空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)的應(yīng)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(dòng)力，是工業(yè)領(lǐng)域中獲取動(dòng)力最常用的方式，利用空氣壓縮機(jī)來進(jìn)行空氣壓縮，其能耗約占企業(yè)耗電總量的10%到35%?？諝鈮嚎s機(jī)在工作時(shí)排氣和循環(huán)油的溫度高達(dá)85℃到95℃，而過多的廢熱會(huì)增加設(shè)備的耗能，并加快設(shè)備磨損，縮短設(shè)備的使用壽命。因此，為了保證設(shè)備的運(yùn)行溫度在允許范圍內(nèi)，空氣壓縮機(jī)的冷卻系統(tǒng)需要采用水冷或者風(fēng)冷的方式將這些熱量排放到周圍的環(huán)境中。這些熱能，大約有85%可以通過熱能回收系統(tǒng)來進(jìn)行回收利用的。

1 空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)的組成

空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)主要有熱能回收期、熱泵暖風(fēng)機(jī)、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(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量，利用熱交換的原理，將空氣壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)中熱水的熱量轉(zhuǎn)移到冷水中，然后通過管道將被加熱的冷水輸送到熱水儲(chǔ)水塔以供各種熱水使用。同時(shí)，熱能回收器可以將空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行溫度降低到80℃以下，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行溫度，延長設(shè)備以及各部件、耗材的使用壽命，提高設(shè)備運(yùn)行的安全系數(shù)。

1.2 熱泵暖風(fēng)機(jī)

熱泵暖風(fēng)機(jī)主要是通過吸收空氣的熱量，并將其轉(zhuǎn)移到房內(nèi)，用來提高烘干房的溫度，通過和相應(yīng)設(shè)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(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，利用工質(zhì)循環(huán)將空氣中的潛熱吸收掉，再經(jīng)過空氣壓縮機(jī)的壓縮之后變成高壓高溫的氣體，從而實(shí)現(xiàn)對水的間接加熱。

熱能回收器安裝在空氣壓縮機(jī)的油循環(huán)管路當(dāng)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(chǔ)水塔，以供各種熱水使用，而熱泵熱水器安裝在儲(chǔ)水塔中，在空氣壓縮機(jī)不工作的時(shí)候?qū)?chǔ)水塔的水進(jìn)行輔助加熱。

2 應(yīng)用空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)的意義

2.1 充分利用能源，節(jié)能環(huán)保

空氣壓縮機(jī)排放的多余熱量，其溫度高達(dá)85℃到95℃，如果直接排放到空氣中，不但是巨大的浪費(fèi)，同時(shí)也對環(huán)境造成一定的影響。而利用空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)，可以對其排放的熱能進(jìn)行充分的回收利用，更加節(jié)能環(huán)保。

2.2 利于空氣壓縮機(jī)散熱

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

2.3 無運(yùn)行成本

空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)的運(yùn)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(shí)現(xiàn)油、氣、水的輸入和輸出，不需要運(yùn)行成本。

2.4 降低空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行成本

熱能回收系統(tǒng)的應(yīng)用可以降低空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行成本，并提高設(shè)備的運(yùn)行效率，減少散熱風(fēng)扇的運(yùn)行耗能。

3 空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)的選擇和應(yīng)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(shí)現(xiàn)將冷水一次性加熱到所需溫度，而且空氣壓縮機(jī)的工作狀態(tài)比較穩(wěn)定，溫度波動(dòng)不大，余熱的回收率比較高;而循環(huán)加熱熱水器一次加熱的溫度有限，需要進(jìn)行反復(fù)加熱才能達(dá)到所需溫度，所以空氣壓縮機(jī)的工作溫度和余熱的回收率也會(huì)隨著水溫從低到高呈現(xiàn)周期性變，使得空氣壓縮機(jī)的工作狀態(tài)不穩(wěn)地，對設(shè)備的使用壽命造成影響。在這里，直接加熱的優(yōu)勢是很明顯的，但其對技術(shù)的要求比較高，而間接加熱雖然有所不足，但對技術(shù)的要求相對較低。

空氣壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)排放高熱量的空氣，利用熱能回收系統(tǒng)，可以對其進(jìn)行回收，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)各方面的熱水使用，例如職工澡堂的熱水供應(yīng)、洗衣房的衣服烘干等，可以減少過了供熱產(chǎn)生的用煤量和用電量。

現(xiàn)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(jìn)行加熱的，以某單位為例，對其鍋爐運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，每月需要用煤22t，用電4136kWh，在春冬兩季的時(shí)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(jī)熱能回收系統(tǒng)，對空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的油、水、氣余熱進(jìn)行回收利用，用于洗澡、烘干和供暖的供熱，而在空氣壓縮機(jī)不工作的時(shí)候，采用熱泵熱水器來進(jìn)行熱水的輔助加熱，利用熱泵暖風(fēng)機(jī)來進(jìn)行洗衣房的烘干，很好的實(shí)現(xiàn)了鍋爐供熱用煤用電量的降低，為改企業(yè)節(jié)省了煤電的能耗。

4 結(jié)語

空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)可以將空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收利用，并鏟除70℃到90℃的高品質(zhì)熱水，這些熱水可以供工礦企業(yè)的生活用水和生產(chǎn)用水。同時(shí)，除了采用環(huán)保型制冷劑外，空氣壓縮機(jī)熱能回收系統(tǒng)由于借助電能，從空氣中取熱，在居住小區(qū)內(nèi)不造成任何空氣污染，是一種清潔、安全的采暖系統(tǒng)，年減排二氧化碳706.02千克(以碳計(jì))。熱能回收系統(tǒng)的應(yīng)用適應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展要求，響應(yīng)國家節(jié)能環(huán)保的號召，對節(jié)省企業(yè)開支，減低生產(chǎn)能耗具有重要意義。

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