺空壓機的余熱回收效率按70%計算，則3臺水冷空壓機每小時可回收的功率為：

　　可回收功率=空壓機額定功率*空壓機負載率*熱回收效率

　　Q=P*n1*n2

　　=（55kW+132kW+250kW）*80%*70%

　　≈244kW

　　860kcal一1kW電能產生熱量：

　　244kW*860kcal=209840kcal

　　根據當地氣溫可知：自來水進水溫度按6℃計算，將水溫升至50℃，空壓機每小時可產生的熱水量為：

　　根據計算公式：CM△t可得出1噸水6℃升溫50℃需要熱量：

　　1kcal/kg/℃×1000kg×(50℃-6℃)

　　=44000kcal

　　則一小時可產熱水為：

　　209840kcal/44000kcal≈4.7T

　　一天可產熱水：4.7T*24小時≈112T

　　據了解，該企業滿足400人洗浴后剩余熱量還可用于供暖，按每人洗浴用100L計算，400人洗浴所需熱水量為：

　　100人×100L=40000L（40噸）

　　40噸溫差44℃熱水所需熱量為洗浴熱水按50℃計算（Q為可回收熱量，C為水的比熱容取1kg.℃/kcal，△T為溫差取44℃，常年地下水平均溫度為6℃）：

　　Q1=40噸×(50℃-6℃)×1×1000kcal=1760000kcal

　　滿足400人需要洗澡熱量為：

　　1kW=860kcal

　　Q1=1760000kcal÷860kcal÷24h≈85kW

　　則滿足400人洗浴后剩余熱量為：

　　244kW-85kW=159kW

　　供暖面積計算：根據暖通手冊可知常規3.5m高建筑供暖熱負荷需按照80W/m2。供暖建筑如果為活動板房，保溫效果較差，供暖熱負荷需按照130W/m2，實際供暖面積要根據現場情況而定，其他現場情況另外計算。

　　說明：供暖面積計算公式：空壓機可回收功率÷80W/130W=供暖面積

　　S=159kW*1000÷80W/130W

　　≈1987m2/1223m2

　　綜上可知：3臺空壓機，額定壓力下連續24小時運行，加載率估算為80%的工況下，則可滿足終端用熱水以及辦公室供暖問題。以上數據計算是根據空壓機額定壓力下，加載率為80%連續加載、運行油溫在80-95℃情況下理論熱量計算，不同工況下，制熱量會有偏差。

　　電加熱熱水器的電熱轉換率為95%，每度電產生的最大熱量是Q=860千卡/度×95%=817千卡/度，根據當地電價為0.6元/度，按年運行330天計算：

　　209840kcal*24小時=5036160kcal

　　案例2：新時代藥業有限公司是一家國家級重點高新技術企業，該公司1臺nx8000離心機項目配套了空壓機余熱回收設備，替代了原有蒸汽加熱，每年可為企業節約蒸汽能源費用將近146萬元。

　　經計算：熱回收換熱器苛刻工況按冬季290標方運行時，每小時可回收功率為377kW。

　　該空壓機房空壓機工作情況一般為24小時，一天可回收功率為：24小時*377kW=9048kW/天，一年工作按330天計算，每年可回收功率為：9048kW/天*330天=2985840kW/年

　　1kW=860kcal，一年可回收熱量為：2985840kW/年*860kcal=2567822400kcal

　　1噸蒸汽的熱量為60萬kcal，蒸汽的可利用效率為82%。

　　一年可節省蒸汽：2567822400kcal÷600000kcal÷82%=5219噸蒸汽

　　1噸蒸汽按280元計算，一年可節省蒸汽費用為：5219噸*280元=1461362元。

　　小結

　　空壓機的使用幾乎遍布各個行業，從以上分析可知，空壓機的余熱利用有非常大的節能潛力和經濟效益。從“十四五”的節能規劃和企業降低生產成本增加市場競爭力的角度考慮，空壓機余熱利用將是一項非常值得在工業企業中推廣的項目。企業在進行余熱回收技術改造時，通過選擇符合企業實際情況的余熱回收方案，可將空壓機以往浪費的熱能回收利用，降低其他燃料的消耗，保護環境，實現真正意義上的節能環保，帶來良好的經濟效益和社會環境效益，在目前甚至未來都有良好的市場前景。

來源：本站原創