复盛螺杆空压机热能回收专项方案说明.doc

复盛螺杆空压机热能回收方案阐明

1.螺杆空压机热能回收技术简介
在世界能源日趋紧张今天，节能和能量回收问题已被提到重要议事日程，生产设施正在不断寻找潜在能量节约，压缩机能量回收就是一项效益提高节能办法之一。
螺杆式空气压缩机是广泛应用于各行各业通用机械，输入电能大某些转换为压缩热，这些热能散发到压缩机附近空间或被冷却水带走，白白挥霍了，没有得到较好运用。通过回收空压机压缩热，用于其他生产工艺或生活系统，可以变废为宝，既综合运用了能源，节约了能源消耗，同步也减少了二氧化碳排放量。

从图中可以看出，压缩机输入能源72%被油冷带走，如果能量回收起来，潜力巨大，一举多得，有着良好经济、环境和社会效益。

电机输入功率100%

2.使用螺杆空压机热能回收技术优势
1) 零运营成本：不烧煤、油、天然气，不耗电，没有运营成本。
2) 低成本投入：无需投入其他热水设备，从开始使用，省钱立即变成现实。
3) 不受天气影响：只要空压机运营，即可供应热水。
4) 效益明显，出水温度最高可达到70℃。
5) 符合环保规定。
6) 热能回收系统对空压机运营维护保养无任何影响。

3.螺杆空压机热能回收技术应用
1) 生活热水，可用于员工热 2) 运用废热气与室外冷空气混合，实水洗澡。 现办公室、生产车间采暖。

3) 锅炉补水预热，可大大减少锅炉使用过程中燃料成本。
4) 可用作其他液体介质加热。
5) 电子行业生产线或其他工业用热水。

4.螺杆空压机热能回收技术节能效益分析
以一台电机功率120kW空压机为例，运营1h可回收302 MJ热量，相称于每小时：
1) 节约柴油：302 MJ÷42915 kJ/kg ÷0.9=7.82 kg (柴油热值42915 kJ/kg，燃烧效率75~90%，取90%)
2) 节约天然气：302 MJ÷35588 kJ/m3 ÷0.85=9.98 m3(天然气热值35588 kJ/m3，热运用率取85%)
3) 节约电：83.9 度
4) 减少二氧化碳排放量83.6公斤，减少二氧化硫排放量2.5公斤（每节约1度电量就相应减少污染排放0.997公斤二氧化碳排放量、0.03公斤二氧化硫排放量）

5.热能回收螺杆空压机产热水量参数表
机型
电机
功率kW
水流量
l/min
(20℃~70℃)
水流量
l/min
(20℃~65℃)）
水流量
l/min
(20℃~60℃)
水流量
l/min
(20℃~55℃)
水流量
l/min
(20℃~50℃)
SA120W
SA120A
120
24
26.8
30
34.4
40
SA132W
SA132A
132
25.8
28.7
32.3
37
43
SA160W
SA160A
160
29
32.3
36.5
41.5
48.5
SA185W
SA185A
185
36
40
45.2
51.5
60
SA200W
SA200A
200
40.5
45
50.5
57.8
67.5

1台SA120W螺杆空压机满负荷24h运转，可产50℃热水40×60×24=57600升，按每人洗澡用水50升计，可满足1152人洗澡。

6.热能回收螺杆空压机系统流程阐明

压缩机冷态启动时，油温较低，油气桶内润滑油经热控阀1、油过滤器进入机头，此时热能回收换热器、油冷（对于风冷机器为冷却器，下同）被旁通。
压缩机运营一段时间后，润滑油温度开始升高，当达到热控阀1动作温度时（低压机器：66℃缓慢打开，77℃全开，高压机器：80℃缓慢打开，88℃全开），润滑油流入热能回收换热器，将热量传递给需加热水，润滑油进入下一流程。
如果经热能回收换热器热互换后润滑油温度低于热控阀2动作值，则旁通油冷，经油过滤器进入机头。
若达到热控阀2动作值（低压机器：66℃缓慢打开，77℃全开，高压机器：80℃缓慢打开，88℃全开），则先进入油冷，再经油过滤器进入机头。
当热能回收换热器水暂不需要而停止供水时，此时不发生热互换，高温润滑油通过热控阀2、油冷、油过滤器进入机头，保证了压缩机正常工作。
对于风冷机器，电扇运营同常规模式。即空压机启动时，电扇1运营，油温升至87℃时，电扇2开始运营，此时两个电扇运营。油温低于73℃时，电扇2停止。
空压机调试、维修时可用阀门先旁通热能回收换热器，待空压机调试正常后，切换至热能回收换热器回路即可。热能回收换热器浮现故障时，亦可用旁通阀旁通。
7.热能回收螺杆空压机控制系统阐明
1).空压机热能回收换热器水路进、出口各设立1个PT100感温棒,引至空压机控制系统，当前订购常规启动盘液晶屏画面需重新设计，增设此两个温度查询画面。
2).空压机现场需增设1个控制箱，目是控制水泵。进水管路上设立水表，可通过其得出单位时间水流量，从而可以计算出回收热量。控制箱控制阐明如下：
a) 合闸送电后蓄水水位检查。水位低于液位开关2蓄水位置时，进水管→电磁阀2→电磁阀1→水箱，对水箱进行蓄水，此回路为蓄水回路，此时启动水泵1、水泵2失效。
b) 启动水泵1，水温低于出水温度（运用水箱PT100感温棒感测温度，温度开关可设立出水温度）、水泵2停止、达到液位开关3上限水位三方面条件满足其中一项：水箱→电磁阀1→水泵1→热能回收换热器→水箱，实现小循环；水温达到出水温度、水泵2启动、未达到液位开关3上限水位三方面条件均满足时：进水管→电磁阀2→水泵1→热能回收换热器→水箱，实现大循环，供应热水。
此时水位虽然低于液位开关2蓄水位置时，蓄水回路失效。
c) 启动水泵2，热水输出。
d) 为防止进水多、出水少，水溢出水箱状况浮现，设立液位开关3上限水位批示，达到上限水位，强制小循环。
e) 为防止液位过低，设立液位开关1下限报警，达到下限水位，水泵2停止。
f) 控制箱面板设立水泵1和水泵2启/停按钮及运营批示、水箱内水温显示（温度开关）、水位上限报警批示、水位下限报警批示、故障复位按钮。
g) 生活用水系统安全第一，控制箱内设立带漏电保护自动空开。
备注：顾客现场工况、规定各不相似，上述控制阐明仅供参照。
8.热能回收螺杆空压机核心部件-板式换热器
1).选用板式换热器长处：体积小、重量轻、换热效率高、卫生、环保，空压机内部安装，节约顾客空间。
2).技术参数：最高工作温度：225℃、最高工作压力：30bar、材料：SUS316
3).构造：整体钎焊
4).供货厂家：国际知名品牌Alfa Laval公司产品，与其他
厂家产品相比，换热效率高；先进波纹形式，没有死区，加之换热片表面光滑，不易产生积垢；进出管口进行了加固，避免了振动开裂。
5).清洗：通惯用清洗剂1年清洗1次。
9.常规螺杆空压机增长热能回收装置需增长预算（以SA120W产品为例）
序号
零件
名称
规
格
厂
家
数
量
单价
（元）
总价（元）
1
板式换热器
527×113×156.5
Alfa Laval
1
6000
6000
2
热控阀
1 1/2ELCV16003-00-AA，控制温度：66~77℃，接口：螺纹1 1/2,流量：8~18m3/h，阀体：铸铁
AMOT
1
782
782
1 1/2ELCV18003-00-AA，控制温度：80~88℃，接口：螺纹1 1/2，流量：8~18m3/h，阀体：铸铁
782
782
3
感温棒
PT100,0~20mA
上虞神舟
2
110
220
4
温度开关

2
528
1056
5
压力表
1/4，0~1.0MPa
常熟中亚
3
40
120
6
球阀
1 1/2，1.0MPa

3
73
219
7
机械式温度表

布莱迪
2
130
260
8
控制箱

上海宏赛
1
预估

9
管路及法兰等

预估1500
1500
共计（元）（不含人工、水、电等费用）

12157

备注：
(1) 如顾客规定配备不锈钢保温水箱，规格尺寸如下表（因尚无国标，均为各单位公司原则，详细尺寸仅供参照），水箱壁厚50mm，
外层t0.3~0.5 SUS201不锈钢板，内层t1 SUS304不锈钢板，中间保温层采用聚氨酯硬泡组合聚醚（同冰箱保温层）制作，以5t水箱为例价格约为8500元。
容积t
直径mm
高度mm
进口通径
出口通径
0.5
720
1130
20
20
0.8
880
1350
20
20
1.0
970
1400
20
20
1.5
1050
1420
25
25
2.0
1290
1700
25
25
3.0
1290
2200
40
40
4.0
1700
1850
40
40
5.0
1700
2250
40
40
6.0
1700
2690
50
50
8.0
2300
2250
50
50
10.0
2300
2690
50
50
(2).如顾客规定配备空压机与保温水箱间水泵，可配备热水型立式管道泵，其广泛应用于锅炉高温热水增压循环输送及都市采暖系统循环用泵，使用温度：≤120℃，以SA120W螺杆空压机为例，流量：4m3/h，电机功率：0.75kW，扬程：20m，接口：DN25，价格：1200~1600元。
10.也许遇到问题及解决办法
1).油路增长热能回收换热器后，油管加长阻损加大，润滑油压会减少，有也许会减少0.1MPa。
2).考虑到冬季环境温度低润滑油稠、油路管路加长等因素，润滑油经热控阀、换热器回路，润滑油有也许不能及时回流到机头，浮现排气高温故障。此状况可打开旁通热能回收换热器阀门，使其处在半开状态，间隔一段时间即可。
3).再好热能回收换热器也无法避免水路结垢问题，对于加热为锅炉或工业用热水，建议顾客上软水系统；对于生活用水建议顾客装配净化水装置，其价格几千~几万不等，不能加装净化水装置顾客，只能定期进行清洗。有资料简介，产生1mm厚水垢，板式换热器效率下降10%。
4).热能回收板式换热器空压机内设立，紧凑安装需兼顾到不能妨碍空压机正常维护保养操作，详细设计潮流需认真考虑。
5).热能回收螺杆空压机厂内试车需外购水箱、水泵，测试完毕后，这些零件若不能售出，占库存金额。建议去顾客处进行测试。

11.同行产品比较
当前市场上英格索兰、阿特拉斯热能回收螺杆空压机，普通均采用整体钎焊式板式换热器，回收油冷热量，热回收原理基本相似。个别非压缩机制造商（例如：东莞丰育）给顾客改造空压机，有油冷及后冷热量均进行回收，固然它热回收效率最高，但体积庞大，无法实现空压机内安装。

编制：张志强/.05.31