空压机的余热回收产品汇总讲解

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本文通过对几种典型空压机的工作原理和余热回收系统特点进行详细介绍,更加丰富地了解空压机余热回收的途径和形式,可以更好地进行余热回收,降低企业的能源费用,达到节能环保的目的。

-01喷油螺杆空压机余热回收分析 -

1)喷油螺杆空压机余热回收原理

经压缩机头压缩形成的高温高压油气混合物在油气分离器中被分离,通过对油气分离器出油管路进行改造,将高温油引入一热交换器,热交换器旁通阀实时对进入热交换器和旁通管的油量进行分配,从而保证回油温度不低于空压机回油保护温度,热交换器水侧的冷水与高温油进行热交换,被加热后的热水可以用于生活热水、空调采暖、锅炉进水预热、工艺用热水等。

2)一次换热余热回收

喷油螺杆空压机的余热回收系统形式较多,下面列举两种最常见的系统。图2为喷油螺杆空压机的一次换热系统流程图。由图可见,保温水箱中的冷水通过循环水泵直接与空压机内部的能量回收装置进行换热,然后回到保温水箱。此种系统的特点是设备少,换热效率高,但必须注意的是,需要选择材质较好的能量回收装置,且需定期清洗,否则容易由于高温结垢而引起堵塞或者换热装置发生泄漏污染应用端。

3)二次换热余热回收

图3为喷油螺杆空压机的二次换热系统流程图,由图可见,此系统进行两次换热,与能量回收装置换热的一次侧系统为闭式系统,二次侧系统可以为开式系统,也可以为闭式系统。一次侧的闭式系统,采用纯水或蒸馏水循环,可以减少由于水结垢对能量回收装置造成的损坏。万一换热器损坏,应用端的加热介质不会被污染。

4)喷油螺杆空压机加装热能回收装置的优点

喷油螺杆空压机安装了热能回收装置之后,会有如下好处：

(1) 停止空压机自身的冷却风机或减少风机的运行时间,热能回收装置要用到循环水泵, 水泵电机要消耗一定量的电能,但是在空压机主机的排气口温度未达到80～95℃时(可以在这个范围内进行设定),空压机自身冷却风机是不工作的,这个风机的功率一般要比循环水泵的功率大4～6倍,因此风机一停,比循环泵的用电要节能4～6倍。另外,因为油温可以得到很好的控制,所以机房的排风扇就可以少开或完全不开,这又可以节能。

(2) 将余热转换为热水,不需要任何额外能耗。

(3) 增加空压机的排气量。由于空压机的运行温度可以被回收装置有效地控制在80～95℃的范围内,机油的浓度可以保持较好,空压机的排气量就会增加,增加量为2%～6%,这一点也相当于节约了能源。这对夏季运行的空压机尤为重要,因为一般到了夏季,环境温度较高,油温往往可升至100℃左右,机油变稀,气密性变差,排气量就要减少。因此热能回收装置在夏季更能彰显出它的优势。

-02无油螺杆空压机余热回收 -

干式螺杆气体压缩机的热回收，采用串联压缩机换热流程。这一流程将水路流程和换热器有机组合，在换热过程中对压缩过程不造成气量下降和能耗增加。水路管道采用不锈钢材质，并针对热回收进行压缩机内部流程设计。该系统最多可以回收90%的余热，配合外部泵站控制器及换热器能有效实现余热应用。

-03离心式空压机余热回收 -

离心机一般经过三级压缩,一二级压缩空气由于受到出口温度和压力的影响,不宜进行余热回收,一般对第三级压缩空气进行余热回收,需要增加一个空气后冷却器,如图所示,在用热端不需要用热的时候,对压缩空气进行冷却,不影响系统的运行。

-04水冷式空压机余热回收-

对于水冷式喷油螺杆机、无油螺杆机、离心机等空压机而言,除了对其内部结构改造进行余热回收以外,还可以不改动其本体结构,直接对冷却水管路进行改造实现余热回收。

1)水冷式空压机余热回收

为利用水源热泵进行能量提升的空压机余热回收简图。由图可见,通过在空压机冷却水出水管路上加装二次泵把冷却水引入水源热泵主机,主机蒸发器进口的温度传感器对电动三通调节阀实时进行调节,控制蒸发器的进口温度在某一设定值,通过水源热泵机组就可以制取50-55℃的热水供生活、生产工艺用。

如果没有高温热水需求,还可以在空压机循环冷却水路中串联一个板式换热器,高温冷却水与来自软水箱的软水进行换热,既降低了内部水温,又提高了外部水温。被加热的水在蓄热水箱处储存,然后再输送到热网,用到需要低温热源之处,如图10所示当冷却水热量被利用后,水冷却器的负荷大大降低,甚至不再需要冷却塔。但为了保证系统运行安全可靠,一般仍会保留冷却塔,只是在冷却塔的入口和出口管道上加装了处于常闭状态的控制阀门。控制阀门采用温度控制,一旦废热回收系统出现故障后,内部水温上升到限定温度,则阀门打开,使原有的冷却塔降温系统投入使用,确保了空压机能可靠冷却。

2)水冷式空压机余热回收分析

直接对空压机冷却水管路进行改造简单方便,且不对空压机本体结构改造,可以减少改造风险,增加了余热回收系统运行的可靠性。

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