噴油螺桿空壓機余熱回收分析

① 噴油螺桿空壓機工作原理分析

噴油螺桿空壓機是目前市場上占有率較高的一種空壓機類型，其工作原理見圖1。

噴油螺桿空壓機的油有三個作用：冷卻-吸收壓縮熱、密封和潤滑。

氣路：外部空氣通過空氣過濾器進入機頭經(jīng)過螺桿壓縮后，油氣混合物由排氣口排出，經(jīng)過管路系統(tǒng)和油氣分離系統(tǒng)，進入空氣冷卻器，將高溫的壓縮空氣降低到可接受的程度。

油路：油氣混合物由主機出口排出，在油氣分離筒體內(nèi)冷卻油與壓縮空氣分離后進入油冷卻器，將高溫油的熱量帶走，冷卻后的油經(jīng)過相應(yīng)的油路重新噴入主機，進行冷卻、密封和潤滑。如此反復(fù)。

② 噴油螺桿空壓機余熱回收原理

噴油螺桿空壓機余熱回收的示意圖和流程圖見圖2 和圖3。

由圖2、圖3 可見，經(jīng)壓縮機頭壓縮形成的高溫高壓油氣混合物在油氣分離器中被分離，通過對油氣分離器出油管路進行改造，將高溫油引入一熱交換器，熱交換器旁通閥實時對進入熱交換器和旁通管的油量進行分配，從而保證回油溫度不低于空壓機回油保護溫度，熱交換器水側(cè)的冷水與高溫油進行熱交換，被加熱后的熱水可以用于生活熱水、空調(diào)采暖、鍋爐進水預(yù)熱、工藝用熱水等。

③  一次換熱余熱回收

噴油螺桿空壓機的余熱回收系統(tǒng)形式較多，下面列舉兩種最常見的系統(tǒng)。

由上圖可見，保溫水箱中的冷水通過循環(huán)水泵直接與空壓機內(nèi)部的能量回收裝置進行換熱，然后回到保溫水箱。此種系統(tǒng)的特點是設(shè)備少，換熱效率高。但必須注意的是，需要選擇材質(zhì)較好的能量回收裝置，且需定期清洗，否則容易由于高溫結(jié)垢而引起堵塞或者換熱裝置發(fā)生泄漏污染應(yīng)用端。

④  二次換熱余熱回收

由圖可見，此系統(tǒng)進行兩次換熱，與能量回收裝置換熱的一次側(cè)系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，二次側(cè)系統(tǒng)可以為開式系統(tǒng)，也可以為閉式系統(tǒng)。

一次側(cè)的閉式系統(tǒng)，采用純水或蒸餾水循環(huán)，可以減少由于水結(jié)垢對能量回收裝置造成的損壞。萬一換熱器損壞，應(yīng)用端的加熱介質(zhì)不會被污染。

⑤ 噴油螺桿空壓機加裝熱能回收裝置的優(yōu)點

噴油螺桿空壓機安裝了熱能回收裝置之后，會有如下好處：

⑴、停止空壓機自身的冷卻風(fēng)機或減少風(fēng)機的運行時間。熱能回收裝置要用到循環(huán)水泵，水泵電機要消耗一定量的電能，但是在空壓機主機的排氣口溫度未達到80~95℃時（可以在這個范圍內(nèi)進行設(shè)定），空壓機自身冷卻風(fēng)機是不工作的，這個風(fēng)機的功率一般要比循環(huán)水泵的功率大4~6 倍，因此風(fēng)機一停，比循環(huán)泵的用電要節(jié)能4~6 倍。另外，因為油溫可以得到很好的控制，所以機房的排風(fēng)扇就可以少開或完全不開，這又可以節(jié)能。⑵、將余熱轉(zhuǎn)換為熱水，不需要任何額外能耗。⑶、增加空壓機的排氣量。由于空壓機的運行溫度可以被回收裝置有效地控制在80℃~95℃的范圍內(nèi)，機油的濃度可以保持較好，空壓機的排氣量就會增加，增加量為2%~6%，這一點也相當(dāng)于節(jié)約了能源。這對夏季運行的空壓機尤為重要，因為一般到了夏季，環(huán)境溫度較高，油溫往往可升至100℃左右，機油變稀，氣密性變差，排氣量就要減少。因此熱能回收裝置在夏季更能彰顯出它的優(yōu)勢。