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近几年来，随着工业的快速发展，利用空压机余热进行采暖是 大中型空气压缩机应用的日益广泛而产生的新问题。一方面，空气压缩机常年工作，需要大量的冷却水或冷却空气。另一方面，随着人民生活和工作水平的提高，办 公场所内冬季采暖以及日常卫生热水需求日益完善。同时，国家多次倡导节能减排工作，也使得让人们更多的考虑是否可以把二者结合起来，不但能够减少空压机冷却水/冷却空气的使用量，还能够大幅度的减少采暖费用。
空压机热回收可操作性分析
空压机热回收原理：
大中型空压机一般都有油冷却系统，空压机工作时产生的热量（主要是摩擦热）通过其自身的油循环系统，将高温油运输至油冷却器，油冷却器一般是管壳式或风冷 式换热器，其中管壳式换热器通过特定的冷却水将润滑油冷却，冷却水再通过冷却塔将热量传递给室外空气。另外，空气压缩机产生的压缩空气也是高温的，必须也 要经过一个冷却装置后才能进入储气管用来使用。两部分热量加起来约等于压缩机输入功率的3/4，可以回收的空间很大。
基本组成
空气压缩机组中一般包含两个冷却器，油冷却器和空气冷却器，喷油型的压缩机一般油温和空气温度可达80～100度，在两个冷却器共用一套冷却水系统时（常 用配置），每100kW输入功率需要冷却水1.5l/s，冷却水温升达到15度，由此计算需要带走的热量为70kW，因此，这部分能量全部回收用途有限， 日常采暖及生活卫生热水需要的温度约为45～65度，与空气和油的温度差距为35～15度，符合换热的基本要求，完全是可以部分利用。为了不增加油和压缩 空气的阻力，比较好的方法是更改冷却器的形式，分为高温段和低温段，高温段用来加热回收用水，低温段用传统的冷却水冷却。
具体结构
对于螺杆式空气压缩机，其热量分布在油和空气上，通常空气冷却器使用管壳式，空气在壳体内管外流动，阻力较小，水在管内流动，改造时只需要在水室内增加隔 板，在封头部分增加进出水管，将部分换热空间用取暖用水代替即可，因为空气出口温度较低，所以大部分热量是无法回收的，为不影响压缩空气冷却效果，回收量 控制在30%左右，应设计为多流程。油温一般在69～98度，通常采用板式或者套管式换热器，此类换热器也可以在订购的时候就要求多流程结构，增加部分换 热面积用来进行热回收。目前的所有热回收系统都是冗余系统，考虑的热回收可能会有停止的时候，但是主机工作不能受到任何影响，所以设计时就要考虑即使热回 收系统没有使用，主机也能通过现有的冷却系统正常工作。
控制
因为原有的空压机系统都具有完善的控制系统，负责维护系统的正常高效运行，热回收系统是冗余系统，所以原有的空压机组无需做任何控制方面的改变。热回收本 身的控制系统可以采用温度控制，通过监控热水箱温度来控制加热循环水泵运行，水泵运行时，即为热回收系统启动状态，当需要热水温度较高时，可以设定水温， 增加循环次数。为了节能，防止压缩机未启动而水泵启动造成电力的浪费，可以通过测量排气温度的方法来作为确定循环水泵是否需要工作。
热回收系统的组成
热回收系统包括换热系统，加压系统，水源，以及保温保存系统。因为空压机的开关机并非是均匀的，与设备配置和工厂使用情况有很大关系，因此可以认为热源在 单位时间内是杂乱的，但长期来说就是稳定的热源。同时采暖和卫生热水负荷也是不均匀的，因此为了缓和矛盾，必须有足够的保温保存方式，即保温水箱。
经济性分析
以每100kW的输入功率回收20%，即20kW计算，空压机每天运行8个小时，即可回收160kW的热量，可以获得45度的热水5.5吨，而使用锅炉制 取同样多的热水需要消耗燃油15.4kg 如果按7.2元/kg计算，每日就可以节约111元，每年（240工作日）即可节约26640元燃料费用。而电锅炉同样的热水量最少也要每天200元电 费，全年可节约48000元。
空压机热泵综合优点：
1、安全、卫生、方便、实用。螺杆空压机热 泵与燃油锅炉比较，无污染、一氧化碳、二氧化硫、黑烟和噪音、油污对大气环境的污染。一旦安装投入使用，只要空压机在运行，企业职员就随时可以提取到热水 使用。不必定时定量供应，系统较大的企业还可以满足企业职员在冬季使用热水来洗涮衣服、被褥。为创建资源节约型环境友好型企业奠定基础。
2、经济运行。提高空压机的运行效率，实施空压机的经济运转。多数空压机制造厂家出厂机组设定风扇运转温度为85℃启动散热。安装螺杆空压机热泵运行的空压机组温度在85℃以内，可以降低风冷螺杆空压机散热风扇运转时间。
一般风冷空压机都在80～96℃间运行，空压机热泵足可以使空压机温度降8～12℃其降幅都在4～8%，夏天更佳，为此它的经济效益就更显著了。
3、减少空气压缩机维护费用。空压机工作温度的降低，减少了机器的故障，延长了设备的使用寿命，降低了维修保养成本，增大了机油、机油隔、油气分离器更换 时限，相应延长更换期限。螺杆空气压缩机的主要费用支付是，运行费用，属于高成本设备，其次是耗材的更换，机油、机油隔、油气分离器。例一台进口螺杆 37kW的空压机保养一次耗材费用是约4700元，使用周期为3000H，耗材费用1.56元/小时。在80～84℃间运行的空压机，耗材的使用同期可延 长35%，即4050H，延期后的耗材费用是1.16元/h。空压机在85℃内运行，防止机油乳化、积碳现象降低，二者是严重影响油隔、油气分离器寿命性 能的致命因素。如果乳化，碳化颗粒超常将堵塞机油隔、油气分离器，严重影响机器的运行，使内压剧增，电机功率超负荷，机体温度超高，后果是多耗电能，机器 烧毁和引发火灾。
可能存在的缺点和不足
1、空压机在某个时间段不工作时，无法提供稳定的热源，此时若有供热需求可能无法满足。
2、夏季空压机排热量较大，但此时热水需求却较少，热回收装置利用率不高。
3、水处理，普通热水装置需要的水处理系统，在热回收系统中同样要求配置。
4、管道损失，空压机房因为噪音等原因，往往设置在接近用气段但远离办公室和生活区，不像传统取暖方式可以接近使用热源地，因此运输损耗需要考虑。
综上所述，对于常年使用空压机的企业，配套热回收系统，在初投资减少的基础上，采暖和卫生热水费用可以大大降低，不但降低企业成本，而且还节省能源消耗， 改善员工工作环境，减少碳排放量，废热排放量以及环境污染物排放（当用来代替燃油/燃气/燃煤锅炉），下一步应鼓励空压机厂家在大中性空压机组上均配置类 似装置，降低用户配置成本并不断提高回收效率。鼓励需要空压机及热水采暖的企业选择节能环保的产品。
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作者:德耐尔@德耐尔空压机 空压机修订日期：2010-12-04
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