螺杆式空压机技术论文

　　螺杆空压机具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。下面是学习啦小编整理了螺杆式空压机技术论文，有兴趣的亲可以来阅读一下!

　　螺杆式空压机技术论文篇一

　　螺杆式空压机余热回收技术

　　摘要：本文论述了空压机的余热价值，主要介绍了螺杆式空压机余热回收的方式、方法及使用途径，根据实际工程中余热利用于职工洗浴的实例分析，得出了此项技术的安全、有效、经济、节能环保等优点。

　　关键词：螺杆式空压机;余热利用;节能环保

　　中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

　　前言

　　为了实现我国“可持续发展”、“绿色发展”的国策，节能减排已经成为各工业企业日常工作的重点之一。空压机作为制造行业的能耗大户，受到越来越多的关注，其节能潜力巨大。

　　螺杆式压缩机由于本身的设计结构和工作原理决定，它的效率(电能转化为势能)在20~30%之间，其余能量均通过散热装置排至大气中。设备运行时，压缩机的排气温度高达90~105℃，排气温度太高会导致更多的润滑油处于气相，增加油气分离的难度，降低润滑油的使用寿命及供气品质。因此，空压机的余热利用越来越被人们所重视。

　　二、螺杆式空压机余热的价值

　　现行螺杆式空气压缩机的工作流程如下：空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，从而分别得到高温高压的油、气。由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统;而高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环。 空压机内高温高压的油、气所含热量相当于空压机输入功率的75%，温度通常在80℃(冬季)至100℃(夏秋季)，这些热能由于机器运行温度的要求，都被无端地排弃至大气中，热量被白白的浪费。

　　空压机余热回收设备的使用，对空压机所产生的高温高压油、气进行冷却，不但可以提高空压机的产气效率，而且可提供生产生活所需的热水。在减低运行设备购置及运行成本的同时，也起到了良好的节能环保作用。

　　三、螺杆式空压机余热利用技术介绍

　　螺杆式空压机的余热回收包括热风热量回收及润滑油路热量回收。

　　空压机排风口处热风热量的回收。由于投资少、易操作的优点，此部分热量已经被普遍回收。具体做法是，在空压机排风管道上设三通及风管阀门，一端通往室内，一端通往室外。在冬季时打开对内阀门，关闭对外阀门，将空压机排出的热风送往室内，作为冬季的采暖的热量补充。

　　图一 喷油螺杆压缩机压缩流程图

　　空压机的能耗在润滑油系统中有72%的热量消耗，如上图“喷油螺杆压缩机压缩流程图”中的热量分配可知，回收油路中能量的途径是很正确的，并有极大的回收空间。对于空压机油系统的热回收可以有两个途径，一个是直接将润滑油路作为一次侧热源，利用油-水换热器将热能转换为可利用的热水，由于此技术不成熟而且局限较大，因此使用的并不多。再一个使用广泛而且技术成熟的是在空压机内设能量回收装置，再利用闭式循环换热机组将热量转换为可利用的热水。此技术可回收油系统中约70%的能量，在不影响空压机的性能前提下，可回收约轴功率的65%~75%，热水出口温度最高可达80℃。

　　图二 空压机热量回收流程图

　　如上“空压机热量回收流程图”所示，将空压机内油温最高部分的油引入回收装置中，高温的油与低温的水进行热交换，油温降低，水温升高，达到加热热水回收能量的目的。回收装置本身有温度控制装置，保证了油和水换热的油温，只有高于一定温度的油才会和水进行热交换，低于设定温度的油会被旁通掉回到主机中，保证了空压机需要的油温。空压机油管路通过换热降温，防止了高温造成空压机停机的现象。

　　利用回收热量置换的热水有多种用途，如用于其他液体介质加热，作为锅炉补水的预加热，进入中央空调系统使用，作为生活用水及地暖用水，利用热水来制冰水，等等。

　　四、余热利用实例

　　目前，使用较为广泛的是利用回收热量置换洗浴用热水，以下根据实际工程实例来分析此技术的可行性。

　　某企业拟采用空压机余热回收系统制备职工洗浴用热水，每班约有300人同时洗浴，二班制，年时基数4016小时。

　　空压站内采用90kW及75kW螺杆式空压机各两台，在空压机内安装了热量回收包，同时选用一台热回收闭式循环换热机组。空压机内的轴功率约65%~75%可以回收，按照70%的回收率计算，可回收的轴功率合231kW。空压机余热可提供的一次侧热水温度设定为70℃，回水为50℃;二次侧夏季供回水温为40/10℃(温差30℃)，冬季为50/4℃(温差46℃)。热回收系统如下图。

　　图三 热回收系统管路示意图

　　4台空压机在两班内均同时运转，长期加载。每台空压机可回收的热量计算公式为：耗电量(kW.h)=水量(m3/h)×温升(℃)× 4187÷3600

　　表一 90kW及75kW空压机可回收的热水量

　　注：根据生产负荷情况，每班按6.5小时计。

　　经计算可知，4台空压机的热回收量可供夏季洗浴水量约43m3/班，冬季约28 m3/班。

　　根据设计需求，该厂每班300人同时洗浴，每人每次的洗浴水量按50L计，则洗浴总水量约为15m3/班，考虑裕量后按照16m3/班水量计算。

　　由以上数据可见，即使在供回水温差大的冬季，3台空压机的热回收量已经可以满足该厂的洗浴需求。

　　从投资角度，我们不难得出以下数据。

　　表二 设备投资与投资回报

　　由于空压机热回收设备取代了传统的电加热热水器，因此在运行过程中，每年节省运行费用约65万元，项目投资回收期为6个月，经济效益明显。

　　五、螺杆式空压机热回收的优点

　　1、零成本利用热能：为客户提供生活热水，安全、卫生、方便、实用。螺杆空压机余热回收装置与燃油、燃气锅炉比较，无污染、一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污对大气环境的污染。一旦安装投入使用，只要空压机在运行，企业职员就随时可以提取到热水使用。为创建资源节约型环境友好型企业奠定基础。

　　2、提高设备运行效率：增加排气量，减少耗电，实现空压机的经济运行。多数空压机制造厂家出厂机组设定风扇运转温度为85℃启动散热。安装螺杆空压机回收装置运行的空压机组温度在85℃以内，可以降低风冷螺杆空压机散热风扇运转时间。一般风冷空压机都在80-96℃间运行，空压机余热回收装置足可以使空压机温度降8-12℃，其降幅都在4-8%，夏天更徍，为此它的经济效益就更显著了。

　　3、减少维修保养成本：降低设备运行温度，减少了机器的故障，延长了设备的使用寿命，延长机油、机油隔、油气分离器等常用耗件的更换周期。螺杆空气压缩机的主要费用支付是运行费用，属于高成本设备，其次是耗材的更换，如机油、机油隔、油气分离器。空压机在85℃内运行，防止机油乳化、积碳现象降低，二者是严重影响油隔、油气分离器寿命性能的致命因素。如果乳化、碳化颗粒超常将堵塞机油隔、油气分离器，严重影响机器的运行，使内压剧增，电机功率超负荷，机体温度超高，后果是多耗电能，机器烧毁和引发火灾。

　　参考文献：

　　[1]陆爱军，陈慈平，钱进，空压机余热应用实例，上海节能，2011(08)

　　[2] 卢东风.空压机变频节能控制[J].油气田地面工程，2008(08)

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