螺桿式空壓機工作時，循環(huán)油及排氣溫度高達80～100℃，通過其自身的散熱系統(tǒng)來給高溫高壓的油、氣降溫的過程中，約有90%熱能就被無端的浪費了。

　　【摘 要】螺桿式空壓機在煤礦應用越來越多，取代了原來傳統(tǒng)的活塞式空氣壓縮機，由于螺桿式空壓機本身具有特殊性，余熱回收的潛力非常大，如何開發(fā)和利用好這些浪費了的能量，做好礦井節(jié)能減排工作，推廣應用空壓機余熱回收技術，對企業(yè)具有明顯經(jīng)濟效益。

　　【關鍵詞】機械論文發(fā)表,空壓機,熱能回收,節(jié)能減排,降低電耗

　　1 空壓機運行存在問題

　　冷卻過程，空壓機采用風冷或水冷卻方式，將這些余熱向環(huán)境中排放，不環(huán)保，且散熱設備耗費電力，維修費用高。

　　2 空壓機余熱回收工作原理

　　在不改變空壓機原有工作狀態(tài)的前提下，合理利用空壓機余熱，把冷卻水通過熱交換器把空壓機的熱油、熱氣迅速冷卻下來，將這部份余熱經(jīng)過熱量回收裝置轉(zhuǎn)化為熱水，供生活澡堂使用，同時壓縮機得以降溫。

　　空壓機余熱回收利用熱水系統(tǒng)原理流程如下：

　　3 空壓機余熱回收改造及經(jīng)濟分析

　　以福建煤電公司坑柄煤礦為例，井口空壓機房安裝有3臺UD-110A和1臺UD-55A型螺桿式空壓機，2010年安裝了3臺ZKFRS-100Ⅱ型空氣源熱水器;而空壓機房與空氣源熱水器房兩地的直線距離短(僅10米)，在熱水傳輸過程中可以減少熱能的損失，有較好的安裝條件。

　　鑒于坑柄煤礦使用空氣源工業(yè)熱水器，其進水的水溫高低和氣候溫度直接影響著空氣源熱水器在加熱過程消耗電能的多少，所以，對空壓機的熱能進行回收，將大大提高能源的綜合利用，可實現(xiàn)熱/氣聯(lián)產(chǎn)。因此，安裝螺桿式空壓機熱能余熱回收器，對礦井節(jié)能減排作用，也有一定的經(jīng)濟社會效益。

　　3.1 坑柄煤礦空氣能熱泵結(jié)合空壓機油氣余熱雙回收系統(tǒng)的流程如下：

　　按照上述空壓機余熱回收流程，改造2臺110kw空壓機。熱能回收機的油冷卻器通過油管串接到空壓機原潤滑冷卻系統(tǒng)，熱能回收器的空氣冷卻器通過氣管串接到空壓機原后冷卻系統(tǒng)。空壓機80-100℃的潤滑油及壓縮空氣在熱能回收器中，將冷水直接加熱到55～60℃(根據(jù)運行情況對參數(shù)適當調(diào)節(jié))，送到保溫熱水箱儲存。

　　當保溫水箱水溫沒有達到要求的溫度時，或者保溫水箱滿水位時，控制系統(tǒng)會停止補充冷水，自動轉(zhuǎn)換為熱水循環(huán)，進一步回收空壓機余熱，或者先將水箱的水加熱到要求的溫度后，才再補充冷水。該系統(tǒng)確保任何時候水箱的水溫均達到用戶要求的溫度。

　　由于采用了換熱器高效、低阻技術，安裝余熱回收系統(tǒng)后空壓機控制系統(tǒng)不變，工作性能不變，操作維修方式不變。余熱回收系統(tǒng)如有任何故障，甚至余熱回收熱水器系統(tǒng)停水、停用時，原空壓機系統(tǒng)都可以照常運行。

　　空壓機余熱回收熱水系統(tǒng)完全自動控制。它與空壓機運行相聯(lián)動：當空壓機運行時，對應的熱能回收器自動運行;當空壓機停止運行時，對應的熱能回收器也停止運行。

　　熱泵系統(tǒng)與空壓機余熱系統(tǒng)可同時運行，也可獨立運行。夏、秋季節(jié)，工人熱水用水量減少，空壓機余熱熱水可能滿足工人洗澡熱水需要，因此，可將熱泵停用。

　　3.2 空壓機油氣余熱雙回收熱水系統(tǒng)設計計算

　　按照上述3.1余熱回收系統(tǒng)流程，通達潔能寶牌空壓機油氣余熱雙回收器的回收效率為95%，如果空壓機12小時工作，負載率為90%(空壓機實際運行壓力肯定小于額定壓力，壓力減小1bar，其負載功率減小5-8%)。

　　則110kw空壓機油氣余熱雙回收余熱功率為：110*90%*95%=94kw;1噸水每升高1℃，所豁要熱量為1.000call; 電功率熱值lkw.h=860kcal熱水產(chǎn)量為(進水溫度15℃，出水溫度55℃，水的溫升按40℃ 計算)：

　　Q=110*90%*95%*0.86/(55-15)=2.02噸/小時。

　　2臺110kw空壓機，油氣余熱雙回收每天產(chǎn)水量為：2.02*12*2=48.5噸

　　3.3 余熱回收實際應用效果及節(jié)能經(jīng)濟效益分析

　　坑柄煤礦2010年6月份投入使用三臺空氣能熱泵，平均噸水耗電量為14.5 kwh，2012年12月初安裝好二臺空壓機余熱回收器，2012年12月2日正式投入使用，平均一天加熱水量為37.8噸，因此空壓機余熱回收器運行后，空氣能熱泵節(jié)約運行時間，每日節(jié)約電費37.8T×14.5 kwh×0.63元/kwh=345.3元，空壓機一年運行330個工作日，全年累計節(jié)約電費345.3×330=113949元。

　　每臺余熱回收器循環(huán)水泵功率750W，控制電磁閥功率50W，總耗電為800W，余熱回收器工作時，可以停開空壓機冷切風扇，節(jié)約空壓機冷卻風扇功率每臺 3700W，因此空壓機余熱回收器運行后，還可以節(jié)約電能3700-800=2900W，總共節(jié)約電能2.9×2=5.8kw/h，據(jù)統(tǒng)計空壓機一天運行 10.5小時，一年運行330個工作日，全年累計節(jié)約電費5.8×10.5×330×0.63×0.8=10129元。因此，使用空壓機余熱回收器后，年節(jié)約電費113949+10129=124078元。

　　安裝余熱回收系統(tǒng)裝置共投資11.5萬元，12個月可收回投資成本，達到降低綜合能耗、節(jié)能減排的效果。

　　4 結(jié)束語

　　我礦安裝余熱回收利用系統(tǒng)裝置后，從以上效益分析對比可以看出，空壓機余熱回收技術應用為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，降低成本，是值得企業(yè)大力推廣的項目。