空压机余热利用

发表时间：2022-08-29

压缩空气在工业领域有着广泛的应用,主要用于风动设备、风动工具、气力输送和吹扫等。压缩空气一般有工厂集中设置或各厂房分散设置的空压站提供,压缩空气系统的能耗约占工业生产总能耗的10%-35%,其中压缩空气能耗的96%为空压机的耗电。由于螺杆式空压机具有供气范围跨度大,供气压力波动小等优点,一般工厂用空压机以螺杆式空压机为主。空压机输入电能的有用功部分为压缩空气势能的增加,该部分约占输入功率的15%;无用功部分为机械做功产生的热能,该部分约占输入功率的85%。转换的热能中少量部分(约占输入功率的3%-5%)为机壳的散热,此部分热量不能回收利用;转换热能的大部分(约占输入功率的80%-82%)通过空压机的冷却系统(风冷或水冷)最终散发到周围的环境中去,从而保证空压机的正常运行,该部分的热量称之为余热,可以回收利用。余热利用可以显著提高能源的利用效率,降低能源的消耗和生产成本。

1、热风直接回收利用

风冷空压机的冷却系统由空压机内置油冷却器、气冷却器、排风扇等组成。冷却用空气通过强制对流的方式对油和气进行冷却,从而保证空压机的正常运行。由于机组的散热,冷却排风温度通常比进风温度高10⁰C-15⁰C,空压机站房设计时,空压机冷却热风通常经风管接至室外,将该热风经风管直接送至需加热的场所是常用的余热直接回收利用方式。

2、热量间接回收利用

热量的间接回收是指对空压机内部的冷却系统进行改造,并通过换热的方式将余热进行回收。与热风直接回收相比,间接回收应用范围更广,利用效果更好,不仅可以用于风冷型空压机,也可以用于水冷式空压机。

喷油式螺杆空压机的工作流程简述如下,经过滤除尘和除杂质后的空气进入空压机,在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合,压缩后的混合气体从压缩腔排出,经油气分离器分离为高温高压的油和气。为保证机器正常工作,高温高压的油和气必须分别进入各自的冷却系统进行冷却,其中压缩空气经冷却器、过滤器后进入使用系统;高温高压的润滑油经冷却冷却后返回油路重新使用。高温高压的润滑油温度在80⁰C-100⁰C之间,承载了余热的大部分热量,将油路系统进行改造,并通过换热设备将热量加以回收利用即为空压机余热的间接回收利用。根据工程经验,润滑油路系统可回收的热量约占余热的60%左右。新增的化热设备及其附属设施在工程被称为热能回收机组。

余热利用系统在工厂中有着广泛的应用,尤其是在耗气量较大的纺织、化纤等行业,空压机的余热可完全满足整个厂区的工人淋浴用热。

工程应用中,应用该系统需增加热能回水机组,并对原有的淋浴用热系统进行适当改造。因此,热量间接回收利用系统有着如下特点:增加设备投资及改造费用;对设备占用场地有所要求;余热利用可常年使用;余热回收利用效率高,经济效益显著。