【壓縮機網(wǎng)】前言
在環(huán)保系統(tǒng)中，空壓機余熱回收作為環(huán)保工作的切入點，影響著企業(yè)的發(fā)展，也影響著經(jīng)濟與環(huán)境多重效益。改造設(shè)計空壓機余熱回收系統(tǒng)，是當前企業(yè)生產(chǎn)管理的重要工作之一，所以在相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)改造升級過程中，設(shè)計人員需要緊扣改造的重心，保證改造系統(tǒng)與空壓機合理匹配，提高系統(tǒng)設(shè)備運行的穩(wěn)定性。
空壓機在工作狀態(tài)，將空氣與噴入的潤滑油混合，形成油氣混合物質(zhì)。壓縮空氣過程中產(chǎn)生的熱量使得空壓機內(nèi)部積聚大量余熱。在一定時間節(jié)點，油氣混合物被分離成油和氣體，分別進入不同的處理管道。氣體進入正常狀態(tài)，而油則被收集起來進一步處理或再利用。
為了收集空壓機所產(chǎn)生的余熱，需要使用專門的余熱回收設(shè)備，并針對不同的空壓機類型進行系統(tǒng)性改造。企業(yè)對空壓機進行合理的改造，能夠?qū)⒖諌簷C運行中的余熱收集起來與水換熱，供生產(chǎn)、生活用熱水來利用，并且能夠加熱空氣，起到烘干、供暖的作用，這樣能夠大大增加空壓機余熱使用途徑。改造完成后，還需將內(nèi)部和外部的機器零件進行整合處理，以確?？諌簷C在壓縮空氣時能夠進行嚴格的過濾處理，提高空氣純凈度。
眾所周知，在進行余熱收集工作時，溫度的控制是非常重要的。所以在對余熱回收系統(tǒng)改造的過程中，為了能夠提高余熱收集效率，需要對空壓機內(nèi)的油溫進行準確的控制與管理?？諌簷C工作時，當溫度上升到設(shè)定的數(shù)值，自動啟動空壓機余熱回收設(shè)備，將水箱內(nèi)的存水進行循環(huán)，通過換熱反應(yīng)，調(diào)整水箱內(nèi)的水體溫度，保證系統(tǒng)正常運行以及熱水系統(tǒng)的正常使用。
空壓機余熱回收案例分享
案例1：長治某企業(yè)，宿舍樓需用熱水以及為辦公室供暖。宿舍樓共有400人，辦公室需供暖1000平；該企業(yè)有55kW、132kW、250kW空壓機各一臺，加載率約為80%，24小時運行。在運行過程中空壓機的高溫油廢熱回收空間巨大，但以前通過冷卻系統(tǒng)浪費了大量熱能。針對現(xiàn)有的空壓機功率分別配套余熱回收設(shè)備，空壓機余熱回收系統(tǒng)通過回收3臺噴油螺桿空壓機的廢熱，代替了之前使用的電加熱熱水器，滿足了宿舍樓員工用熱需求，減少了企業(yè)熱源成本和二氧化碳排放量。
該項目采用55kW、132kW、250kW的3臺水冷空壓機，考慮到負載率、換熱器的換熱效率等因素，每臺空壓機的余熱回收效率按70%計算，則3臺水冷空壓機每小時可回收的功率為：
可回收功率=空壓機額定功率*空壓機負載率*熱回收效率
Q=P*n1*n2
=（55kW+132kW+250kW）*80%*70%
≈244kW
860kcal一1kW電能產(chǎn)生熱量：
244kW*860kcal=209840kcal
根據(jù)當?shù)貧鉁乜芍鹤詠硭M水溫度按6℃計算，將水溫升至50℃，空壓機每小時可產(chǎn)生的熱水量為：
根據(jù)計算公式：CM△t可得出1噸水6℃升溫50℃需要熱量：
1kcal/kg/℃×1000kg×(50℃-6℃)
=44000kcal
則一小時可產(chǎn)熱水為：
209840kcal/44000kcal≈4.7T
一天可產(chǎn)熱水：4.7T*24小時≈112T
據(jù)了解，該企業(yè)滿足400人洗浴后剩余熱量還可用于供暖，按每人洗浴用100L計算，400人洗浴所需熱水量為：
100人×100L=40000L（40噸）
40噸溫差44℃熱水所需熱量為洗浴熱水按50℃計算（Q為可回收熱量，C為水的比熱容取1kg.℃/kcal，△T為溫差取44℃，常年地下水平均溫度為6℃）：
Q1=40噸×(50℃-6℃)×1×1000kcal=1760000kcal
滿足400人需要洗澡熱量為：
1kW=860kcal
Q1=1760000kcal÷860kcal÷24h≈85kW
則滿足400人洗浴后剩余熱量為：
244kW-85kW=159kW
供暖面積計算：根據(jù)暖通手冊可知常規(guī)3.5m高建筑供暖熱負荷需按照80W/m2。供暖建筑如果為活動板房，保溫效果較差，供暖熱負荷需按照130W/m2，實際供暖面積要根據(jù)現(xiàn)場情況而定，其他現(xiàn)場情況另外計算。
說明：供暖面積計算公式：空壓機可回收功率÷80W/130W=供暖面積
S=159kW*1000÷80W/130W
≈1987m2/1223m2
綜上可知：3臺空壓機，額定壓力下連續(xù)24小時運行，加載率估算為80%的工況下，則可滿足終端用熱水以及辦公室供暖問題。以上數(shù)據(jù)計算是根據(jù)空壓機額定壓力下，加載率為80%連續(xù)加載、運行油溫在80-95℃情況下理論熱量計算，不同工況下，制熱量會有偏差。
電加熱熱水器的電熱轉(zhuǎn)換率為95%，每度電產(chǎn)生的最大熱量是Q=860千卡/度×95%=817千卡/度，根據(jù)當?shù)仉妰r為0.6元/度，按年運行330天計算：
209840kcal*24小時=5036160kcal
案例2：新時代藥業(yè)有限公司是一家國家級重點高新技術(shù)企業(yè)，該公司1臺nx8000離心機項目配套了空壓機余熱回收設(shè)備，替代了原有蒸汽加熱，每年可為企業(yè)節(jié)約蒸汽能源費用將近146萬元。
經(jīng)計算：熱回收換熱器苛刻工況按冬季290標方運行時，每小時可回收功率為377kW。
該空壓機房空壓機工作情況一般為24小時，一天可回收功率為：24小時*377kW=9048kW/天，一年工作按330天計算，每年可回收功率為：9048kW/天*330天=2985840kW/年
1kW=860kcal，一年可回收熱量為：2985840kW/年*860kcal=2567822400kcal
1噸蒸汽的熱量為60萬kcal，蒸汽的可利用效率為82%。
一年可節(jié)省蒸汽：2567822400kcal÷600000kcal÷82%=5219噸蒸汽
1噸蒸汽按280元計算，一年可節(jié)省蒸汽費用為：5219噸*280元=1461362元。
小結(jié)
空壓機的使用幾乎遍布各個行業(yè)，從以上分析可知，空壓機的余熱利用有非常大的節(jié)能潛力和經(jīng)濟效益。從“十四五”的節(jié)能規(guī)劃和企業(yè)降低生產(chǎn)成本增加市場競爭力的角度考慮，空壓機余熱利用將是一項非常值得在工業(yè)企業(yè)中推廣的項目。企業(yè)在進行余熱回收技術(shù)改造時，通過選擇符合企業(yè)實際情況的余熱回收方案，可將空壓機以往浪費的熱能回收利用，降低其他燃料的消耗，保護環(huán)境，實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保，帶來良好的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益，在目前甚至未來都有良好的市場前景。
來源：本站原創(chuàng)
【壓縮機網(wǎng)】前言
在環(huán)保系統(tǒng)中，空壓機余熱回收作為環(huán)保工作的切入點，影響著企業(yè)的發(fā)展，也影響著經(jīng)濟與環(huán)境多重效益。改造設(shè)計空壓機余熱回收系統(tǒng)，是當前企業(yè)生產(chǎn)管理的重要工作之一，所以在相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)改造升級過程中，設(shè)計人員需要緊扣改造的重心，保證改造系統(tǒng)與空壓機合理匹配，提高系統(tǒng)設(shè)備運行的穩(wěn)定性。
空壓機在工作狀態(tài)，將空氣與噴入的潤滑油混合，形成油氣混合物質(zhì)。壓縮空氣過程中產(chǎn)生的熱量使得空壓機內(nèi)部積聚大量余熱。在一定時間節(jié)點，油氣混合物被分離成油和氣體，分別進入不同的處理管道。氣體進入正常狀態(tài)，而油則被收集起來進一步處理或再利用。
為了收集空壓機所產(chǎn)生的余熱，需要使用專門的余熱回收設(shè)備，并針對不同的空壓機類型進行系統(tǒng)性改造。企業(yè)對空壓機進行合理的改造，能夠?qū)⒖諌簷C運行中的余熱收集起來與水換熱，供生產(chǎn)、生活用熱水來利用，并且能夠加熱空氣，起到烘干、供暖的作用，這樣能夠大大增加空壓機余熱使用途徑。改造完成后，還需將內(nèi)部和外部的機器零件進行整合處理，以確?？諌簷C在壓縮空氣時能夠進行嚴格的過濾處理，提高空氣純凈度。
眾所周知，在進行余熱收集工作時，溫度的控制是非常重要的。所以在對余熱回收系統(tǒng)改造的過程中，為了能夠提高余熱收集效率，需要對空壓機內(nèi)的油溫進行準確的控制與管理?？諌簷C工作時，當溫度上升到設(shè)定的數(shù)值，自動啟動空壓機余熱回收設(shè)備，將水箱內(nèi)的存水進行循環(huán)，通過換熱反應(yīng)，調(diào)整水箱內(nèi)的水體溫度，保證系統(tǒng)正常運行以及熱水系統(tǒng)的正常使用。
空壓機余熱回收案例分享
案例1：長治某企業(yè)，宿舍樓需用熱水以及為辦公室供暖。宿舍樓共有400人，辦公室需供暖1000平；該企業(yè)有55kW、132kW、250kW空壓機各一臺，加載率約為80%，24小時運行。在運行過程中空壓機的高溫油廢熱回收空間巨大，但以前通過冷卻系統(tǒng)浪費了大量熱能。針對現(xiàn)有的空壓機功率分別配套余熱回收設(shè)備，空壓機余熱回收系統(tǒng)通過回收3臺噴油螺桿空壓機的廢熱，代替了之前使用的電加熱熱水器，滿足了宿舍樓員工用熱需求，減少了企業(yè)熱源成本和二氧化碳排放量。
該項目采用55kW、132kW、250kW的3臺水冷空壓機，考慮到負載率、換熱器的換熱效率等因素，每臺空壓機的余熱回收效率按70%計算，則3臺水冷空壓機每小時可回收的功率為：
可回收功率=空壓機額定功率*空壓機負載率*熱回收效率
Q=P*n1*n2
=（55kW+132kW+250kW）*80%*70%
≈244kW
860kcal一1kW電能產(chǎn)生熱量：
244kW*860kcal=209840kcal
根據(jù)當?shù)貧鉁乜芍鹤詠硭M水溫度按6℃計算，將水溫升至50℃，空壓機每小時可產(chǎn)生的熱水量為：
根據(jù)計算公式：CM△t可得出1噸水6℃升溫50℃需要熱量：
1kcal/kg/℃×1000kg×(50℃-6℃)
=44000kcal
則一小時可產(chǎn)熱水為：
209840kcal/44000kcal≈4.7T
一天可產(chǎn)熱水：4.7T*24小時≈112T
據(jù)了解，該企業(yè)滿足400人洗浴后剩余熱量還可用于供暖，按每人洗浴用100L計算，400人洗浴所需熱水量為：
100人×100L=40000L（40噸）
40噸溫差44℃熱水所需熱量為洗浴熱水按50℃計算（Q為可回收熱量，C為水的比熱容取1kg.℃/kcal，△T為溫差取44℃，常年地下水平均溫度為6℃）：
Q1=40噸×(50℃-6℃)×1×1000kcal=1760000kcal
滿足400人需要洗澡熱量為：
1kW=860kcal
Q1=1760000kcal÷860kcal÷24h≈85kW
則滿足400人洗浴后剩余熱量為：
244kW-85kW=159kW
供暖面積計算：根據(jù)暖通手冊可知常規(guī)3.5m高建筑供暖熱負荷需按照80W/m2。供暖建筑如果為活動板房，保溫效果較差，供暖熱負荷需按照130W/m2，實際供暖面積要根據(jù)現(xiàn)場情況而定，其他現(xiàn)場情況另外計算。
說明：供暖面積計算公式：空壓機可回收功率÷80W/130W=供暖面積
S=159kW*1000÷80W/130W
≈1987m2/1223m2
綜上可知：3臺空壓機，額定壓力下連續(xù)24小時運行，加載率估算為80%的工況下，則可滿足終端用熱水以及辦公室供暖問題。以上數(shù)據(jù)計算是根據(jù)空壓機額定壓力下，加載率為80%連續(xù)加載、運行油溫在80-95℃情況下理論熱量計算，不同工況下，制熱量會有偏差。
電加熱熱水器的電熱轉(zhuǎn)換率為95%，每度電產(chǎn)生的最大熱量是Q=860千卡/度×95%=817千卡/度，根據(jù)當?shù)仉妰r為0.6元/度，按年運行330天計算：
209840kcal*24小時=5036160kcal
案例2：新時代藥業(yè)有限公司是一家國家級重點高新技術(shù)企業(yè)，該公司1臺nx8000離心機項目配套了空壓機余熱回收設(shè)備，替代了原有蒸汽加熱，每年可為企業(yè)節(jié)約蒸汽能源費用將近146萬元。
經(jīng)計算：熱回收換熱器苛刻工況按冬季290標方運行時，每小時可回收功率為377kW。
該空壓機房空壓機工作情況一般為24小時，一天可回收功率為：24小時*377kW=9048kW/天，一年工作按330天計算，每年可回收功率為：9048kW/天*330天=2985840kW/年
1kW=860kcal，一年可回收熱量為：2985840kW/年*860kcal=2567822400kcal
1噸蒸汽的熱量為60萬kcal，蒸汽的可利用效率為82%。
一年可節(jié)省蒸汽：2567822400kcal÷600000kcal÷82%=5219噸蒸汽
1噸蒸汽按280元計算，一年可節(jié)省蒸汽費用為：5219噸*280元=1461362元。
小結(jié)
空壓機的使用幾乎遍布各個行業(yè)，從以上分析可知，空壓機的余熱利用有非常大的節(jié)能潛力和經(jīng)濟效益。從“十四五”的節(jié)能規(guī)劃和企業(yè)降低生產(chǎn)成本增加市場競爭力的角度考慮，空壓機余熱利用將是一項非常值得在工業(yè)企業(yè)中推廣的項目。企業(yè)在進行余熱回收技術(shù)改造時，通過選擇符合企業(yè)實際情況的余熱回收方案，可將空壓機以往浪費的熱能回收利用，降低其他燃料的消耗，保護環(huán)境，實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能環(huán)保，帶來良好的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益，在目前甚至未來都有良好的市場前景。
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