空壓機熱能回收分析

1、<p><b>　　空壓機熱能回收分析</b></p><p>　　摘要：壓縮機壓縮空氣產(chǎn)生大量的熱能，通過冷卻器散發(fā)到大氣中。如果回收利用，可幫助企業(yè)節(jié)約能源消耗，又能夠間接減少CO2的排放，有著良好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。本方案通過回收空壓機熱能，用于工廠采暖和生活熱水使用，另外可用于RO反滲透自來水的升溫、鍋爐補充熱水等，達到節(jié)省能源，節(jié)約成本。 </p>&l

2、t;p>　　關(guān)鍵詞：空壓機 熱能回收 </p><p>　　1 無油空壓機冷卻工作原理 </p><p>　　空氣通過過濾器進入第一級低壓轉(zhuǎn)子的加壓和中間冷卻器冷卻，再通過管路系統(tǒng)進入第二級高壓轉(zhuǎn)子的加壓和后冷卻器冷卻，使高油的壓縮空氣降低到可接受的程度。外界的冷卻水進入后冷卻器、中間冷卻器和油冷卻器，冷卻高溫壓縮空氣和高溫油。油通過管路系統(tǒng)冷卻低壓轉(zhuǎn)子和高壓轉(zhuǎn)子，高溫油進入油冷卻器

3、冷卻后，在內(nèi)部循環(huán)使用。對于空壓機空氣經(jīng)過第二級高壓轉(zhuǎn)子的壓縮，一般可以達到180℃～190℃的溫度，經(jīng)過冷卻后，壓縮空氣溫度一般控制在40℃～45℃進入干燥機干燥，空壓機的輸入功率大約有90%（大部分為軸功率）是作為熱量通過冷卻器帶走，消耗在環(huán)境中的。 </p><p><b>　　2 現(xiàn)狀分析 </b></p><p>　　2.1 空壓機系統(tǒng)現(xiàn)狀分析（表1） &l

4、t;/p><p><b>　　表1 </b></p><p><b>　　■ </b></p><p>　　2臺ZR200回收熱水情況（如表2）。 </p><p>　　ZR200熱能回收分析： </p><p>　　回收的效率為85%，加載率為90%，則該2臺ZR200空壓機滿

5、負荷運行20小時可供每天回收的熱量為：6120KWH （400×85%×90%×20=6120KWH.）。 </p><p>　　2.2 用熱系統(tǒng)現(xiàn)狀分析 </p><p>　?、俣?。取暖應(yīng)用+洗澡水=綜合應(yīng)用 </p><p>　　a取暖應(yīng)用。冬季取暖管道回水溫度為50度左右，進水溫度為65度左右，空壓機可回收溫度：最高90度，空壓

6、機允許冷卻進水溫度最高35度。空壓機熱能回收加熱取暖出水溫度高于65度（可到90度），回水溫度低于35度，90%加載、回收85%。熱能回收水每天循環(huán)量=174.86噸。400*0.85*0.9*3.6/4.2/（65-35）*20=174.86噸。 </p><p><b>　　Q（T/H）=■ </b></p><p>　　每小時可用采暖熱量=174.86*1.17

7、/24*（65-50）=153.44KW。 </p><p>　?。ǘ竟┡蟪鏊疁囟?5度，回水溫度50度。）可用采暖面積為：153.44/0.12=1278m2。（根據(jù)暖通規(guī)定采暖面積 按照120W/m2計算）。 </p><p>　　每天用于取暖的熱量為： </p><p>　　3068.8KWH.（153.44*20=3068.8KWH） </p&g

8、t;<p>　　3068.8KWH相當于11047兆焦 </p><p>　　180噸蒸汽的熱值為：2520兆焦/噸 </p><p>　　每天折合節(jié)省蒸汽為：5.5噸。（蒸汽80%的熱效率利用計算） </p><p>　　蒸汽按照250元/噸，每天則可以節(jié)?。?375元。 </p><p>　　130天取暖計算，一個冬季則可以

9、取暖節(jié)省178750元。 </p><p><b>　　b洗澡應(yīng)用 </b></p><p>　　自來水冬季溫度約為0度，需要加熱到50度供工人洗澡。 </p><p>　　經(jīng)過取暖加熱后，空壓機熱水回收的溫度約為50-55度左右，可把洗澡水加熱到45度。 </p><p>　　2臺ZR200空壓機每小時可回收熱量：30

10、6KWH（400*0.85*0.9= </p><p><b>　　306） </b></p><p>　　取暖每小時用掉：153.44KWH </p><p>　　每小時可用于洗澡水加熱的熱量為：152KWH。 </p><p>　　洗澡水從0度到45度每天可以加熱量為：2.9噸/小時。 </p><

11、;p>　　全天可以生產(chǎn)加熱洗澡水為：58噸/天（2.9*20） </p><p><b>　　Q（T/H）=■ </b></p><p>　　冬季加熱洗澡水可以節(jié)省蒸汽：5.5噸。 </p><p>　　一個取暖冬季綜合應(yīng)用每天可以節(jié)省蒸汽：11噸。 </p><p>　　一個取暖冬季綜合應(yīng)用可以節(jié)省蒸汽：3575

12、00元。（130天計算） </p><p>　　冬季回收應(yīng)用示意圖： </p><p>　　原洗澡應(yīng)用：（圖1） </p><p>　　冬季熱量用于取暖和洗澡應(yīng)用，洗澡水箱加熱完畢后，全部熱量用于取暖應(yīng)用。 </p><p>　?、谄溆嗉竟?jié) 洗澡水=綜合應(yīng)用 </p><p><b>　　洗澡應(yīng)用 </

13、b></p><p>　　自來水溫度約為15度，需要加熱到50度供工人洗澡。 </p><p>　　2臺ZR200空壓機每小時可回收熱量：306KWH（400*0.85*0.9= </p><p><b>　　306） </b></p><p>　　洗澡水從15度到50度熱水量為：7.5噸/小時。 </p&g

14、t;<p>　　全天可以生產(chǎn)加熱洗澡水為：150噸/天（7.5*20） </p><p>　　其余季節(jié)關(guān)閉取暖系統(tǒng)，滿足洗澡系統(tǒng)的應(yīng)用。（如圖2） </p><p>　　其余季節(jié)（200天計算）如果熱量全部利用，則可以節(jié)省蒸汽：2200噸。（200*11）節(jié)省蒸汽：550000元。 </p><p>　?、廴旯?jié)省費用計算： </p>&

15、lt;p>　　2臺ZR200熱能全部利用，全年可以節(jié)省蒸汽：907500元。 </p><p>　?、芾鋮s補充水夏季可大大降低，按照每天減少30噸補充量，每噸1.5元，150天計算可節(jié)?。?0×150×1.5=6750元。 </p><p>　?、菘傆嬁晒?jié)省費用： </p><p>　　空壓機熱量應(yīng)用+冷卻水減少量=91.3萬元。 <

16、/p><p><b>　　3 改造方案 </b></p><p>　　此次改造的主要內(nèi)容：空壓機提供優(yōu)質(zhì)的熱源通過改造和控制使之出口水溫度達到要求溫度，改造空壓機內(nèi)部冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)泵系統(tǒng)，熱交換系統(tǒng)。如圖3所示。 </p><p>　　空壓機經(jīng)過改造后，熱能通過熱能輸出模塊C進行輸出，當外部不用熱量時，通過備用冷卻水（原冷水塔的水）進行散熱，保證

17、空壓機的正常運行。空壓機的空氣出口溫度經(jīng)過再加的后冷器A進行降溫，保證空氣出口溫度達到干燥機的入口要求。當空壓機開時，相應(yīng)的電動閥DF開啟，提取熱量?？諌簷C關(guān)閉時，相應(yīng)的DF關(guān)閉但留10%的開度，保證空壓機的余熱散發(fā)。洗澡換熱應(yīng)用，洗澡水箱和洗澡的板式換熱器F1換熱，出口溫度由J1進行控制，當水箱內(nèi)的溫度達到要求時，水泵組G1停止運行。洗澡應(yīng)用，洗澡前15分鐘，回水電子閥門H2開啟，定壓水泵G3運行，把管道內(nèi)的水預(yù)熱?；厮娮娱y門H2在

18、15分鐘延時后關(guān)閉，洗澡進行，洗澡完畢定壓水泵G3關(guān)閉。洗澡水箱內(nèi)的水位降到一定的比例時，補水電子閥門H1開啟，也可手動補水。軟水箱加熱，軟水箱的水由原先的水泵到達F2換熱器后，流回軟水箱。當軟水箱的水溫達到一定的溫度時，溫控電子閥門H2關(guān)閉。冬季取暖時，關(guān)閉取軟水箱的閥門，打開G2水泵，把取暖的回水到換熱器F1進行加熱，溫度由溫控閥門J2進行控制，然后再回到取暖的回水管路上。 </p><p>　　空氣壓縮機是

19、目前的市場上普遍使用的一種動力設(shè)備，只需進行適當?shù)母脑?，可以提供品位較高的熱源，用于鍋爐進水預(yù)熱，生活熱水，空調(diào)供熱等。在保證熱回收效率最大化的同時，也使設(shè)備的油溫控制在正常合理的范圍，保障了設(shè)備的正常運行，對空壓機不會產(chǎn)生任何負面影響。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]張瑋，李廣華.空壓機熱能回收與應(yīng)用的探討[J].科技

20、創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（13）. </p><p>　　[2]張瑋，李廣華.空氣壓縮機熱能回收改造分析與應(yīng)用[J].硅谷，2013（04）. </p><p>　　[3]葉聿漳.空壓機熱能回收器的應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2012（06）. </p><p><b>　　作者簡介： </b></p><p>　　欒強（197