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目前,由于無油螺桿空壓機(jī)制得的壓縮空氣潔凈無油,被寬泛使用。對(duì)于無油螺桿空壓機(jī),經(jīng)過過濾后的室外空氣進(jìn)入壓縮主機(jī)進(jìn)行壓縮后,得到高溫高壓的壓縮空氣,其溫度在170~190之間。為了保證空壓設(shè)備的正常運(yùn)行,需要對(duì)空壓機(jī)潤滑油和高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻,一般都是采用的帶冷卻塔的開式水冷卻系統(tǒng)對(duì)高溫壓縮空氣和高溫潤滑油進(jìn)行冷卻,通過冷卻塔把多余的熱量排放到大氣中去,不僅浪費(fèi)了資源,還造成了廢熱污染。因此對(duì)無油螺桿空壓機(jī)也進(jìn)行了熱回收的改造,把這部分熱量應(yīng)用于生活及工藝用水,不僅為企業(yè)減少了日常支出,還減少了對(duì)環(huán)境的污染。
目前,由于無油螺桿空壓機(jī)制得的壓縮空氣潔凈無油,被寬泛使用。對(duì)于無油螺桿空壓機(jī),經(jīng)過過濾后的室外空氣進(jìn)入壓縮主機(jī)進(jìn)行壓縮后,得到高溫高壓的壓縮空氣,其溫度在170~190之間。為了保證空壓設(shè)備的正常運(yùn)行,需要對(duì)空壓機(jī)潤滑油和高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻,一般都是采用的帶冷卻塔的開式水冷卻系統(tǒng)對(duì)高溫壓縮空氣和高溫潤滑油進(jìn)行冷卻,通過冷卻塔把多余的熱量排放到大氣中去,不僅浪費(fèi)了資源,還造成了廢熱污染。因此對(duì)無油螺桿空壓機(jī)也進(jìn)行了熱回收的改造,把這部分熱量應(yīng)用于生活及工藝用水,不僅為企業(yè)減少了日常支出,還減少了對(duì)環(huán)境的污染。
3.1 一次換熱在無油螺桿式空壓機(jī)中的應(yīng)用
影響無油螺桿空壓機(jī)余熱回收的主要因素有:無油螺桿空壓機(jī)排氣溫度、潤滑油溫度以及排氣量等,其余熱回收系統(tǒng)回收的熱量主要來源于高溫壓縮空氣。具體改造過程是在不改變空壓機(jī)原有工作狀態(tài)的前提下,將之前通過冷卻塔的冷卻系統(tǒng)換成余熱回收系統(tǒng),通過余熱回收系統(tǒng)對(duì)高溫油氣進(jìn)行冷卻,把得到的熱水供用熱點(diǎn)使用,如圖。

圖中,室外空氣經(jīng)過過濾后進(jìn)入壓縮主機(jī)進(jìn)行壓縮,得到高溫壓縮空氣。無余熱熱回收系統(tǒng)時(shí),高溫壓縮空氣與經(jīng)冷卻塔降溫后的冷卻水進(jìn)行換熱,得到要求溫度的壓縮空氣供廠房使用。加入余熱熱回收系統(tǒng)后,根據(jù)具體需要,高溫壓縮空氣先和余熱回收系統(tǒng)中的換熱器進(jìn)行換熱,以滿足余熱回收系統(tǒng)中用熱點(diǎn)熱水的使用要求;當(dāng)用熱點(diǎn)使用的熱水不足以帶走高溫壓縮空氣達(dá)到要求溫度散失的熱量時(shí),帶開式冷卻塔的冷卻系統(tǒng)運(yùn)行,把多余的熱量散失到大氣中。這樣由兩個(gè)冷卻系統(tǒng)對(duì)高溫壓縮空氣進(jìn)行冷卻,能夠保證高溫壓縮空氣在更加合適的溫度,保證了高溫壓縮空氣出氣溫度的穩(wěn)定,也實(shí)現(xiàn)了主機(jī)節(jié)能。
3.2 無油螺桿空壓機(jī)一次換熱余熱回收系統(tǒng)評(píng)價(jià)
此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):可以更好的保證高溫壓縮空氣的出氣溫度,減少了廢熱污染,為企業(yè)制得了熱水,相對(duì)與噴油螺桿空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)來說,可以得到更高溫度的熱水,熱水應(yīng)用范圍更廣,為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
此系統(tǒng)的缺點(diǎn):余熱回收系統(tǒng)中的換熱器換熱溫差大,且壓縮空氣溫度過高,使得換熱器結(jié)垢嚴(yán)重,很大程度上影響換熱效率,需要經(jīng)常進(jìn)行清洗,增加了維護(hù)費(fèi)用。
3.3 二次換熱在無油螺桿式空壓機(jī)中的應(yīng)用
由于無油螺桿空壓機(jī)一次換熱余熱回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分嚴(yán)重,所以無油螺桿空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)更多的是采用二次換熱余熱回收系統(tǒng),具體如圖。

圖中,無油螺桿空壓機(jī)二次換熱余熱回收系統(tǒng)也是在無油螺桿空壓機(jī)一次換熱余熱回收系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入軟化水循環(huán)系統(tǒng),由此,高溫壓縮空氣和軟化水換熱,在換熱溫差較大的情況下,運(yùn)行過程中也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢嚴(yán)重的現(xiàn)象。這樣可以值得更高溫度的軟化熱水,能夠提高整體的熱回收換熱效率。
如圖所示,和噴油螺桿空壓機(jī)二次換熱余熱回收系統(tǒng)一樣,軟化水系統(tǒng)和開式冷卻塔冷卻系統(tǒng)盡量不要同時(shí)運(yùn)行。當(dāng)然,也可以和圖4中的改造那樣,在軟化水循環(huán)系統(tǒng)中加入新的換熱器和高溫空氣進(jìn)行換熱,兩者可以同時(shí)運(yùn)行,但是對(duì)于軟化水和高溫空氣換熱時(shí)結(jié)垢現(xiàn)象不明顯,加入新的換熱器會(huì)帶來初投資的提高,不是很經(jīng)濟(jì)。具體需要考慮企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行確定。
3.4 無油螺桿空壓機(jī)二次換熱余熱回收系統(tǒng)評(píng)價(jià)
此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):在與高溫高壓空氣進(jìn)行換熱時(shí),換熱器不容易結(jié)垢,更好的保證了換熱器的換熱效率,使空壓機(jī)能夠更加穩(wěn)定高能的工作。
此系統(tǒng)的不足:設(shè)備初期投資高。
空壓機(jī)對(duì)很多企業(yè)來說都是高能耗設(shè)備,而且存在著大量的能源浪費(fèi)。本文通過以上對(duì)螺桿式空壓機(jī)余熱回收系統(tǒng)的介紹,充分論證和說明了余熱回收系統(tǒng)能夠在保證空壓機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,可提高能源的有效利用率,能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益,并減少了廢熱污染,保護(hù)了自然環(huán)境。