空压机余热回收的工作原理（技术空压机余热回收设计）

近几年，水泥企业受多方面因素影响，生产不能连续进行，给使用回转窑余热供给员工洗浴的企业带来不便。空压机作为一种水泥企业必备的设备，在工作过程中，输入电能的75％左右变成热量，只有不足20％左右变成最终的压缩空气能。本文介绍某公司对此部分损耗热量的回收利用，解决了员工的洗浴问题。

一、设计依据

某公司有一台250kW水冷空压机，在运行过程中，机头温度在89～94℃，循环水温差在30℃左右，夏季循环水回水温度可以达到65℃。

由于水冷空压机换热效果较好，该公司于2017年6月，对两台250kW风冷空压机进行了水冷改造，即在风冷后串联一台40m³水冷列管式冷却器，见图1。改造后，夏季机头温度在80～85℃，油分罐出油温度在77-80℃，解决了空压机夏季机头温度高，不能连续加载的问题。

图1 风冷空压机水冷改造现场

通过对风冷空压机的水冷改造，将水冷却器接到风冷之前，让油分罐出来的热油首先经过水冷却器，同时通过调整出水阀门，增加冷却水的在冷却器中的滞留时间，提高冷却水的出水温度，在机头温度不超过95℃的情况下，应该可以得到50℃以上的热水。

二、制水量的测算

将一台250kW螺杆式空压机配置一台换热器，空压机能耗有75％的热量被冷却液经冷却器带走，按空压机运行加载率90％，回收率95％计算，可回收热负荷为：250kW×75％×90％×95％=160kW。

按进水温度10℃，产热水温度60℃计算，水比热容C取4.2kJ/(kg·℃)，则每小时产热水量为：

三、余热回收设计方案及注意事项

余热回收系统设计方案见图2。

图2 余热回收系统

(1)将换热器的进油口和回油口分别与油气分离器的出油口和风冷却器的进油口连接，这样可以保证进入换热器的油温足够高，保证换热效果最好，可以得到温度更高的热水。

(2) 换热器进水口与自来水管路连接，出口由一根管联通热水箱，热水可以通过自来水的水压进入热水箱。

(3) 在水箱上加一台水泵，将热水送往浴室或其他需要热水的地方。

(4)在进出油管之间增加一条短路油管，见图2。一方面，不需要热水时，可打开短路油管阀门，关闭进出换热器的油管阀门，停止换热。另一方面，冬季启动空压机时，要先打开短路油管阀门，关闭进出换热器油管阀门，待油温升高后再开启换热，可以很好地保护空压机。

(5)在换热器出口处，安装一个温度表和一个阀门，通过调整阀门的开度来调节自来水在换热器中的滞留时间，自来水在换热器中滞留时间越长，流量越小，产生的热水温度越高。可以根据具体需要调节。一般冬季和夏季变化较大。

(6) 由于冬季环境温度低，水温也较低，空压机温度降低明显。为了保证得到足够温度的热水，可根据空压机具体运行情况停开风冷却器的风扇，但不要停压缩空气的冷却风扇。

此项余热回收具有以下优点：

(1) 零运行成本，投资少，一次性投入。

(2) 改善空压机运行状况，降低故障率，延长空压机寿命。

(3) 不受天气影响，只要空压机运行，即可供应热水。

(4) 符合环保要求，节能、安全、卫生、方便。

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