空压机余热回收节能技术在黄金矿山的改造应用

（山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，山东 莱州 261400）

一般情况下，空压机有一部分会被安置在黄金矿山的硐内部，而且大部分的空压机都是活塞式空气压缩机，经过长时间的工作，经常会因为冷却装置失效或是根本就没有安装而造成机器内产生大量的一氧化碳，从而经过内部的管道传送到凿岩工作面，一旦这样就会对内部正在进行工作的人员产生中毒危害，严重者会危及生命。只有对空压机配置专门的冷却系统，还要随时对温度进行自动监测，控制空气出口的温度，更换新型的空压机，采用大型螺旋式空压机等。因为空压机在使用的期间，会因为内部的运行系统而产生大量的热量，由此以来便会使得机器压缩的效率有所降低，所以必须要通过风冷或是水冷对散热系统进行降温，帮助热量进行挥发，不过这种降温的方法会浪费大量的能源，为了减少能源的消耗，应该合理的对空压机余热回收节能技术进行改造，以此来加强该技术在黄金矿山中的应用[1]。

1 空压机余热回收节能技术在黄金矿山中的改造内容

在对其改造的内容上，大致分为六小部分。一就是对空压机余热系统进行置换，在此方面可以选择原空压机散热系统，并对其安装余热回收器，连接上双螺旋空气压缩机，从而回收余热资源。二就是对控制系统进行改造，主要就是选取自动化电气控制系统，保证可以即时的显示系统的各项参数。三是要对其安装保温的水箱，有利于空压机中回收热水的蓄能装置。四则是需要给热水提供恒压供水系统。五就是还要对空压机余热回收系统加入定时除垢污的性能，防止系统管道内产生垢污，以此来确保换热的功效。最后一部分就是要对所有的热转换设备以及传热的系统和蓄热设备提前做好保温的有效措施，这样可以大大的减少热量的流失。

1.1 关于原空压机冷却的原理分析

图1 原空压机冷却原理示意图

喷油螺杆风冷式空压机在长期运转的期间，会将自身产生的电能转变为机械能，然后最终通过机械能再转变为气压能。在使该机器压缩空气的期间，体积越小，就会让空气里的热能浓缩引起的压缩空气温度升高，与此同时压缩机螺杆经过运转后所产生的热量会跟着空压机自身的润滑油气混合物而向外排出。而这些热量，相当于空压机功率的百分之九十之上，冷却前的排气温度一般在80℃～100℃。因为机器在运行的整个过程中，对于温度的要求控制十分严格，所以必须要利用冷却系统对热量进行排放[2]。原理如图1所示。

图2 改造后空压机余热的原理

1.2 关于改造后空压机余热回收的基本原理分析

随着对金矿开采工程的延伸，活塞式空气压缩机在20世纪80年代就被得到了普遍的应用，但是因为该设备的工作噪声太大，体积所占的空间也比较大，还需要专业人员对其进行维护，而且部分的空压机一般都会安置在硐内，所以面临的一些危险因素也比较高。而大型螺杆式空压机的出现不但产生的噪音比较低，而且工作的效率也是比较高，并且需要维护的费用也比较小。这些优点是活塞式空气压缩机不可比拟的。所以现在越来越多的大型螺杆式空压机逐渐的取代了传统是的空压机[3]。

空压机余热回收具体就是根据热能转换的基本原理，以此来把空压机所散发出来的热量转换到水中，然后通过水去对这些热量进行吸收，从而保证减少空压机运行中的温度。该方法具体就是利用了空压机的余热然后将水温进行加高从而进行再次利用的目的。这种技术还可以不用消耗任何额外的能源就可以对余热进行再次利用，可以起到非常好的节能减排效果，所以也被称作为节能技术。

2 空压机余热回收系统的组成和作用

空压机余热回收系统主要就是包含了供热、补水以及电气自动控制这三个系统，改造后的空压机余热回收系统基本原理大致如图2所示。

首先就是在对空压机的余热回收器方面，改造后的空压机是采用了高性能的导热材料，以及降低空气阻力等很多项的新技术，并且对水和油进行了密封，有效的解决了所面对的一些技术难题[4]。再者就是在供热系统这方面，当恒压供水系统中的保温水箱储水到达一定的限值之后，就会启动该系统，经过系统处理后供工业热水用。在补水系统这方面则是根据余热回收器的功能，因为余热回收器是一个系统，所以在对空压机启动的时候，只要启动任意一台就可以对所有的空压机进行油温检测，当油温到达指定的条件之后就会进行热交换。

电气控制系统则是有两种方式，那就是手动控制和自动控制两种。电气自动控制又被叫做PLC控制系统，其主要就是根据以往的顺序控制器进行引入新科技，从而形成的新型控制装置，PLC是属于一种可编程序的控制器。可以利用该系统中的动态软件去对水温以及其他的各项参数进行了解，并可以通过PLC技术进行自动控制[5]。保温水箱则是利用储存空压机所拥有的余热进行回收产生的热水，因为水的泡发性，所以在水箱的内层采用了304不锈钢板，所以也叫不锈钢保温水箱。一般来说在常温的二十四小时之内使用聚氨酯整体发泡的不锈钢保温水箱可以有效的降温3摄氏度之内。

3 结论

伴随着空压机余热回收节能技术在黄金矿山应用越来越广，对空压机余热技术的改造也变的十分重要，改造后的余热技术可以有效的对能源进行再次利用，并且减少了对于废弃物的排放，在对该技术的应用上，采用新型的材料以及技术是非常有必要性的一种手段，以此来加强空压机余热回收节能技术在黄金矿山中的应用，进一步的降低相关企业的运行成本，从而增加其的经济效益。余热回收节能系统在未来拥有着非常广阔的应用前景，以此来实现相关企业中的可持续发展战略。