螺桿式空壓機(jī)工作時(shí)，循環(huán)油及排氣溫度高達(dá)80～100℃，通過(guò)其自身的散熱系統(tǒng)來(lái)給高溫高壓的油、氣降溫的過(guò)程中，約有90%熱能就被無(wú)端的浪費(fèi)了。

　　【摘 要】螺桿式空壓機(jī)在煤礦應(yīng)用越來(lái)越多，取代了原來(lái)傳統(tǒng)的活塞式空氣壓縮機(jī)，由于螺桿式空壓機(jī)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(fèi)了的能量，做好礦井節(jié)能減排工作，推廣應(yīng)用空壓機(jī)余熱回收技術(shù)，對(duì)企業(yè)具有明顯經(jīng)濟(jì)效益。

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)械論文發(fā)表,空壓機(jī),熱能回收,節(jié)能減排,降低電耗

　　1 空壓機(jī)運(yùn)行存在問(wèn)題

　　冷卻過(guò)程，空壓機(jī)采用風(fēng)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(shè)備耗費(fèi)電力，維修費(fèi)用高。

　　2 空壓機(jī)余熱回收工作原理

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

　　空壓機(jī)余熱回收利用熱水系統(tǒng)原理流程如下：

　　3 空壓機(jī)余熱回收改造及經(jīng)濟(jì)分析

　　以福建煤電公司坑柄煤礦為例，井口空壓機(jī)房安裝有3臺(tái)UD-110A和1臺(tái)UD-55A型螺桿式空壓機(jī)，2010年安裝了3臺(tái)ZKFRS-100Ⅱ型空氣源熱水器;而空壓機(jī)房與空氣源熱水器房?jī)傻氐闹本�距離短(僅10米)，在熱水傳輸過(guò)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(jìn)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(guò)程消耗電能的多少，所以，對(duì)空壓機(jī)的熱能進(jìn)行回收，將大大提高能源的綜合利用，可實(shí)現(xiàn)熱/氣聯(lián)產(chǎn)。因此，安裝螺桿式空壓機(jī)熱能余熱回收器，對(duì)礦井節(jié)能減排作用，也有一定的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

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

　　按照上述空壓機(jī)余熱回收流程，改造2臺(tái)110kw空壓機(jī)。熱能回收機(jī)的油冷卻器通過(guò)油管串接到空壓機(jī)原潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，熱能回收器的空氣冷卻器通過(guò)氣管串接到空壓機(jī)原后冷卻系統(tǒng)。空壓機(jī)80-100℃的潤(rùn)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(yùn)行情況對(duì)參數(shù)適當(dāng)調(diào)節(jié))，送到保溫?zé)崴�箱�?chǔ)存。

　　當(dāng)保溫水箱水溫沒(méi)有達(dá)到要求的溫度時(shí)，或者保溫水箱滿水位時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)停止補(bǔ)充冷水，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為熱水循環(huán)，進(jìn)一步回收空壓機(jī)余熱，或者先將水箱的水加熱到要求的溫度后，才再補(bǔ)充冷水。該系統(tǒng)確保任何時(shí)候水箱的水溫均達(dá)到用戶要求的溫度。

　　由于采用了換熱器高效、低阻技術(shù)，安裝余熱回收系統(tǒng)后空壓機(jī)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(shí)，原空壓機(jī)系統(tǒng)都可以照常運(yùn)行。

　　空壓機(jī)余熱回收熱水系統(tǒng)完全自動(dòng)控制。它與空壓機(jī)運(yùn)行相聯(lián)動(dòng)：當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱能回收器自動(dòng)運(yùn)行;當(dāng)空壓機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱能回收器也停止運(yùn)行。

　　熱泵系統(tǒng)與空壓機(jī)余熱系統(tǒng)可同時(shí)運(yùn)行，也可獨(dú)立運(yùn)行。夏、秋季節(jié)，工人熱水用水量減少，空壓機(jī)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(jī)油氣余熱雙回收熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算

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

　　則110kw空壓機(jī)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(jìn)水溫度15℃，出水溫度55℃，水的溫升按40℃ 計(jì)算)：

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

　　2臺(tái)110kw空壓機(jī)，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(shí)際應(yīng)用效果及節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析

　　坑柄煤礦2010年6月份投入使用三臺(tái)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(tái)空壓機(jī)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(jī)余熱回收器運(yùn)行后，空氣能熱泵節(jié)約運(yùn)行時(shí)間，每日節(jié)約電費(fèi)37.8T×14.5 kwh×0.63元/kwh=345.3元，空壓機(jī)一年運(yùn)行330個(gè)工作日，全年累計(jì)節(jié)約電費(fèi)345.3×330=113949元。

　　每臺(tái)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(shí)，可以停開空壓機(jī)冷切風(fēng)扇，節(jié)約空壓機(jī)冷卻風(fēng)扇功率每臺(tái) 3700W，因此空壓機(jī)余熱回收器運(yùn)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(jì)空壓機(jī)一天運(yùn)行 10.5小時(shí)，一年運(yùn)行330個(gè)工作日，全年累計(jì)節(jié)約電費(fèi)5.8×10.5×330×0.63×0.8=10129元。因此，使用空壓機(jī)余熱回收器后，年節(jié)約電費(fèi)113949+10129=124078元。

　　安裝余熱回收系統(tǒng)裝置共投資11.5萬(wàn)元，12個(gè)月可收回投資成本，達(dá)到降低綜合能耗、節(jié)能減排的效果。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　我礦安裝余熱回收利用系統(tǒng)裝置后，從以上效益分析對(duì)比可以看出，空壓機(jī)余熱回收技術(shù)應(yīng)用為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，降低成本，是值得企業(yè)大力推廣的項(xiàng)目。