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。
空压机余热回收系统原理
●空压机余热回收系统节能原理:螺杆空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
螺杆空气压缩机在长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气蒸汽排出机体，这部分高温油、气的热量相当于空压机输入功率的25-30%，它的温度通常在80℃（冬季）—100℃（夏秋季）。
由于机器运行温度的要求，这些热能通过空压机的散热系统做为废热排往大气中。
螺杆空压机节能系统就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高。
使空压机组的运行温度降低，不仅提高了空压机运行效率，延长空压机润滑油使用寿命，回收的热水还可用于员工热水洗澡、办公室及生产车间采暖、锅炉补充水、金属涂装清洁处理、无尘室恒温恒湿车间及其他需要使用热水的地方，从而降低了企业为福利生活用热水、工业用热水而长期支付的经营成本。
●安装空压机余热回收系统的好处：1、安全、卫生、方便螺杆空压机余热回收系统与燃油锅炉比较，无一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污等对大气环境的污染。
一旦安装投入使用，只要空压机在运行，企业就随时可以提取到热水使用。
2、提高空压机的运行效率，实现空压机的经济运转螺杆空压机的产气量会随着机组运行温度的升高而降低。
在实际使用中，空压机的机械效率不会稳定在80℃标定的产气量上工作。
温度每上升1℃，产气量就下降0.5%，温度升高10℃，产气量就下降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。
安装螺杆空压机余热回收系统的空压机组，可以使空压机油温控制在80—86℃之间，可提高产气量8%~10%，大大提高了空压机的运行效率。
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。
空压机余热回收节能分析
空压机余热回收节能分析随着全球能源问题日益凸显，节能减排成为了各行各业的热点话题。
在工业生产中，空压机作为常见的制气设备，其节能问题备受关注。
空压机的动力消耗在工业生产中占据了相当大的比重，且其运行中会产生大量的余热，如果能够将这些余热有效回收利用，无疑将为工业生产带来重大的节能效益。
本文将从空压机余热回收的原理、节能效益以及应用前景等方面展开分析，以期为工业生产中的节能减排提供有益的参考。
一、空压机余热回收的原理空压机在工作过程中会产生大量的余热，这些余热如果能够被有效地回收利用，将大大提高空压机的能源利用效率。
具体来说，空压机在工作时会将大量的机械能和电能转化为气体的动能，而在这个过程中会伴随着能量的损失，使得机体和气体产生高温。
这部分高温的余热如果能够被回收利用，不仅可以提高空压机系统的能源利用效率，还可以减少对外界的热污染。
目前，空压机余热回收主要通过换热设备来实现，包括板式换热器、管式换热器和换热管束等。
通过这些换热设备，空压机产生的余热可以被有效地回收并传递到生产车间，用于加热空间、热水供应、蒸汽生产等方面，从而实现了能源的循环利用。
空压机余热回收的节能效益主要体现在以下几个方面：1. 提高能源利用效率：通过回收利用空压机产生的余热，可以提高空压机系统的能源利用效率，减少能源浪费，从而降低生产成本。
2. 减少对环境的污染：由于空压机产生的余热往往会直接排放到大气中，造成不小的环境污染，通过余热回收可以减少这部分热能的浪费，降低生产对外界环境的污染。
3. 节约能源资源：能源资源的储备一直是人类社会面临的重大挑战，通过空压机余热回收可以节约能源资源的消耗，延长能源资源的使用寿命。
空压机余热回收对于节能减排具有较强的意义，不仅可以为企业降低成本、提高竞争力，还可以为社会环境保护和可持续发展做出积极的贡献。
目前，国内外关于空压机余热回收的研究和应用已经取得了一定的进展。
在发达国家，空压机余热回收技术已经得到了广泛的应用，并且在一些相关政策的支持下，取得了显著的节能效益。
空压热余热
空压热余热
空压机的余热回收指的是空压机在生产高压空气过程中产生的多余热量。
在空压机的压缩过程中，主要依靠设备的主轴运转，带动压缩过程进行。
由于主轴在运转过程中，与轴瓦产生摩擦，导致主轴温度升高。
升高的温度对运行中的设备危害很大，这部分热量就要依靠润滑油在对运转部件润滑过程中，将热量带走。
带走的热量最后传递给润滑油，使润滑油温度升高。
空压机的热量产生靠电动机在电能作用下，对空压机系统做功，使系统内能增加，表现为油温和压缩气体温度升高。
余热回收就是通过换热器等合适的手段将空气压缩过程中产生的热量回收用来加热空气或水，典型的使用如辅助采暖、工艺加热和锅炉补水预热等。
目前，厂家大多数采用水冷系统对压缩机进行冷却，加上水冷型空压机余热回收系统回收热量稳定，得到的热水应用场所广泛，对压缩机冷却效果更好，因此水冷型空压机余热回收系统的改造应用更广泛。
空压机余热回收系统的优势主要有以下几点：
1. 绿色环保，再生能源，节能降耗，没有排放；
2. 提高职员的福利水平，有充分的无成本热水满足使用；
3. 降低了空压机的运行温度，提高了空压机产气量；
4. 延长空压机油品使用环境，减少空压机的运行故障；
5. 节约生活热水或采暖的制作热水经费，压缩了生产环节的经营成本；
6. 提倡国家政策，节约能源，降低排放的同时，获得收益。
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●空压机余热回收系统节能原理:
螺杆空压机的工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动，使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化，空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧，从而实现空压机的吸气、压缩和排气的全过程。
螺杆空气压缩机在长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气蒸汽排出机体，这部分高温油、气的热量相当于空压机输入功率的25-30%，它的温度通常在80℃（冬季）—100℃（夏秋季）。
由于机器运行温度的要求，这些热能通过空压机的散热系统做为废热排往大气中。
螺杆空压机节能系统就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高。
使空压机组的运行温度降低，不仅提高了空压机运行效率，延长空压机润滑油使用寿命，回收的热水还可用于员工热水洗澡、办公室及生产车间采暖、锅炉补充水、金属涂装清洁处理、无尘室恒温恒湿车间及其他需要使用热水的地方，从而降低了企业为福利生活用热水、工业用热水而长期支付的经营成本。
●安装空压机余热回收系统的好处：
1、安全、卫生、方便
螺杆空压机余热回收系统与燃油锅炉比较，无一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污等对大气环境的污染。
一旦安装投入使用，只要空压机在运行，企业就随时可以提取到热水使用。
2、提高空压机的运行效率，实现空压机的经济运转
螺杆空压机的产气量会随着机组运行温度的升高而降低。
在实际使用中，空压机的机械效率不会稳定在80℃标定的产气量上工作。
温度每上升1℃，产气量就下降0.5%，温度升高10℃，产气量就下降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。
安装螺杆空压机余热回收系统的空压机组，可以使空压机油温控制在80—86℃之间，可提高产气量8%~10%，大大提高了空压机的运行效率。
●空压机余热回收系统特点：
1、空压机原有冷却系统与空压机余热回收系统是两套完全独立的系统，使用者无须担心由于空压机余热回收系统的原因而影响空压机的运行。
两套系统的切换自动控制，在空压机余
热回收系统未启用时，空压机使用机身自带冷却系统；当余热回收系统启动时，系统可自动切换至余热回收系统。
2、全自动控制系统，无需人为操作，控制系统会根据温度、水位的情况做出判断，自行决定换热方式。
●螺杆空压机余热回收系统产热水量参数表：
（空压机运行压力大于7.6kg/cm2）
●螺杆空压机余热回收系统产热水量计算：
※100HP(75kw)空压机。
※运行时间24小时。
※温升20℃-55℃（产水量见表）。
※按桶提用水量20L/人·天。
产水量Q＝24小时/天×1.92m3/小时＝46m3/天＝46吨/天。
用水人数N＝46m3/天÷20L/人·天＝46000L/天÷20L/人·天＝2300人。
100HP空压机运行24小时可满足2300人用水。
●不同供热方式使用成本对比：。