在空压机行业上下疯狂追逐设备能效的同时,通过空压机余热回收,提高能源再次利用率已被提上很多公司的工作日程。
根据美国能源署统计,压缩机在运行时,真正用于增加空气势能所消耗的电能,在空压机总耗电量中只占很小的一部分约为15%,大约85%的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中。这些“多余”热量被排放到空气中,既影响了环境,加剧大气“温室效应”,制造了“热”污染,同时这些热量被白白浪费,而这些损失的热量中有80%是可以被回收利用的,折合压缩机的轴功率约为60-70%。
空压机余热回收的主角通常是空压机热能热水机组,它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。通过能量交换和节能控制,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,是一种相对高效废热利用、零成本运行的节能设备。
热能来源,可以是喷油螺杆式空气压缩机,可以是中央空调的喷油螺杆压缩机,也可以是能源中心或公司其他设备的余热。
空压机余热回收运行原理:
利用压缩中的高温油气热能,通过热交换热能传递给常温热水,实现热能利用。如图所示。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。
螺杆式空压机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1/4。它的温度通常在80℃(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。