螺桿式空壓機(jī)熱回收與熱利用及高效冷卻器清理方法在臨選廠的應(yīng)用

淮北礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 臨渙選煤廠 安徽淮北 235141

摘要：本文介紹了螺桿式空壓機(jī)熱回收與熱利用的原理以及冷卻器的清理方法在選煤廠日常生產(chǎn)中，壓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)在整個(gè)選礦工藝中占有很重要的地位。臨渙選煤廠西區(qū)共有17臺(tái)壓風(fēng)機(jī)，型號(hào)：TS32S-400/450，其擔(dān)負(fù)著選煤生產(chǎn)的供風(fēng)系統(tǒng)，螺桿空氣壓縮機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能，在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生巨大的熱量以及會(huì)對(duì)空壓機(jī)冷卻器內(nèi)的螺紋銅管結(jié)水垢。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；能量；冷卻器；熱回收；熱利用

一、螺桿空壓機(jī)使用現(xiàn)狀

空壓機(jī)在機(jī)械能轉(zhuǎn)換為風(fēng)能過(guò)程中，空氣得到強(qiáng)烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通物理學(xué)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象?？諌簷C(jī)螺桿的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的高溫?zé)崃浚煽諌簷C(jī)潤(rùn)滑油的加入混合成油/氣蒸汽排出機(jī)體，這部分高溫油/氣流的熱量相當(dāng)于空壓機(jī)輸入功率的3/4，它的溫度通常在80℃（冬季）-100℃（夏秋季），這此熱能都由于機(jī)器運(yùn)行溫度的要求，所以壓風(fēng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的大量熱量被冷卻水換熱散發(fā)，造成了能源浪費(fèi)，同時(shí)冷卻水在冷卻器能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中極易造成冷卻器內(nèi)的螺紋銅管結(jié)水垢堵塞冷卻器。

二、螺桿空壓機(jī)的創(chuàng)新改造思路

1、壓縮機(jī)產(chǎn)生能量約有80%是以熱的形式散發(fā)出去，真正有效的能量應(yīng)用不到20%，因此壓縮機(jī)熱回收以及選煤廠節(jié)能潛力非常大。

2、與燃煤、燃油相比空壓機(jī)熱回收無(wú)污染，減少了一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污對(duì)大氣環(huán)境的污染，綠色環(huán)保實(shí)用。

3、通過(guò)對(duì)壓風(fēng)機(jī)房外安裝熱交換器把壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生余熱進(jìn)行回收再利用。

4、技術(shù)人員通過(guò)搜集相關(guān)銅管除垢的資料后，決定使用緩蝕劑、擴(kuò)散劑以及有機(jī)酸按照一定的比例進(jìn)行冷卻器進(jìn)行清理。

三、空壓機(jī)的改造和創(chuàng)新簡(jiǎn)述

1、空壓機(jī)的熱回收與熱利用

為最大限度的利用空壓機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱能，結(jié)合西區(qū)空壓機(jī)使用現(xiàn)狀，在廠及相關(guān)部門指導(dǎo)下，車間在西區(qū)綜合辦公樓東側(cè)水源井處安裝深井泵，并在壓風(fēng)機(jī)房外安裝四臺(tái)換熱器，然后換熱器外循環(huán)管道與電廠冷卻水連接起來(lái)，內(nèi)循環(huán)管道與空壓機(jī)冷卻水管道連接起來(lái)通過(guò)換熱器的作用把壓縮機(jī)產(chǎn)生能量傳遞給水源井處水并把水源井換熱后的水供給到東區(qū)澡堂使用，及西區(qū)各生產(chǎn)班組使用。

2、空壓機(jī)的油—水冷卻器清理方法

維修人員首先使用ZJ-824 安全除垢劑、LAN-826多用有機(jī)酸洗緩蝕劑，按照一定的比例混合均勻后，先通過(guò)螺紋軟管對(duì)冷卻器內(nèi)的銅管把大塊水垢先進(jìn)行透通，然后通過(guò)耐腐蝕水泵經(jīng)過(guò)自制的橡膠管路把冷卻器連接起來(lái)進(jìn)行清理。

四、改造應(yīng)用效益分析

一、安全、實(shí)用、無(wú)污染。

無(wú)污染、減少對(duì)大氣環(huán)境的污染。一旦安裝投入使用，只要空壓機(jī)在運(yùn)行，東區(qū)澡堂就隨時(shí)可以提取到熱水使用。不必定時(shí)定量供應(yīng)，西區(qū)各班組也可以在冬季使用熱水來(lái)洗工作服。為創(chuàng)建資源節(jié)約型型企業(yè)奠定基礎(chǔ)。

二、高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1、臨選廠壓風(fēng)機(jī)9262冷卻循環(huán)泵q=220m/h，西區(qū)壓風(fēng)機(jī)按每天工作12h，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換公式：Q=cmΔT（水比熱容4200 J/（kg*℃））ΔT=30℃、所以通過(guò)空壓機(jī)回收一天節(jié)約能量為Q=c*m*ΔT=332640000kJ；

2、普通原煤的發(fā)熱量約為：1680kJ/kg，故回收熱能相當(dāng)于M=Q/1680即198t原煤的熱量，根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格一般原煤價(jià)格約為280元/t，相當(dāng)于每天節(jié)約人民幣5.47萬(wàn)元；

3、壓風(fēng)機(jī)一套冷卻器價(jià)格約7萬(wàn)元，在未清理壓風(fēng)機(jī)冷卻器之前，壓風(fēng)機(jī)僅冷卻器一年的維護(hù)費(fèi)用就高達(dá)80余萬(wàn)元，后來(lái)通過(guò)技術(shù)科打報(bào)告外修，清理一臺(tái)冷卻器約占冷卻器價(jià)格的10%，現(xiàn)自行清理冷卻器的維護(hù)費(fèi)用僅為150元，且使用效果明顯，未出現(xiàn)因冷卻器缺少配件而導(dǎo)致壓風(fēng)機(jī)大面積的跳電，造成選煤不能生產(chǎn)。

三、保證了選煤生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行

空壓機(jī)工作溫度的降低，減少了機(jī)器的故障，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了維修保養(yǎng)成本，增大了空壓機(jī)油、油氣分離器、冷卻器更換期限。

螺桿空氣壓縮機(jī)的主要費(fèi)用是運(yùn)行費(fèi)用，屬于高成本設(shè)備，其次是耗材的更換，空壓機(jī)油、冷卻器、油氣分離器。例一臺(tái)壽力TS32S-400空壓機(jī)螺桿一年的保養(yǎng)費(fèi)用約為10萬(wàn)元，使用周期為365天，耗材費(fèi)用270元/天。使用同期可延長(zhǎng)28%，即470天，延長(zhǎng)后的耗材費(fèi)用是212元/天。空壓機(jī)在85℃內(nèi)運(yùn)行，防止油乳化、積碳現(xiàn)象降低。

總之，經(jīng)過(guò)改造后的運(yùn)行情況來(lái)看，空壓機(jī)熱回收系統(tǒng)在不影響壓縮機(jī)正常工作的前提下，完全達(dá)到了節(jié)能、環(huán)保以及節(jié)支降耗，降低使用和維護(hù)成本的要求。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)空壓機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量二次循環(huán)利用及高效清理空壓機(jī)冷卻器，不僅改善了空壓機(jī)的使用環(huán)境，而且安全、高效、環(huán)保、無(wú)污染、節(jié)約成本，此項(xiàng)改造可廣泛運(yùn)用到各廠礦中。

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