空压机热回收与应用端使用探讨

李国林

（敦南微电子（无锡）有限公司 江苏无锡 214028）

目前各工厂使用空压机产生压缩空气动力产品，及大量余热量，此部分副产品都以风冷或水冷方式外散，而没有效利用。结合目前空压机使用状况与热源需求点综合分析，进行空压机热回收的节能系统改造，达到节能降耗目的。

1 系统介绍

1.1 现况：现有无油水冷螺杆机3台，电功率为650kW·h，压缩空气用于工厂工艺。冷却方式为水冷。

1.2 需求与热源：中央空调热水系统与纯水RO预热系统。原热源为外购150℃饱和蒸汽提供。

2 回收热源

无油螺杆机效率转换方式，有94%的电能轴功率转换为热能需通过冷却水带走，即有650kW*0。94=611kW·h的功率可作为余热回收，依实际最低空压机使用2台及加载效率95%以上，即最小总回收热量为450*0。94*0。95=401kW·h

3 应用端使用

应用端空调与纯水预热两部分中，空调热水系统需要40℃以上的热水进行换热确保约1000m2办公室附房室温能够维持在20℃以上。纯水水源预热需要将20m3/h的市政自来水由7℃左右提高到20℃以上，以确保纯水系统产水效率节省用水与用电及纯水设备正常运行。

4 空压机热回收改造

系统单线图

改造后运行效果图

改造3台并联空压机冷却水系统为一次侧闭环系统，使用RO水为媒介携带由压缩机油冷却器、一级转子冷却器、二级转子冷却器产生的高温水，回收的热量以高效板式换热器为换热界面。再利用二次闭环系统将回收的热源输送至空调换热点与纯水预热换热点。在一次、二次侧热能回收系统中，对空压机油冷与中后冷却器水流次序改造，由原先并联进水改为串联方式，使得空压机冷却水出水温度提高至60℃左右，产气口增加外后冷器，确保压缩空气温度在30℃以下，而不影响后置干燥机空气露点温度。

应用端热回收改造，二次侧回收热水首先经过中央空调应用端板式换热器将取暖空调热水提升至40℃左右，通过温控调节水量，办公室附房室内温度可稳定在20℃以上，达到预期要求。二次侧回收热水由中央空调串联出水再引至纯水站，与原纯水RO机前换热器连接进行温控使用，经连续运行24h监测发现，水温由原自来水进水温度8℃只能提升至13℃，不能达到预期要求。经现场研究讨论，发现原纯水系统由于间歇性启动额定流量较大，使得换热温差降低，如果利用变频降低水流量，将会影响RO机进水压力，而使纯水系统不能正常运行。结合纯水系统现场设备，使用RO主机前原有15吨预处理水箱作为一个缓冲蓄能桶，增加一套10m3/h循环水泵及使用原有温控器，对预处理水箱连续加热，在此状况下，自来水持续补8℃左右的进水，与水箱内25℃左右温水混合，使得纯水系统水温稳定在20℃以上，产水效率由热回收前的38%提高至56%，每天节省水量达到60t，由于增加一台循环水泵，与提升产水效率后降低纯水系统用电相抵消，达到持平，且纯水系统设备运行稳定，延长了使用寿命。

5 技术改造结论

通过本系统改造后，每年可节省蒸汽费用26.6万RMB，减少自来水费2.2万RMB，提高纯水产水率15%，纯水设备安全运行稳定及延长设备使用寿命，达到了预期设计要求

[1]赵荣义,范存养,薛殿华,钱以明.空气调节.

[2]赵镇南,传热学.

[3]朱金波,工程流体力学.