压缩空气系统热回收分析

　　出了在空压系统设计过程中应注重节能减排措施的应用的结论。

　　1概述压缩空气是工业领域中应用*广泛的动力源之一。

　　具有安全、调节性能好，输送方便等诸多优点，在现代化、自动化等工业领域中的应用极其广泛。要得到品质优良的压缩空气需要消耗能量，但是，绝大多数压缩空气系统，由于各方面的原因，运行效率都很低，能量浪费严重。这就要求我们在压缩空气系统设计和设备选择时要有节能的概念和措施，从根本上减少能源消耗，这既符合国内节能减排的要求，也符合世界范围内低碳经济的发展潮流。

　　压缩空气系统节能的一个主要方向就是空压机的余热回收。

　　热回收的必要性及可行性我们一般在设计时所采用的余热利用，是将压缩空气排风口的热量，在冬季部分排至室内。这种排风温度约为40C左右，只能放散到室内，作为采暖负荷的补充，由于其出口压力是很低的，只有6mm水柱，满足不了任何换热器的阻力损失，靠其换热是不可能的。

　　这里所说的热回收，是指压缩空气本体压缩热的热回收。

　　根据行业调查分析，在空压机系统运行费用组成中，电能消耗（电费）约占到77%，几乎所有的系统浪费*终都是体现在电费上。

　　空压机运行时会产生大量的压缩热，压缩热消耗的能量占机组运行功率的85%，这部分压缩热如果不交换掉，可引起电机高温及排气高温，不但影响空压机的使用寿命，更影响压缩空气的质量；如直接由冷却系统将热量排放，不但浪费了能源，更会造成热污染。

　　如根据不同类型压缩机的结构和原理，适当地对其进行改造，将热量回收，再结合工厂实际情况进行利用，那么就可以变废为宝，将原本排入环境的热量收集利用，可减少燃料消耗量。

　　空压机余热主要用于以下几个方面：可以作为其它液体介质的加热；）可作为锅炉补水的预加热；）进入中央空调系统中使用；生活热水及地暖用水。

　　热回收系统的原理及组成热回收系统包括换热系统、加压系统、水源以及保温保存系统。因为空压机的开关机并非是均匀的，它与设备配置和工厂使用情况有很大关系，因此可以认为热源在单位时间内是杂乱的，但长期来说就是稳定的热源。同时采暖和卫生热水负荷也是不均匀的，因此为了缓和矛盾，必须有足够的保温保存方式，即保温水箱。热回收系统为冗余系统，当保温水箱水温达到设定温度或者停止使用时，可将空压机的冷却切换到原来的风冷或水冷形式。见。

　　苏州某厂房，选用2台风冷喷油螺杆空压机，一台电功率为37kw工频，一台为37kw变频。两台空压机每天运行时间为7：30~16：30，运行时间为9小时，平均加载率8 0%，回收这两台空压机余热，产生*高温度80C的热水，完全满足60人下班后洗澡所需。工人洗洗澡水蓄热温度60C，平均洗澡热水水量80L/人次；夏季补水温度2热能回收率为轴功率的6 4.3热力学分析日；3）空压机可回收的余热：Q2>Q1，所以，回收此两台空压机的余热可以满足要求。

　　4.4系统形式见。

　　4.5投资回报分析4.6使用效果安装热回收系统并经过初步运行后，根据对现场使用情况的了解，储水罐的实际水温能够达到设计要求，有时可以达到80C，空压机运行一天后储存的热量完全能够达到预定的使用要求。达到了节能减排的目的。

　　安全、卫生、方便、实用。不会产生一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污等，对大气环境没有污染。

　　经济运行。提高空压机的运行效率，实施空压机的经济运转。

　　减少空气压缩机维护费用。空压机工作温度的降低，减少了机器的故障，延长了设备的使用寿命，降低了维修保养成本。

　　d热回收系统可能存在的缺点和不足1）空压机在某个时间段不工作时，无法提供热源，此时若有供热需求可能无法满足。）夏季空压机排热量较大，但此时热水需求却较少，热回收装置利用率下降。

　　管道损失，空压机房因为噪音等原因，往往设置在接近用气点但远离办公室和生活区，因此运输损耗需要考虑。

　　压缩空气系统在动力工程设计中是一个简单的系统，但是节能措施可以在这个系统的各方面都有应用，只要我们在设计过程中注意观察，认真总结，本着以人为本，以节能减排为目标，将空压系统与其他系统有效关联，就能达到降低企业成本，节省能源消耗，改善员工工作环境，减少碳排放、废热排放、污染物排放的目的。

　　邢志涛男，工程师，2000年毕业于上海理工大学制冷与低温技术专业，现就职于中国航空规划建设发展有限公司。