空氣壓縮機熱能回收系統的應用

楊紅燕

(平煤股份十三礦，河南 平頂山 467000)

通過壓縮空氣來獲得動力，是工業領域中獲取動力最常用的方式，利用空氣壓縮機來進行空氣壓縮，其能耗約占企業耗電總量的10%到35%。空氣壓縮機在工作時排氣和循環油的溫度高達85℃到95℃，而過多的廢熱會增加設備的耗能，并加快設備磨損，縮短設備的使用壽命。因此，為了保證設備的運行溫度在允許范圍內，空氣壓縮機的冷卻系統需要采用水冷或者風冷的方式將這些熱量排放到周圍的環境中。這些熱能，大約有85%可以通過熱能回收系統來進行回收利用的。

1 空氣壓縮機熱能回收系統的組成

空氣壓縮機熱能回收系統主要有熱能回收期、熱泵暖風機、熱泵熱水器和保溫水塔等幾部分組成的。

1.1 熱能回收器

熱能回收器主要是吸收空氣壓縮機在運行過程中產生的熱量，利用熱交換的原理，將空氣壓縮機冷卻系統中熱水的熱量轉移到冷水中，然后通過管道將被加熱的冷水輸送到熱水儲水塔以供各種熱水使用。同時，熱能回收器可以將空氣壓縮機的運行溫度降低到80℃以下，保證了設備的安全運行溫度，延長設備以及各部件、耗材的使用壽命，提高設備運行的安全系數。

1.2 熱泵暖風機

熱泵暖風機主要是通過吸收空氣的熱量，并將其轉移到房內，用來提高烘干房的溫度，通過和相應設備的配合，從而保證物料的干燥。

1.3 熱本熱水器

熱泵熱水器是使用電能來驅動空氣壓縮機，利用工質循環將空氣中的潛熱吸收掉，再經過空氣壓縮機的壓縮之后變成高壓高溫的氣體，從而實現對水的間接加熱。

熱能回收器安裝在空氣壓縮機的油循環管路當中，通過熱交換原理將冷水加熱之后，通過輸送管將熱水輸送到儲水塔，以供各種熱水使用，而熱泵熱水器安裝在儲水塔中，在空氣壓縮機不工作的時候對儲水塔的水進行輔助加熱。

2 應用空氣壓縮機熱能回收系統的意義

2.1 充分利用能源，節能環保

空氣壓縮機排放的多余熱量，其溫度高達85℃到95℃，如果直接排放到空氣中，不但是巨大的浪費，同時也對環境造成一定的影響。而利用空氣壓縮機熱能回收系統，可以對其排放的熱能進行充分的回收利用，更加節能環保。

2.2 利于空氣壓縮機散熱

由于熱能回收系統吸收了大部分的熱量，使得空氣壓縮機的運行溫度保持在65℃到85℃之間，起到很好的散熱效果。而同時，在此溫度范圍內，空氣壓縮機的散熱風扇會停止運轉，這樣就減少了設備的耗能，也緩解了風扇潤滑油變質以及電線接頭老化的問題，延長設備的使用壽命，降低故障率。

2.3 無運行成本

空氣壓縮機熱能回收系統的運行不需要燒煤燒油、也不需要用電。利用余熱加熱水，靠自有壓力實現油、氣、水的輸入和輸出，不需要運行成本。

2.4 降低空氣壓縮機的運行成本

熱能回收系統的應用可以降低空氣壓縮機的運行成本，并提高設備的運行效率，減少散熱風扇的運行耗能。

3 空氣壓縮機熱能回收系統的選擇和應用

熱能回收器加熱水的方式有直接加熱和間接加熱兩種，直接加熱的熱水器可以實現將冷水一次性加熱到所需溫度，而且空氣壓縮機的工作狀態比較穩定，溫度波動不大，余熱的回收率比較高;而循環加熱熱水器一次加熱的溫度有限，需要進行反復加熱才能達到所需溫度，所以空氣壓縮機的工作溫度和余熱的回收率也會隨著水溫從低到高呈現周期性變，使得空氣壓縮機的工作狀態不穩地，對設備的使用壽命造成影響。在這里，直接加熱的優勢是很明顯的，但其對技術的要求比較高，而間接加熱雖然有所不足，但對技術的要求相對較低。

空氣壓縮機運行時會排放高熱量的空氣，利用熱能回收系統，可以對其進行回收，以實現企業各方面的熱水使用，例如職工澡堂的熱水供應、洗衣房的衣服烘干等，可以減少過了供熱產生的用煤量和用電量。

現在有很多煤礦的職工洗澡用水、更衣室供暖以及烘干房供氣一般都是采用鍋爐進行加熱的，以某單位為例，對其鍋爐運行進行統計，每月需要用煤22t，用電4136kWh，在春冬兩季的時候用煤量和用電量更大。而為了減少鍋爐供熱的用煤量和用電量，該單位采用了空氣壓縮機熱能回收系統，對空氣壓縮機所產生的油、水、氣余熱進行回收利用，用于洗澡、烘干和供暖的供熱，而在空氣壓縮機不工作的時候，采用熱泵熱水器來進行熱水的輔助加熱，利用熱泵暖風機來進行洗衣房的烘干，很好的實現了鍋爐供熱用煤用電量的降低，為改企業節省了煤電的能耗。

4 結語

空氣壓縮機熱能回收系統可以將空氣壓縮機產生的廢熱進行回收利用，并鏟除70℃到90℃的高品質熱水，這些熱水可以供工礦企業的生活用水和生產用水。同時，除了采用環保型制冷劑外，空氣壓縮機熱能回收系統由于借助電能，從空氣中取熱，在居住小區內不造成任何空氣污染，是一種清潔、安全的采暖系統，年減排二氧化碳706.02千克(以碳計)。熱能回收系統的應用適應了時代的發展要求，響應國家節能環保的號召，對節省企業開支，減低生產能耗具有重要意義。

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