噴油螺桿空壓機余熱回收分析

① 噴油螺桿空壓機工作原理分析

噴油螺桿空壓機是目前市場上占有率較高的一種空壓機類型，其工作原理見圖1。

噴油螺桿空壓機的油有三個作用：冷卻-吸收壓縮熱、密封和潤滑。

氣路：外部空氣通過空氣過濾器進入機頭經過螺桿壓縮后，油氣混合物由排氣口排出，經過管路系統和油氣分離系統，進入空氣冷卻器，將高溫的壓縮空氣降低到可接受的程度。

油路：油氣混合物由主機出口排出，在油氣分離筒體內冷卻油與壓縮空氣分離后進入油冷卻器，將高溫油的熱量帶走，冷卻后的油經過相應的油路重新噴入主機，進行冷卻、密封和潤滑。如此反復。

② 噴油螺桿空壓機余熱回收原理

噴油螺桿空壓機余熱回收的示意圖和流程圖見圖2 和圖3。

由圖2、圖3 可見，經壓縮機頭壓縮形成的高溫高壓油氣混合物在油氣分離器中被分離，通過對油氣分離器出油管路進行改造，將高溫油引入一熱交換器，熱交換器旁通閥實時對進入熱交換器和旁通管的油量進行分配，從而保證回油溫度不低于空壓機回油保護溫度，熱交換器水側的冷水與高溫油進行熱交換，被加熱后的熱水可以用于生活熱水、空調采暖、鍋爐進水預熱、工藝用熱水等。

③  一次換熱余熱回收

噴油螺桿空壓機的余熱回收系統形式較多，下面列舉兩種最常見的系統。

由上圖可見，保溫水箱中的冷水通過循環水泵直接與空壓機內部的能量回收裝置進行換熱，然后回到保溫水箱。此種系統的特點是設備少，換熱效率高。但必須注意的是，需要選擇材質較好的能量回收裝置，且需定期清洗，否則容易由于高溫結垢而引起堵塞或者換熱裝置發生泄漏污染應用端。

④  二次換熱余熱回收

由圖可見，此系統進行兩次換熱，與能量回收裝置換熱的一次側系統為閉式系統，二次側系統可以為開式系統，也可以為閉式系統。

一次側的閉式系統，采用純水或蒸餾水循環，可以減少由于水結垢對能量回收裝置造成的損壞。萬一換熱器損壞，應用端的加熱介質不會被污染。

⑤ 噴油螺桿空壓機加裝熱能回收裝置的優點

噴油螺桿空壓機安裝了熱能回收裝置之后，會有如下好處：

⑴、停止空壓機自身的冷卻風機或減少風機的運行時間。熱能回收裝置要用到循環水泵，水泵電機要消耗一定量的電能，但是在空壓機主機的排氣口溫度未達到80~95℃時（可以在這個范圍內進行設定），空壓機自身冷卻風機是不工作的，這個風機的功率一般要比循環水泵的功率大4~6 倍，因此風機一停，比循環泵的用電要節能4~6 倍。另外，因為油溫可以得到很好的控制，所以機房的排風扇就可以少開或完全不開，這又可以節能。⑵、將余熱轉換為熱水，不需要任何額外能耗。⑶、增加空壓機的排氣量。由于空壓機的運行溫度可以被回收裝置有效地控制在80℃~95℃的范圍內，機油的濃度可以保持較好，空壓機的排氣量就會增加，增加量為2%~6%，這一點也相當于節約了能源。這對夏季運行的空壓機尤為重要，因為一般到了夏季，環境溫度較高，油溫往往可升至100℃左右，機油變稀，氣密性變差，排氣量就要減少。因此熱能回收裝置在夏季更能彰顯出它的優勢。