油冷式螺杆空压机烟气余热回收系统

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。

专利名称：一种螺杆空压机的余热回收利用系统专利类型：实用新型专利
发明人：曾小昆,贾良飞,刘晓燕,李佳峰,许卫红申请号：CN201922259080.3
申请日：20191216
公开号：CN211500973U
公开日：
20200915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种螺杆空压机的余热回收利用系统，其包括依次通过管道相互连通的空压机体、余热回收机、循环水箱、热水补水泵、储水水箱、搅拌站水泵和搅拌站，所述余热回收机用于空压机体内高温润滑油与循环水箱内的自来水进行热交换，所述循环水箱内的热交换完成的热水通过热水补水泵抽向储水水箱，所述储水水箱内的热水通过搅拌站水泵抽向搅拌站用于加热管片拌和水。

本实用新型具有通过对空压机体工作时产生的热量进行收集加热管片拌和水，能够有效地节约电加热热能，实现节能减排、保护环境的目的的效果。

申请人：厦门三航混凝土有限公司,中交第三航务工程局有限公司,中交第三航务工程局有限公司厦门分公司,中交三航(厦门)工程有限公司
地址：361000 福建省厦门市湖里区殿前一路1221号、1235号
国籍：CN
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喷油螺杆空压机余热回收制冷应用摘要：在广汽本田增城工厂喷油螺杆式空压机24小时安全稳定供应压缩空气。

在运行时输入的电能中大部分变为热能，由冷却器带走。

将空压机的热能回收，用于溴化锂吸收式制冷机，变废为宝，可以提高能源利用率，节省了电力消耗，减少了碳排放，一举多得，有着良好的经济、环境和社会效益。

关键词：空压机；热回收；制冷引言空压机是一种应用广泛的通用机械，运行时其输入能源的98%左右将转化为热能，如不将热量回收，热能将由油冷却器、后冷却器、排风扇带走，排放到环境中，这些热能并没有得到很好的利用。

目前有许多工厂使用余热回收装置，回收的热量大多用于洗浴用水、采暖及工艺预热。

在广汽本田增城工厂，压缩空气的电力消耗约占全部电力消耗的12%。

如果可以根据喷油螺杆空压机的结构和原理，适当地进行改造，将原本废弃的热量回收，结合工厂实际情况将这些热源再利用，那就可以提高能源利用率。

现工厂中空压站紧邻制冷站，制冷站中的冷冻机为生产工艺以及环境提供冷冻水。

制冷系统用量最高时每天需要为工厂提供冷量约1000GJ。

经过长期来对水冷式空压机观察并与寿力公司沟通，发现现有空压机有进行热回收的潜力，并可产出温度超过70℃的热水，这些热水可以用来制冷。

1 喷油螺杆空压机热回收原理分析目前工厂使用的空压机类型为喷油螺杆水冷式空压机。

其中螺杆油主要有三个作用：密封、润滑、冷却及吸收压缩热。

（1）气路：空气进入主机经螺杆压缩后，形成油气混合物从排气口排出，经过管路和油气分离罐，进入后冷却器后，高温的压缩空气温度降到40℃以下。

（2）油路：当油气混合物从主机出口排出，油在油气分离罐体冷却并和压缩空气分离。

后经过相应的油路，进入油冷却器，高温油的热量在油冷却器中被带走，之后冷却的油经过相应的油路后重新喷入主机，进行冷却、密封和润滑。

如此循环。

余热回收系统回收的热量主要来源于高温油。

对于喷油螺杆压缩机，其主机出口油温一般可以达到90~105℃，喷油温度（即经过冷却后）一般控制在65~75℃左右。

●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介绍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，在总耗电量中只占很小的一部分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。

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，而且现在的生产型企业，求热若渴，看着不得不放弃掉的热能，怎能不心疼？其实对于这些被浪费的热量，我们大可不必“望热兴叹”，采用空压机热能回收技术，这些看似多余的热量，其中大部分是可以被回收利用的。

一、空压机能量回收节能分析.1.1喷油螺杆空压机消耗的100%电能以下列几种形式消耗：◆75%的电能转化成热能存在于热油之中，通过冷却器冷却带走；◆10%的电能转化成热能存在于压缩空气里，通过冷却器冷却带走；◆10%的电能转化成热能后辐射损失及不可控的压缩内耗损失；◆5%的电能转化成马达热量损失；根据以上可以看出，对于喷油螺杆压缩机，大约75%的能源消耗在热油回路，青岛英能威节能科技有限公司的空压机余热回收装置可以在对压缩机性能不产生任何负面影响的前提下，以热水或温水的形式回收以上绝大部分的热能，回收率可达实际输入轴功率的70%。

1.2.大多数企业当前空压机使用状况：1.3.能量回收改造之后的空压机状况：二、空压机余热回收应用范围2.1最为常见的是制取热水，用于洗澡等，如铸造、冶金和矿物开采等工作环境相对较差的行业，可将回收的空压机余热加热自来水到 50 至 60℃，供工人洗澡使用。

尤其厂矿企业独立配置锅炉供热的，可以为锅炉提前预热，或单独使用空压机余热回收直接供热，这不仅降低了能耗成本，而且避免了对环境的污染。

2.2反渗透纯水制取用热：食品饮料、半导体和医药化学等行业在生产过程中，往往用到大量的反渗透纯水。

纯水需要在 25℃的特定温度下制取，当春季、秋季和冬季水的温度低于 25℃时，必须投入设备、消耗燃料为水升温。

回收空压机的余热用来生产纯水，不但可以减少燃料的消耗，甚至可以减少加热设备的投入成本。

空压机余热回收装置的工作原理洛阳中懋环保设备有限公司，通过深入研究解决了工业余热浪费的问题，空压机余热回收装置可以为工厂节约大量的成本，变废为宝，充分利用资源。

备受社会工业人士的欢迎。

下面为大家剖析空压机的内部工作及空压机余热回收装置的工作原理。

现行螺杆式空气压缩机里的空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，从而分别得到高温高压的油、气。

由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统；而高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环。

在以上过程中，高温高压的油、气所携带的热量大致相当于空气压缩机功率的1/4，其温度通常在80℃—100℃之间。

螺杆式空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端的浪费了。

为了充分利用螺杆式空压机所产生的余热,空压机热泵热水器提供了一种余热利用技术，利用该技术对螺杆式空气压缩机所产生的高温高压的气体进行冷却，不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且可使企业获得生产和生活所需的热水，严冬可加热到≥50℃，夏秋季节≥65℃，从而解决了企业主为福利生活热水长期经济支付的沉重负担。

现行企业的生活热水大多都采用燃油锅炉供应热水，而且必须是限量定时供给。

从调查三十几家企业的供水资料显示：就是采用节能型的燃油锅炉烧水，人均每天的热水费用是：冬天0.8元/人，夏天0.5元/人，平均为：0.65元/人，月支付19.5元/人，一名职员的年供热费用是：234.00元/人，一个1000人的企业光热水一项经济支付就达234000元。

使用我们的余热利用装置，就可以得到方便可观的经济实用价值。

空压机热回收是一种新型高效的余热回收设备，设备靠吸收空压机产生的废热来把冷水加热的，没有能源消耗。

螺杆式空气压缩机余热回收技术应用【摘要】螺杆式空压机在煤矿应用越来越多，取代了原来传统的活塞式空气压缩机，由于螺杆式空压机本身具有特殊性，余热回收的潜力非常大，如何开发和利用好这些浪费了的能量，做好矿井节能减排工作，推广应用空压机余热回收技术，对企业具有明显经济效益。

【关键词】空压机；热能回收；节能减排；降低电耗1 空压机运行存在问题螺杆式空压机工作时，循环油及排气温度高达80～100℃，通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，约有90%热能就被无端的浪费了。

冷却过程，空压机采用风冷或水冷却方式，将这些余热向环境中排放，不环保，且散热设备耗费电力，维修费用高。

2 空压机余热回收工作原理在不改变空压机原有工作状态的前提下，合理利用空压机余热，把冷却水通过热交换器把空压机的热油、热气迅速冷却下来，将这部份余热经过热量回收装置转化为热水，供生活澡堂使用，同时压缩机得以降温。

空压机余热回收利用热水系统原理流程如下：3 空压机余热回收改造及经济分析以福建煤电公司坑柄煤矿为例，井口空压机房安装有3台UD-110A和1台UD-55A型螺杆式空压机，2010年安装了3台ZKFRS-100Ⅱ型空气源热水器；而空压机房与空气源热水器房两地的直线距离短（仅10米），在热水传输过程中可以减少热能的损失，有较好的安装条件。

鉴于坑柄煤矿使用空气源工业热水器，其进水的水温高低和气候温度直接影响着空气源热水器在加热过程消耗电能的多少，所以，对空压机的热能进行回收，将大大提高能源的综合利用，可实现热/气联产。

因此，安装螺杆式空压机热能余热回收器，对矿井节能减排作用，也有一定的经济社会效益。

3.1 坑柄煤矿空气能热泵结合空压机油气余热双回收系统的流程如下：按照上述空压机余热回收流程，改造2台110kw空压机。

热能回收机的油冷却器通过油管串接到空压机原润滑冷却系统，热能回收器的空气冷却器通过气管串接到空压机原后冷却系统。

喷油螺杆式空气压缩机的余热回收利用技术空气压缩机需要消耗大量的电能，这些电能中的相当一部分转化成了热能，被白白排到周围环境中。

本文从空气压缩机的工作流程和原理及其运行规律分析了喷油螺杆式空气压缩机余热回收利用的可行性和重大意义，并对余热回收设备的运行工作原理和特点进行了阐述。

标签：空气压缩机；余热回收；节能前言当今世界，能源紧缺愈来愈成为制约国家经济发展的首要问题，节能减排已成为基本国策。

压缩空气被广泛应用于工业生产的各个领域[1]，据统计，空气压缩机用电量占全国用电量的9.4%。

空气压缩机所消耗的电能仅有10%转化为压缩空气能，剩余的90%都转化为各种形式的热能白白浪费掉[2]。

放任这些“多余”热量排放到空气中，不但浪费大量热能，又加剧大气“温室效应”，造成热污染。

空气压缩机余热回收利用技术就是回收利用这些浪费的热能，非但能帮助客户节省可观的成本，更能从能源节约及保护环境上，解决能源危机及减少环境污染方面做出贡献。

现有工业企业内喷油螺杆式空气压缩机的应用比较普遍，而且喷油螺杆式空气压缩机的余热比较容易回收，本文重点探讨喷油螺杆式空气压缩机的余热回收利用技术。

1.空气压缩机的工作流程空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的循环油混合形成高压高温油气混合气体，混合气体由压缩机压缩腔排入油气分离器，从而分别得到循环油气和压缩空气。

由于空气压缩机工作温度的要求，这些高温高压的油气和压缩空气必须送入各自的冷却系统，其中的压缩空气经冷却器散热和气水分离器气、水分离后供给用户，而循环油气在油气分离器中被分离，凝结成液态后，再经冷却器散热及过滤器过滤，回到压缩机，进入下一轮循环。

如图1所示。

图1 空气压缩机的工作流程2.余热回收利用的理论基础螺杆空气压缩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的同时也摩擦发热，外力所作的功（电机的有效输出功率），全部转换为气体的内能（表现为气体温度升高）。