空压机余热回收装置的工作原理
空压机余热回收系统原理
空压机余热回收系统原理
空压机余热回收系统是一种利用空压机产生的废热，通过热交换器回收和再利用的系统。
它不仅可以提高能源利用率，降低能源消耗，还可以减少热污染，达到节能降耗，环保节能的目的。
空压机启动后，电动机带动压缩机工作，将大量的气体进行压缩，此时空气温度急剧上升，部分能量被转化为热能，而且热量还会随着空气向外散发。
这就是空压机产生的废热。
因此，空压机余热回收系统的原理就是通过热交换器将空压机产生的废热回收，并用于其他用途。
具体如下：
第一步：进气口
首先，空气从外部进入空压机系统的进气口，进入压缩机的气缸。
第二步：压缩
在气缸中，进入的空气被压缩，并且产生废热。
第三步：废热回收
然后，废热通过热交换器被回收，将被回收的热量传递给其他需求热量的系统，比如加热水，提高水温等。
第四步：空气冷却
热能被回收后，剩余的高温空气进入后冷器，被冷却至温度下降。
在这里，水和空气进行热量交换。
这是通过空气和水之间的热量传导实
现的。
第五步：后处理
处理后，产生的水可以进一步用于其他目的。
通过空压机余热回收系统，废热被回收并提供给其他用途，同时减少环境污染。
其中的热交换器可以实现高效能量传递，以此实现节能降耗的目的。
空压机余热回收系统既能保证生产的高效进行，又实现了环保减排。
这种技术可以在多个领域得到应用，是当前节约能源、提高效率的重要手段之一。
空压机余热回收机
空压机余热回收机一：空压机热能利用原理1：热水机运行工作原理介绍(常州龙力机械有限公司)⑴压缩机启动状态当压缩机冷态启动时，冷却油的温度较低，此时油冷器旁通阀、热交换器旁通阀关闭，冷却油不经过热交换器和冷却器而直接进入压缩机。
⑵热水机组工作状态压缩机运行一段时间后，温度开始升高，当冷却温度升高到热交换器旁通阀的设定值时，此阀自动打开，需要冷却的空压机机油进入热交换器将热量传递给水，然后回到空压机主机进入下一循环。
⑶热水机组暂停工作状态当热水机暂停不需要使用时，热交换器内不发生热量交换，此时空压机机油仍然保持高温状态（通常大于油冷却器旁通阀的设定值）于是空压机机油经油冷却器旁通阀进入油冷却器冷却后再进入压缩机，以保证压缩机的正常工作。
2：空压机热能利用系统原理图余热回收系统空压机保温水箱热水机去宿舍补水注：1、空压机高温的油经过热水机2、保温水箱的水经过热水机与高温的空压机机油进行冷热交换3、保温水箱的水循环加热至设定的温度4、热水通过加压泵送至用水点二：空压机热能利用的优点1：零运行成本、一次性投资制热水不耗电、烧油，完全利用螺杆空压机热能，长期免费使用；无后期定期维护、保养、检验成本。
一次性投资。
2：提高空压机的运行效率，实现空压机的经济运安装螺杆空压机热水机的空压机组，可以提高产气量8%，空气动力学家和空压机制造厂家给出厂机组额定的每分钟产气量是以80℃的温度测量定准的。
螺杆空压机的产气量会随着机组运行温度的升高而降低，当然，空压机的机械效率肯定不会稳定在以80℃标定的产气量上工作。
它的反比程度是：温度每上升1℃，产气量就下降0.5%，温度升高10℃，产气量就降5%。
一般风冷散热的空压机都在88—96℃间运行，其降幅都在4—8%，夏天更甚。
空压机余热利用系统足以使空压机温度降8—12℃，为此它的经济效益就更显著了。
3: 空压机不同温度下的产气量与经济效益（8.0kg/cm2工作压力下，80→90℃日产气经济性能比较）气泵功率KW/PH 80℃产气m3/min90℃产气m3/min±M3/H±M3/24H KWH/天0.65元/KWH电费（元）/天15/20 2.30/2.185 6.5156.017.011.0522/30 3.4/3.2310.2245.026.016.930/40 5.0/4.7515.0360.036.023.437/50 6.0/5.718.0432.044.428.8645/607.1/6.7421.3510.053.834.9755/7510.0/9.530.0720.066.042.975/10012.0/11.436.0864.090.058.5热交换器的集热量大约为空压机功率的65%（实测数据，因空压机负荷情有差异导致集热量稍有差别），每30HP（22KW）的空压机每小时的集热量:Q=22KW×65%×860 Kcal/h = 12298Wh（1千瓦·时=860千卡）4、每小时产热水量：假设初始水温为15℃，则每小时可产55℃热水量为：Q 12298M= ------------ = ------------------------------------------- = 307.45L D×C×△T 1Kcal/kg℃×1kg/L×（55-15）℃空压机每天24小时开机时热水的供应量为307.45×24=7378.8L=7.3T当空压机负载率在80%时的产水量为7.3×0.8=5.8T空压机热水机可以使运行温度在80—84℃间运行。
空压机余热回用
一、空压机余热回收原理、用途说明：1、概述：空压机热能的基本概况：空压机的工作过程中，输入电能的80%左右变成热量，余不足20%左右变成最终的压缩空气能。
压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后，大部分被压缩后的油气混合物带走。
分别在各自的冷却器（油冷却器和气冷却器）中被冷却介质（水或空气）带走，热量白白地浪费了。
从理论上讲，除了2%的辐射热量不能回收外，几乎98%的热量均可以被回收利用。
2、热水机的基础原理及热能回收的用途：“新热能”热水机组实际上是一台热量回收装置，不同于机器上的冷却器。
根据压缩机各机型的不同热量，设计制造出不同型号的机组与各种型号的压缩机匹配使用，避免因换热面积不精确，压降过大等原因给压缩机带来故障。
热水机组接管通常设置在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用。
要实现全自动供水功能还需添置其它设备，其中包括热水管道、保温工程、储热水箱、循环水泵、自动控制箱、各种阀件管件等。
可根据用户的不同需求安装不同的控制系统，使余热回收工程在最经济、最安全可靠的状态下运行。
回收水温常规为55℃-75℃之间，广泛适用于需要高温水或热水地方，如：员工浴室用水、食堂用水、造纸及食品工业等生产设备用热水、锅炉预热、取暖设备、木材及电子产品烘干等。
3、热水机运行工作原理介绍：⑴压缩机启动状态当压缩机冷态启动时，冷却油的温度较低，此时油冷器旁通阀、热交换器旁通阀关闭，冷却油不经过热交换器和冷却器而直接进入压缩机。
⑵热水机组工作状态压缩机运行一段时间后，温度开始升高，当冷却温度升高到热交换器旁通阀的设定值时，此阀自动打开，需要冷却的热油进入热交换器将热量传递给冷却水，然后进入下一流程。
如果经过热交换后冷却油的温度仍然低于油冷却器旁通阀的设定值，则不进入油冷却器而直接进入压缩机。
如果经过热交换后冷却的温度高于恒温油冷却器旁通阀的设定值，则先进入冷却器冷却，然后再进入压缩机循环。
空压机余热回收利用的分析与探索
空压机余热回收利用的分析与探索一、项目开展的背景、意义（一）空压机的工作原理空压机在空压站房就地吸风，空气经过空气过滤器进入第一级低压转子的加压和中间冷却器冷却、疏水阀输水后，再通过管路系统进入第二级高压转子的加压和后冷却器冷却，使高油的压缩空气温度降低。
油箱在油泵作用下通过油路管道进入油冷却器和油过滤器，冷却低压转子和高压转子后进入油箱，在内部循环使用。
空压机的冷却循环水进入后冷却器、中间冷却器和油冷却器，冷却高温压缩空气和高温油。
对于空压机空气经过第二级高压转子的压缩，一般可以达到180︒C-190︒C的温度，经过后冷却器，压缩空气温度一般控制在50︒C左右，然后进入干燥机干燥，空压机的输入功率大部分是作为压缩热量通过冷却器带走，消耗在环境中。
（二）空压机热能的处理方式空压机运行中，在所排放的废热资源中，约有3%是通过压缩机本体排到空气中很难回收利用，约有8%通过压缩空气做载体流经后冷却器排放至大气中，余下89%的废热是通过压缩机油做载体流经油冷却器排放至大气中，目前这些热量是经过冷却循环水后通过冷却塔散发到大气中,若放任这些“多余”热量排放到空气中，既影响了环境，制造了“热”污染,而且不符合我厂节能降耗的生产理念。
- 1 -为契合“提质、增效、降本”的生产导向，通过对空压机产生的余热进行回收利用，能够有效的降低企业制造成本和提高能源的利用率。
二、项目开展的情况（一）空压系统现状分析1、空压机可回收余热以1台200KW的空压机加装余热回收利用装置为例，利用该装置对空气机所产生的高温高压的压缩机油进行冷却,不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且提取到用于其他用途的热量，避免这部分热量直接散发到空气中。
由于空压机产热量与加卸载息息相关，卸载时间越长，产热量越少，按照空压机加载率80%的运行条件计算，余热利用回收装置的热效率为70%，则该空压机每班满负荷运行8小时可供回收的热量为：Q=200*80%*70%*8=896KWH（二）余热回收利用模式1、余热回收节能应用空压机余热回收利用技术在不改变空压机原有工作状态的前提下可以合理利用空压机余热，通过冷却水泵把冷却循环水经过余热回收换热系统把空压机高温压缩空气、高温油迅速冷却下来，并将这部分余热经过热量回收装置转化为热水，拟实现以下功能：- 2 -a、动力中心洗澡用水：在动力中心设计有淋浴室，与厂部的淋浴室分开使用，可以利用回收的余热对动力中心的洗浴用水进行加热，避免采用蒸汽换热加热洗澡用水。
余热回收系统说明书
b、如要回收Ⅰ#空压机热量，待空压机正常启动后 5 分钟，阀门操作顺序 为：打开阀门 3→打开阀门 2→关闭阀门 1，其他阀门维持原状，阀门 4、7、8 处于打开状态，阀门 5、6 处于关闭状态。
c、如要回收Ⅱ#空压机热量，待空压机正常启动后 5 分钟，阀门操作顺序 为：打开阀门 6→打开阀门 6→关闭阀门 4，其他阀门维持原状，阀门 1、7、8 处于打开状态，阀门 2、3 处于关闭状态。
11
3
KT
4
FR4 26
24
8
KT
10
T
KT
5
22
PK
6
KS3 12
12
KS4
23
水泵过载保护
L3
7
5
FR1
WS
5
FR2
FR3
FR4
说明:
K
漏电开关
FR1-4 热 继 电 器
M 1-4 水 泵
KA 中间继电器
L1-8 指 示 灯
K1
急停开关
T
时间继电器
KM 1-4 WS K S 1-4 KT S
FU
4) 温度设定： a、循环水温度设置：按一下“设定”键，LED 数码显示窗转为显示“1_H”， 稍后即不断闪烁，此时进入循环水温度[TS1]设定状态，按动“▲”或“▼” 即可设置温度控值，设置好后若想退出设定，按一下“F1”键即可； b、循环水温差设置：再按一下“设定”键，LED 显示窗转为显示“1_P”稍 后即不断闪烁，此时进入循环水温差[T 温差 1]设定状态，按动“▲”或“▼” 即可设置温度控值，设置好后若想退出设定，按一下“F1”键即可； c、供水温度设置：按一下“设定”键，LED 数码显示窗转为显示“2_H”， 稍后即不断闪烁，此时进入供水温度[TS2]设定状态，按动“▲”或“▼” 即可设置温度控值，设置好后若想退出设定，按一下“F1”键即可； d、供水温差设置：再按一下“设定”键，LED 显示窗转为显示“2_P”稍后 即不断闪烁，此时进入供水温差[T 温差 2]设定状态，按动“▲”或“▼”即
几种典型的空压机余热回收形式
几种典型的空压机余热回收形式2020-2-12几种典型的空压机余热回收形式：喷油螺杆空压机余热回收分析①喷油螺杆空压机工作原理分析喷油螺杆空压机是目前市场上占有率较高的一种空压机类型，其工作原理见图1。
<图1 喷油螺杆空压机运行流程图>喷油螺杆空压机的油有三个作用：冷却-吸收压缩热、密封和润滑。
气路：外部空气通过空气过滤器进入机头经过螺杆压缩后，油气混合物由排气口排出，经过管路系统和油气分离系统，进入空气冷却器，将高温的压缩空气降低到可接受的程度。
油路：油气混合物由主机出口排出，在油气分离筒体内冷却油与压缩空气分离后进入油冷却器，将高温油的热量带走，冷却后的油经过相应的油路重新喷入主机，进行冷却、密封和润滑。
如此反复。
②喷油螺杆空压机余热回收原理喷油螺杆空压机余热回收的示意图和流程图见图2 和图3。
*空压机散热原理*空压机余热回收原理<图2 喷油螺杆空压机余热回收示意图><图3 喷油螺杆空压机余热回收流程图>由图2、图3 可见，经压缩机头压缩形成的高温高压油气混合物在油气分离器中被分离，通过对油气分离器出油管路进行改造，将高温油引入一热交换器，热交换器旁通阀实时对进入热交换器和旁通管的油量进行分配，从而保证回油温度不低于空压机回油保护温度，热交换器水侧的冷水与高温油进行热交换，被加热后的热水可以用于生活热水、空调采暖、锅炉进水预热、工艺用热水等。
③一次换热余热回收喷油螺杆空压机的余热回收系统形式较多，下面列举两种最常见的系统。
<图4 喷油螺杆空压机的一次换热系统流程图>由上图可见，保温水箱中的冷水通过循环水泵直接与空压机内部的能量回收装置进行换热，然后回到保温水箱。
此种系统的特点是设备少，换热效率高。
但必须注意的是，需要选择材质较好的能量回收装置，且需定期清洗，否则容易由于高温结垢而引起堵塞或者换热装置发生泄漏污染应用端。
④二次换热余热回收<图5 喷油螺杆空压机的二次换热系统流程图>由图可见，此系统进行两次换热，与能量回收装置换热的一次侧系统为闭式系统，二次侧系统可以为开式系统，也可以为闭式系统。
离心式空压机余热回收利用分析
离心式空压机余热回收利用分析工作流程及原理工作流程：当电动机经增速器带动空气空压机的转子旋转时，空气经过滤器清除机械杂质后，被吸入空气空压机，空气在叶轮和扩压器中被压缩。
由于压缩后空气温度会升高，它将增加空气空压机的功率消耗，因此需经中间冷却器冷却后，再回到空压机进一步压缩。
经末级压缩后，达到所要求的压力后，送空气分离装置。
工作原理：离心空压机的一个工作轮与其相配合的固定元件组成一个级。
当电机带动工作轮旋转时，工作轮腔内的气体随叶轮一起转动，并通过离心力的作用被甩出，使气体的压力升高，增加了气体的动能和压力。
同时，由于叶轮的通道是从里往外逐渐扩大，气体从叶轮进口流向出口的过程中，相对速度降低，使一部分动能转为压力升高。
气体由叶轮进入扩压器后，由于速度进一步降低，转变为压力进一步提高；另一方面，空气从吸入口进入叶轮腔内，补充甩走空气后留下的空间，使气体不断受到压缩。
由于每个叶轮所能提高的压力有限，根据所需的压力，应配置相应数量的空压机级（即叶轮数目）。
每个叶轮的进气口均在接近轴心处由轴向流入，要使从前一级压缩出的气体进入下一级，还必须通过弯道和回流来均匀地引导气流的流向。
从离心式空压机的工作流程与原理中我们可以获悉，如何将每一级压缩后的高温气体中的热能进行回收是下文我们需要讨论的。
2离心式空压机改造方案2.1企业空压机概况企业共有6台英格索兰C950MX3离心式空压机，其中1台常年满负荷运行。
拟对1台满载的C950MX3离心式空压机实施改造，设备参数见表1。
回收其运行时产生的余热，生产75℃热水供工人生活楼浴室使用。
2.2方案描述将以上机组进行节能改造，进行3级压缩热提取，生产75℃热水供生活用水及浴室用水，替代原蒸汽加热及外购热水系统，达到节能效果。
机组热回收改造后与换热器构成闭式循环回路，该系统与机组距离10m，详见图1；换热器生成的75℃热水到2个60吨水箱，水箱接管到员工浴室，与原蒸汽换热后的系统对接，停止蒸汽系统供热。
煤矿空压机余热回收设计
煤矿空压机余热回收设计摘要：随着绿色发展步伐的不断加快和碳中和时代的到来，国家环保政策对燃煤锅炉提出了新的限制性要求，煤矿供热热源的问题日益凸显。
在我国，煤矿大都处于基础设施薄弱的偏远地区，供热、供燃气管网无法覆盖。
空压机余热作为一种可全年运行的稳定热源类型，非常适用于制备洗浴热水。
本文从依兰第三煤矿空压机余热利用系统出发，详细介绍了其制备洗浴热水的工作原理、设计计算、设备选型及控制逻辑，并图示出余热利用系统的工作流程。
关键词：空压机余热；设计计算；设备选型；控制逻辑相较于电源直接驱动而言，压缩空气输送系统具有简单便捷、安全系数高和可靠性好等优点，尤其适用于高瓦斯煤矿的井下作业。
截止目前，压缩空气系统已被广泛应用于煤矿企业的井下生产。
据美国能源署统计，压缩机运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能仅占空压机耗电量的15%，在运行过程中约有85%的电能转化为热能，并通过风冷或水冷的方式排放到大气中。
因此，从设计阶段充分考虑空压机余热回收尤为重要。
本文从依兰第三煤矿空压机余热利用系统出发，详细介绍了利用空压机余热制备洗浴热水的设计方法。
1空压机余热回收的工作原理空压机余热回收系统是通过对空压机内部油路系统进行改造，将润滑油路系统接至机组外部，并作为换热器的一次侧热源。
换热器的二次侧则可以用来制备洗浴热水和采暖热水等。
余热回收系统通过水与润滑油的热能交换，可以大量回收空压机运行过程中产生的多余热能，并将其回收应用于生产和生活，达到保护环境、节约能源和降本增效的目的。
2 空压机余热回收系统的设计本文以中煤黑龙江煤化工依兰第三煤矿空压机余热利用项目为例，分别从设计计算、设备选型及控制原理等方面进行论述。
2.1 设计计算2.1.1洗浴热水用量依兰矿井生活热水总用水量为258.9m3/d。
其中，淋浴用水量为110.2m3/d，职工池浴用水量为84m3/d，洗衣用水64.7m3/d。
采用定时供水，每天3班，每班1h；则每班用水量为86.3m3/h。
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空压机余热回收装置的工作原理
洛阳中懋环保设备有限公司，通过深入研究解决了工业余热浪费的问题，空压机余热回收装置可以为工厂节约大量的成本，变废为宝，充分利用资源。
备受社会工业人士的欢迎。
下面为大家剖析空压机的内部工作及空压机余热回收装置的工作原理。
现行螺杆式空气压缩机里的空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，从而分别得到高温高压的油、气。
由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统；而高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环。
在以上过程中，高温高压的油、气所携带的热量大致相当于空气压缩机功率的1/4，其温度通常在80℃—100℃之间。
螺杆式空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端的浪费了。
为了充分利用螺杆式空压机所产生的余热,空压机热泵热水器提供了一种余热利用技术，利用该技术对螺杆式空气压缩机所产生的高温高压的气体进行冷却，不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且可使企业获得生产和生活所需的热水，严冬可加热到≥50℃，夏秋季节≥65℃，从而解决了企业主为福利生活热水长期经济支付的沉重负担。
现行企业的生活热水大多都采用燃油锅炉供应热水，而且必须是限量定时供给。
从调查三十几家企业的供水资料显示：就是采用节能型的燃油锅炉烧水，人均每天的热水费用是：冬天0.8元/人，夏天0.5元/人，平均为：0.65元/人，月支付19.5元/人，一名职员的年供热费用是：234.00元/人，一个1000人的企业光热水一项经济支付就达234000元。
使用我们的余热利用装置，就可以得到方便可观的经济实用价值。
空压机热回收是一种新型高效的余热回收设备，设备靠吸收空压机产生的废热来把冷水加热的，没有能源消耗。
作为一种新型高效的余热利用设备，主要用于解决员工的生活、工业用热水等问题，因为企业本身就现在用螺杆式空压机，只是增加了螺杆空压机的功用，为企业节省能源的消耗，从而节省大量的成本。
空压机产生的热能被热能热水机充分吸收并对冷水进行加热，同时空压机得以降温。
充份利用这些浪费的热能有利于节能减排，降低工厂的运营成本，同时改善空压机的运行状态，提高产气量，节约空压机的耗电费用。
因此，利用这一浪费的能源，已经成为越来越多企业的共识。
热能热水机组，是利用压缩中的高温油气热能，通过热交换将热能传递给常温热水，实现热能利用。
电动机带动螺杆机旋转，空气经过滤器，被吸入螺杆压缩机中压缩成高压空气，并与循环油混合形成高压高温油气混合气体，进入油气分离器。
油气混合气被分离成油气和空气后，其中的压缩空气经后冷却器散热后供给用户；而循环油气在油气分离器中被分离，凝结成液态后，再经前冷却器散热及过滤器过滤，回到压缩机，完成一个循环过程。
压缩机热能热水机组是将高温循环油(和高温压缩气体)引入热能热水机组内，空压机运行过程中所产生的热能被热能热水机充分吸收，同时压缩机得以降温。
喷油螺杆压缩机热能热水机组，是一种利用压缩机高温油气热能，通过热交换将热能充分利用的节能设备。
它通过能量交换和节电控制，收集空压机运行过程中产生的热能，同时改善空压机的运行工况，是一种高效废热利用、零成本运行的节能设备。
洛阳中懋环保设备有限公司专业致力于节能产品和技术应用及推广。
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任，公司引进国外先进节能技术和产品，自主研发了高效热能利用节能设备。
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