空气压缩机热能回收系统的应用

杨红燕

(平煤股份十三矿，河南 平顶山 467000)

通过压缩空气来获得动力，是工业领域中获取动力最常用的方式，利用空气压缩机来进行空气压缩，其能耗约占企业耗电总量的10%到35%。空气压缩机在工作时排气和循环油的温度高达85℃到95℃，而过多的废热会增加设备的耗能，并加快设备磨损，缩短设备的使用寿命。因此，为了保证设备的运行温度在允许范围内，空气压缩机的冷却系统需要采用水冷或者风冷的方式将这些热量排放到周围的环境中。这些热能，大约有85%可以通过热能回收系统来进行回收利用的。

1 空气压缩机热能回收系统的组成

空气压缩机热能回收系统主要有热能回收期、热泵暖风机、热泵热水器和保温水塔等几部分组成的。

1.1 热能回收器

热能回收器主要是吸收空气压缩机在运行过程中产生的热量，利用热交换的原理，将空气压缩机冷却系统中热水的热量转移到冷水中，然后通过管道将被加热的冷水输送到热水储水塔以供各种热水使用。同时，热能回收器可以将空气压缩机的运行温度降低到80℃以下，保证了设备的安全运行温度，延长设备以及各部件、耗材的使用寿命，提高设备运行的安全系数。

1.2 热泵暖风机

热泵暖风机主要是通过吸收空气的热量，并将其转移到房内，用来提高烘干房的温度，通过和相应设备的配合，从而保证物料的干燥。

1.3 热本热水器

热泵热水器是使用电能来驱动空气压缩机，利用工质循环将空气中的潜热吸收掉，再经过空气压缩机的压缩之后变成高压高温的气体，从而实现对水的间接加热。

热能回收器安装在空气压缩机的油循环管路当中，通过热交换原理将冷水加热之后，通过输送管将热水输送到储水塔，以供各种热水使用，而热泵热水器安装在储水塔中，在空气压缩机不工作的时候对储水塔的水进行辅助加热。

2 应用空气压缩机热能回收系统的意义

2.1 充分利用能源，节能环保

空气压缩机排放的多余热量，其温度高达85℃到95℃，如果直接排放到空气中，不但是巨大的浪费，同时也对环境造成一定的影响。而利用空气压缩机热能回收系统，可以对其排放的热能进行充分的回收利用，更加节能环保。

2.2 利于空气压缩机散热

由于热能回收系统吸收了大部分的热量，使得空气压缩机的运行温度保持在65℃到85℃之间，起到很好的散热效果。而同时，在此温度范围内，空气压缩机的散热风扇会停止运转，这样就减少了设备的耗能，也缓解了风扇润滑油变质以及电线接头老化的问题，延长设备的使用寿命，降低故障率。

2.3 无运行成本

空气压缩机热能回收系统的运行不需要烧煤烧油、也不需要用电。利用余热加热水，靠自有压力实现油、气、水的输入和输出，不需要运行成本。

2.4 降低空气压缩机的运行成本

热能回收系统的应用可以降低空气压缩机的运行成本，并提高设备的运行效率，减少散热风扇的运行耗能。

3 空气压缩机热能回收系统的选择和应用

热能回收器加热水的方式有直接加热和间接加热两种，直接加热的热水器可以实现将冷水一次性加热到所需温度，而且空气压缩机的工作状态比较稳定，温度波动不大，余热的回收率比较高;而循环加热热水器一次加热的温度有限，需要进行反复加热才能达到所需温度，所以空气压缩机的工作温度和余热的回收率也会随着水温从低到高呈现周期性变，使得空气压缩机的工作状态不稳地，对设备的使用寿命造成影响。在这里，直接加热的优势是很明显的，但其对技术的要求比较高，而间接加热虽然有所不足，但对技术的要求相对较低。

空气压缩机运行时会排放高热量的空气，利用热能回收系统，可以对其进行回收，以实现企业各方面的热水使用，例如职工澡堂的热水供应、洗衣房的衣服烘干等，可以减少过了供热产生的用煤量和用电量。

现在有很多煤矿的职工洗澡用水、更衣室供暖以及烘干房供气一般都是采用锅炉进行加热的，以某单位为例，对其锅炉运行进行统计，每月需要用煤22t，用电4136kWh，在春冬两季的时候用煤量和用电量更大。而为了减少锅炉供热的用煤量和用电量，该单位采用了空气压缩机热能回收系统，对空气压缩机所产生的油、水、气余热进行回收利用，用于洗澡、烘干和供暖的供热，而在空气压缩机不工作的时候，采用热泵热水器来进行热水的辅助加热，利用热泵暖风机来进行洗衣房的烘干，很好的实现了锅炉供热用煤用电量的降低，为改企业节省了煤电的能耗。

4 结语

空气压缩机热能回收系统可以将空气压缩机产生的废热进行回收利用，并铲除70℃到90℃的高品质热水，这些热水可以供工矿企业的生活用水和生产用水。同时，除了采用环保型制冷剂外，空气压缩机热能回收系统由于借助电能，从空气中取热，在居住小区内不造成任何空气污染，是一种清洁、安全的采暖系统，年减排二氧化碳706.02千克(以碳计)。热能回收系统的应用适应了时代的发展要求，响应国家节能环保的号召，对节省企业开支，减低生产能耗具有重要意义。

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