無油水冷螺桿空壓機熱回收設計與應用

摘 要：本文在概述無油水冷螺桿機組的熱回收工作機制基礎上，探討了熱回收系統設計方案的制定，并提出了提高熱回收率的具體措施，以期對業界同仁提供一定的理論參考和借鑒。

關鍵詞：無油水冷螺桿空壓機；熱回收；設計；措施

空氣壓縮機從外界抽取空氣，然后將其壓縮為高壓空氣并釋放，此過程中電能就通過空氣內能變化轉化為熱能。據研究證實，有近八成的電能轉化為熱能，這些熱能通過排風扇釋放到空氣中或是利用冷循環系統帶走。由此可知，空壓機生產的核心產品是熱量，高壓空氣只不過是副產品。若是通過合理系統設計將這些廢熱加以回收利用，將真正實現節能減排的環保目標。傳統的空調機組將冷凝熱直接釋放到空氣中，造成了大量的熱能浪費，并對環境造成了嚴重的熱污染。但是，隨著能源危機的日益加劇，如何提高熱回收率已經成為眾多空調生產企業未來發展中面臨的重要課題。所以，帶有熱回收系統的空壓機日益得到人們的認可和肯定。

1、制冷循環及冷凝熱的形成過程

筆者將立足于無油水冷螺桿空壓機的熱回收方式，以具體的出水溫度要求為系統設計分析目標，通過對影響熱回收率的幾大因素進行深入分析，找到一定的內在影響規律，然后確定熱回收系統設計的方案，并采取相應的具體措施，以有效提高熱回收率，取得預期的熱回收效果。

2、熱回收系統設計方案的確定

熱回收的工作原理就是利用熱置換設備，即我們常說的熱回收器，將空壓機制冷過程中形成的冷凝熱釋放到需要制取到一定溫度的生活用水中，從而提高生活用水的溫度，充分滿足用戶的個性化水溫要求。目前，常見的熱回收方式主要有兩種，即全熱回收和部分熱回收形式。所謂的全熱回收，主要是指將壓縮機制冷過程中形成的所有冷凝熱加以全面回收利用，雖然這種形式的熱回收具有回收率高，節能效果好的優勢，但是卻存在無法制取較高溫度生活用水的弊端；而部分熱回收形式，主要是對壓縮機制冷過程中形成的主要熱量源加以重點回收利用，以便能夠充分滿足用戶個性化用水需求，雖然這種熱回收形式在回收率方面不及全熱回收，但是卻能夠快速制取溫度較高的生活用水。

在通過深入研究和仔細分析后，筆者確定了一套熱回收系統設計方案，就是在無油水冷螺桿空壓機內部增設板式換熱器，并將其與冷卻水循環管路實現串聯，在保留冷卻系統的基礎上不影響空壓機的正常運行；對于變頻無油螺桿空壓機，不進行熱回收系統的設計；由于空壓機的理想運行溫度是在90攝氏度以下，這樣可以有效降低設備故障率，同時可以有效延長使用時間。再依照排氣溫度比冷卻介質高10攝氏度的規律，最終確定將熱回收水的溫度不得高于80攝氏度；為了確保干燥機系統運行的穩定性和可靠性，需要在空壓機和干燥機之間加設一個冷卻器，以便將排氣溫度有效控制在35攝氏度以內；將回收的廢熱釋放到循環加熱鍋爐補水，確保水溫在80攝氏度以內，當不用鍋爐時，則將回收廢熱用于生活用水的加熱中，以便滿足用戶的水溫要求，而當不用熱水時，就采用正常的冷卻方式。

3、提高熱回收率的具體措施

通過對熱回收系統工作原理的深入分析，以及對熱回收系統設計方案的實踐驗證，我們可以積極采取以下具體措施來進一步提高熱回收率：結合實際，確定最佳冷凝溫度，若是一味追求高溫生活用水的快速高效制取而刻意提高冷凝溫度，勢必會大幅降低空壓機系統的制冷量；結合用戶實際需求，確定最佳的熱回收器出水溫度，若是一味追求過高的出水溫度，必然會造成熱回收率的大幅下降；確定最佳的熱回收器進水、出水溫差，以便達到最佳的熱回收率。加強對空壓機制冷系統的技術改進和設計完善，全面提高熱回收率。需要提出的是，在進行系統設計時，必須要綜合考慮工況參數和回收率等因素。此外，還可以采用制冷劑合理選用、多級蒸汽壓縮以及系統負荷的合理調整等措施來改進系統熱回收設計。

4、結語

在能源危機日益加劇的當今社會，如何全面提高空壓機熱回收率已經成為空調制造企業未來發展面臨的重要課題。為此，加強對空調系統熱回收設計的完善和改進便具有非常重要的現實意義。對于無油水冷螺桿空壓機熱回收系統的設計，一定要根據用戶具體的要求，對系統熱回收率的影響因素以及同其他系統的關系加以全面評估和深入分析，確定最佳的系統設計方案，確保熱回收系統在運行過程中取得良好的能量利用率，提高空調機組的整體熱回收率，真正實現節能減排，創造良好的社會效益、環境效益和經濟效益。

參考文獻

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