噴油螺桿空壓機(jī)余熱回收原理及其應(yīng)用空壓機(jī)余熱回收 一、空壓機(jī)熱量的產(chǎn)生 1.壓縮空氣高溫的產(chǎn)生 在空壓機(jī)工作過(guò)程中，壓縮空氣在外力作用下， 分子勢(shì)能 轉(zhuǎn)換成分子動(dòng)能，分子動(dòng)能增加，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，使分子溫度......
在空壓機(jī)工作過(guò)程中，壓縮空氣在外力作用下，分子勢(shì)能轉(zhuǎn)換成分子動(dòng)能，分子動(dòng)能增加，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，使分子溫度升高，表現(xiàn)為，壓縮后的空氣溫升大幅升高。
在空壓機(jī)的壓縮過(guò)程中，主要依靠設(shè)備的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)壓縮過(guò)程進(jìn)行。由于主軸在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，與軸瓦產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致主軸溫度升高。升高的溫度，對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備危害很大，這部分熱量就要依靠潤(rùn)滑油在對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)部件潤(rùn)滑過(guò)程中，將熱量帶走。帶走的熱量，最后傳遞給潤(rùn)滑油，使?jié)櫥蜏囟壬摺?/span>
熱力學(xué)第一定律：熱力系內(nèi)物質(zhì)的能量可以傳遞，其形式可以轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中，各種形式能量的總量保持不變。
根據(jù)這一定律，空壓機(jī)熱量的產(chǎn)生，靠電動(dòng)機(jī)在電能作用下，對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)做功。使系統(tǒng)內(nèi)能增加，表現(xiàn)為，油溫和壓縮氣體溫度升高。
近些年，國(guó)內(nèi)外空壓機(jī)余熱利用相關(guān)技術(shù)人員用工程熱力學(xué)分析了噴油螺桿壓縮機(jī)能量回收的有效性，如下表：
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空壓機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生總熱量
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螺桿空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)熱水量參數(shù)表：
（空壓機(jī)運(yùn)行壓力大于7.6kg/cm2）
螺桿空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)產(chǎn)熱水量計(jì)算 ：
※100HP(75kw)空壓機(jī) 。
※運(yùn)行時(shí)間24小時(shí) 。
※溫升20℃-55℃（產(chǎn)水量見(jiàn)表）。
※按桶提用水量20L/人·天。
產(chǎn)水量Q＝24小時(shí)/天×1.92m3/小時(shí)＝46m3/天＝46噸/天 。
用水人數(shù)N＝46m3/天÷20L/人·天＝46000L/天÷20L/人·天＝2300人。
100HP空壓機(jī)運(yùn)行24小時(shí)可滿足2300人用水。
不同供熱方式使用成本對(duì)比：
（溫度升高45℃）
1）壓縮氣體改造：在壓縮空氣出口管道處，重新接通一管道，將高溫壓縮空氣引出，與熱水機(jī)組上高溫空氣進(jìn)口連接。使壓縮空氣進(jìn)入板換中，與生活用水換熱后，從板換的空氣出口處引出，再與壓縮空氣出口末端管道連接，使經(jīng)冷卻后的壓縮空氣提供給用戶。
（2）滑油管路改造：潤(rùn)滑油在氣油分離器中分離后，將高溫的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)鋼絲軟管引出，進(jìn)入到換熱器內(nèi)。在板換內(nèi)，與水換熱后。再由鋼絲軟管引出。
為保證空壓機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定，避免因換熱器有故障，或換熱器檢修等問(wèn)題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，另外再設(shè)計(jì)一條回路，直接將高溫油連接到換熱器的回油端。
在換熱器的回油端，設(shè)計(jì)安裝一電動(dòng)三通閥。將換熱器回油端的沒(méi)有進(jìn)入板換的高溫油，和進(jìn)入板換的低溫油分別處理。
高溫潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)三通閥后，將這部分潤(rùn)滑油引入到空壓機(jī)自身裝配的油冷卻系統(tǒng)中。在這個(gè)冷卻系統(tǒng)中，潤(rùn)滑油中的熱量直接被冷卻水帶走，沒(méi)有經(jīng)過(guò)回收。冷卻后的潤(rùn)滑油，再進(jìn)入空壓機(jī)機(jī)體內(nèi)，參與設(shè)備的冷卻。而經(jīng)過(guò)板換回收熱量后的潤(rùn)滑油，引入到潤(rùn)滑油回油泵，繼續(xù)參與油路循環(huán)。
四、冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在保證設(shè)備已有冷卻系統(tǒng)的前提下，另外再設(shè)計(jì)一路水冷卻系統(tǒng)，由水質(zhì)符合職工洗浴的生活用水作為冷卻水，利用該系統(tǒng)，將生活用水加熱到用戶需要的溫度，滿足用戶使用。
該冷卻水系統(tǒng)，需要四套水泵 ,分別為：
1.生活水供水泵（一用一備）:為熱水機(jī)組提供冷卻水。
2.循環(huán)水泵（一用一備): 使循環(huán)水箱內(nèi)的水循環(huán)進(jìn)入熱水機(jī)組，被多次加熱。
3.恒溫供水泵（一用一備）：將循環(huán)水箱內(nèi)加熱好的熱水送入恒溫水箱。
4.恒溫箱出水泵（一用一備）：將恒溫水箱內(nèi)的熱水供給用戶。
工作過(guò)程：將一定量的生活用水通過(guò)供水泵先注入到循環(huán)水箱內(nèi)。然后通過(guò)循環(huán)水泵將生活用水加入到熱水機(jī)組內(nèi)，參與換熱。換熱后的高溫生活用水再次進(jìn)入到循環(huán)水箱內(nèi)，繼續(xù)被循環(huán)泵抽送到熱水機(jī)組內(nèi)加熱。當(dāng)生活用水在熱水機(jī)組內(nèi)經(jīng)過(guò)多次加熱，達(dá)到符合用戶要求溫度的熱水后，再通過(guò)恒溫供水泵，將這部分熱水儲(chǔ)存到恒溫水箱里。
最后，根據(jù)用戶需要，開(kāi)啟恒溫水箱出水泵，將達(dá)到要求的熱水供給用戶使用。
檢測(cè)的主要有冷卻水的進(jìn)出口溫度；潤(rùn)滑油進(jìn)出熱水機(jī)組溫度；壓縮空氣進(jìn)出熱水機(jī)組溫度。
空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)特點(diǎn) ：
1、空壓機(jī)原有冷卻系統(tǒng)與空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)是兩套完全獨(dú)立的系統(tǒng)，使用者無(wú)須擔(dān)心由于空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)的原因而影響空壓機(jī)的運(yùn)行。兩套系統(tǒng)的切換自動(dòng)控制，在空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)未啟用時(shí)，空壓機(jī)使用機(jī)身自帶冷卻系統(tǒng)；當(dāng)余熱回收系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)切換至余熱回收系統(tǒng)。
2、全自動(dòng)控制系統(tǒng)，無(wú)需人為操作，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)溫度、水位的情況做出判斷，自行決定換熱方式。
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