【与你分享】如何将空压机余热利用起来~0运行成本

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【与你分享】如何将空压机余热利用起来~
压缩空气在工业领域有着广泛的应用，主要用于风动设备、风动工具、气力输送和吹扫等。压缩空气一般由厂区集中设置或各厂房分散设置的空压站提供。压缩空气系统的能耗约占工业生产总能耗的10%～35%，其中压缩空气能耗的96%为空压机的耗电。由于螺杆式空压机具备供气范围跨度大，供气压力波动小等优点，一般工厂用空压机以螺杆式空压机为主，故本文的分析以螺杆式空压机为例。空压机输入电能的有用功部分为压缩空气势能的增加，该部分约占输入功率的15%;无用功部分为机械做功产生的热能，该部分约占输入功率的85%。转换的热能中少量部分(约占输入功率的3%～5%)为机壳的散热，此部分热量不能回收利用;转换热能的大部分(约占输入功率的80%～82%)通过空压机的冷却系统(风冷或水冷)最终散发到周围的环境中去，从而保证空压机的正常运行，该部分的热量称之为余热，可以回收利用。根据上述分析，余热利用可以显著地提高能源的利用效率，降低能源的消耗和生产成本。下文笔者结合自己的设计经验，谈谈几种常用的空压机余热回收利用系统，并分析各种系统的特点和设计中应注意的事项。



高温油、气废热回收利用



无能耗螺杆式空压机热水器，简称为志和空压机热水器，是一款新型高效的余热利用设备，它是100%靠吸收空压机废热来把冷水加热的，没有能源消耗。作为一种新型高效的余热利用设备，主要用于解决员工的生活、工业用热水等问题，因为企业本身就现在用螺杆式空压机，我们只是增加了螺杆空压机的功用，为企业节省能源的消耗，从而节省大量的成本。

如今，节能被提到一个相当重要的高度，有人甚至把节能称为“第二能源”。企业实施节能改进，不仅可以缓解政府能源供应和建设压力，建设废气污染保护环境，更重要的是可以让企业降低能耗，减少企业自身运营成本，本着此目的，志和公司着力于企业的能耗研究，并针对空压机运行过程中存在的热量浪费现象，开发出专用的空压机热水器（热能超导机），可用于员工福利生活热水加热或企业生产所需要流体预热等领域，不需要运行费用，一次投资，受惠无穷。

节能原理

图片

螺杆式空压机在长期、连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为高压压缩空气。在机械能转换为高压压缩空气过程中，空压机螺杆的高速旋转产生的大量热量，经润滑油带出机体外，最后以风冷或水冷的形式把热量散发出去。空压机的润滑油温度通常在80℃(冬季)－97℃(夏秋季)，这些热能都通过空压机的散热系统作为废热白白地排放到环境中。

螺杆式空气压缩机余热回收设备，采用冷热交换原理，将高温润滑油热量转换为55℃-76℃热水，从而解除了企业为解决员工生活热水及供暖系统所长期承受的经济负担。

空气压缩机在工作过程中所耗电能转变热量后大部分被压缩后的油气混合物带走，这些混合物经过分离，分别在各自的冷却器（油冷却和气冷却）中被冷却介质（水或空气）带走，白白浪费了，从理论上讲，除了2%的辐射热和4%被气体带走的热量外，有94%的热量可以被回收。


节能对比

1)、节能规划前，存以下能量浪费：

第一：空压机所产生的高能量的热能白白浪费掉、无法合理利用；

第二：空压机因高温而引起的机油碳化,橡胶油管老化,轴油封漏油等一系列故障，带来的高成本的维修费，并且还影响生产。

2)、节能规划后，从以下方面实现节能：

第一：无运行成本： 不用烧油、不用耗电，完全利用螺杆空压机热能，同时散热风机很少运转，对空压机本身省电。

第二：低成本投入：安装余热回收设备后马上见效，无需再投入其它热水设备，投资回收期约一年。

第三：无天气影响，只要空压机运行，即可供应免费无成本的热水。

第四：改善空压机运行状况－安装余热回收设备后，可以大大的降低空压机的油温，提高产气率，延长空压机使用寿命，减少运行费用。（温度越高，空压机效率越低）

第五：符合环保要求－废热零排放，设备稳定，全自动运行，节能、环保

品牌优点

②可降低空压机在夏天因高温而引起的机油碳化,橡胶油管老化,轴油封漏油等一系列故障,降低空压机维修成本.

④后期无需增加任何费用及电能消耗；

⑤短期内可以快速加热；

⑥空压机散热风机停用所带来的效益。(详见附表一)

附表一、散热风机停用所节省的电费：

空压机+风扇功率

KW/HP+KW

产气量

m/min

风扇功率

KWH/天

实际电度

KWH/天（65%计）

0.75元/KWH

电费（元）/天

每年节省电费

15/20+1.1

2.4

26.4

17.16

12.87

4,633

22/30+1.1

3.5

26.4

17.16

12.87

4,633

30/40+1.5

5.1

36

23.40

17.55

6,318

37/50+1.5

6.2

36

23.40

17.55

6,318

45/60+2.2

7.5

52.8

34.32

25.74

9,266

55/75+2.2

10.0

52.8

34.32

25.74

9,266

75/100+3

13.0

72

46.80

35.10

12,636

110/150HP+4

18

96

62.4

46.8

16,848

200/250HP+6

34

144

93.6

70.2

25,272

注：因一天内风扇不是完全做功的，以65%计算的一天内所做的实际功率。



成本对比

一吨水由20度加热到60度需要40000千卡热能，以下是各种热水器的综合成本比较：

产品类型

所耗能量

价 格

燃料成本（元）

综合成本

电热水器

40000÷860=46.5度

0.75元/度

34.8

34.8元/吨

柴油锅炉

40000÷9090(90%)=4.4千克

7元/L

35.7

35.7元/吨

天然气

40000÷8600=4.6立方米

4元/立方米

18.6

18.6元/吨

蒸气

40000÷500000=0.08吨

200元/吨

16

16元/吨

空气源热泵+电辅助加热

40000÷3010(35%)=13.2度

0.75元/度

9.9

9.9元/吨

空压机余热回收节能设备

　　

　　

0

0元/吨

空压机余热回收效益与蒸汽价格对比表

能源值

空压机(Kcal)

蒸气(吨)

等值金额(RMB)

100KW/24H

1920000

3.84

768.00元

100KW/30天(1个月)

57600000

115.2

23,040.00元

100KW/365天(1年)

700800000

1401.6

280,320.00元

备注：

1) 空压机余热回收：1KW/H≈800Kcal

2) 蒸气热值：1吨≈500000Kcal 1吨蒸气=200元

3) 空压机余热回收数据是在空压机负载率90%～95%的情况计算。


安装连接

油气回收机型

（1）把空压机热水器定好位；

（2）量出空压机热水器排油口到空压机散热器进油口的距离（即排油管的长度）；

（3）量出空压机热水器排气口到空压机散热器进气口的距离（即排气管的长度）；

（4）量出空压机热水器进气口到空压机油气分离器排气口的距离（即进气管的长度）；

（5）量出空压机油气桶到空压机热水器进油口的距离（即进油管的长度）；

（6）空压机内油气桶与散热器之间有一段油管连接，将空压机油气桶与散热器之间的油管拆除；

（7）清除干净接口之间的油污及杂质；

（8）用准备好的高温、高压管件从空压机油气桶出油口接出，连接到空压机热水器进油口密封并紧固，以免造成漏油。

（9）再用准备好的高温、高压管件从空压机热水器排油口接出，连接到空压机散热器进油口密封并紧固，以免造成漏油。

（10）空压机内油气分离器与散热器之间有一段气管连接，将空压机油气分离器与散热器之间的气管拆除；

（11）清除干净接口之间的油污及杂质；

（12）用准备好的高温、高压管件从空压机油气分离器出气口接出，连接到空压机热水器进气口密封并紧固，以免造成漏油。

（13）再用准备好的高温、高压管件从空压机热水器排气口接出，连接到空压机散热器进气口密封并紧固，以免造成漏油。

单油回收机型：

（1）把空压机热水器定好位；

（2）量出空压机热水器排油口到空压机散热器进油口的距离（即排油管的长度）；

（3）量出空压机油气桶到空压机热水器进油口的距离（即进油管的长度）；

（4）空压机内油气桶与散热器之间有一段油管连接，将空压机油气桶与散热器之间的油管拆除；

（5）清除干净接口之间的油污及杂质；

（6）用准备好的高温、高压管件从空压机油气桶出油口接出，连接到空压机热水器进油口密封并紧固，以免造成漏油。

（7）再用准备好的高温、高压管件从空压机热水器排油口接出，连接到空压机散热器进油口密封并紧固，以免造成漏油。

注：

1、根据空压机热水器功率大小，热水输送泵功率大小，正确选用电源线的线径，因主机内部高温,线径小会造成烧坏电器原件并导致安全隐患。

2、空压机热水器刚安装好，空压机因加长管路连接空压机热热水器，所以因适当增加空压机机油，反复检查机油量直到合适位置为止，并检查管路是否漏油、漏气，以便及时处理。

  

      空压机的余热利用有着显著的节能效果;对生产企业来讲，有着显著的经济效益;在工程设计和引用中必须给予足够的重视。在实际工程中应根据具体的情况选用不同的余热回收利用系统。



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