空压机热能回收利用

详细描述

一、基本原理：

螺杆式空压机长期连续工作过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为热能，在机械能转换为热能过程中，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/气流的热量相当于空压机输入功率的3/4，它的温度通常在90℃（冬季）－100℃（夏秋季），这些热能都由于机器运行温度的要求，都被无端地废弃排往大气中，即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求。螺杆空气压缩机余热再利用装置并非简单和传统的冷热交换形式，采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8－2.0倍。产出的热水可提供生厂车间工艺用水或者员工生活用水，从而解决了企业主为产生热水长期经济支付的沉重负担。

二、空压机余热再利用热水工程的优点：
        节能环保的螺杆空压机余热再利用装置，充分利用了免费的热能，不需运行费用，一次投资就可以得到取之不尽的生活热水，只要工厂开工，不受恶劣天气的影响，只需消耗水泵用电，无任何污染，同时空压机的运行温度条件也得到了极大改善，并延长了机器的使用寿命。螺杆空压机余热再利用装置占地面积小，不需专人看管，安全方便，绝对的绿色环保供水和节能。

三、可行性分析

某公司提供数据：按280人用水，每人每天以40KG/人用水计；

实际某公司用水为集中桶提，用水量可选少一些，每人每天暂按30KG/人用水计算，即员工生活用水需求：30KG*280人=8400KG 

某公司要求员工用水为60℃，补充水按常温为15℃，即温升45℃。

根据公式 Q=C*M*△T

           =1KCAL/KG*1T*8400KG/T*45℃

           =378000KCAL

公司3台空压机(1台50HP，2台30HP)，常用2台，空压机余热按利用65%(额定工况下利用率可达75%)，每天使用12小时计算：

        (37kw+22kw)*65%=38.35 kw

        产生热量 38.35 kw * 12h * 860 kcal =395772 kcal > 378000 kcal

即空压机余热应能满足员工生活用水的需用。

由于空压机余热受空压机使用状况的影响，故保留现有柴油系统作备用。

四、方案分析

经各方面因素综合考虑，对公司热水系统设计方案详见设计图纸。

热水桶选用4吨(原有)+6吨(新增)=10吨＞8.4吨，采用1只1吨的过渡水箱。

当机房旁边过渡水箱同水温高于60度时，即将热水抽往天面水池备用；

节假日空压机不开或空压机负载不大时，过渡水箱将没有足够温度热水供应过来，楼顶水箱水位低于一定程度，将由楼顶进行补水，补水后温度低于45度，热水炉启动，由备用热水炉系统进行供水。

本方案充分利用了现在空压机的余热，最大限度降低了柴油热水炉的使用，从而节约了工厂的开支。且保证了高质量的热水供应。

五、效益分析

员工用水为55℃，补充水按常温为15℃，即温升45℃。

根据公式 Q=C*M*△T

             =1KCAL/KG*1T*1000KG/T*45℃

             =45000KCAL

产生1吨55℃热水所需用柴油：45000KCAL÷10200KCAL/KG÷95% = 4.64 KG=5.45升

       约需5.45升柴油费用： 5.45升*4.5元/升(估计市场价) =24.5元

则每个月柴油费用为：11.24吨*24.5元/吨*30天=8232元

全年节约费用为：8232元/月*12=98784元≈9.8万元

而采用空压机余热利用技术，费用为零，且对空压机运行有益。

以上的热水提供方式水泵都会用一些电，此部分费用很小，可忽略。