【壓縮機網(wǎng)】壓縮機及其附屬設備通常較為固定，改造與更新難度較大，因此對這些技術進行改造需要更多的專業(yè)知識與合理的方案。

　　近期，我們關注到壓縮機表面散發(fā)的熱能，并思考如何有效利用這部分熱能進行工藝改造，以提升其利用效率。具體而言，我們計劃在采暖與散熱方面尋求結合點，將壓縮機散發(fā)的熱能轉化為有用的介質(zhì)。

　　一、壓縮機散熱能量的評估

　　筆者企業(yè)共有5臺壓縮機，其中1至2臺通常處于運行狀態(tài)。壓縮機在運行時，通過電動機和主機的轉動摩擦產(chǎn)生熱量，這些熱量在壓縮機內(nèi)部形成高溫，并通過機殼向外散發(fā)。這些熱量并未直接用于廠房采暖，我們的廠房采暖是通過鍋爐房提供的熱水蒸發(fā)形成熱量，再通過管道輸送至各個廠房。壓縮機散發(fā)的熱量表面看似無用，但經(jīng)過適當處理和集中，可轉化為有用的熱量。

　　二、廠房采暖現(xiàn)狀分析

　　近幾年，廠房采暖領域經(jīng)歷了兩大重要轉變，首要轉變體現(xiàn)在采暖介質(zhì)上，即從傳統(tǒng)的蒸汽采暖逐漸過渡到熱水采暖。其次，廠房供暖從依賴燃煤逐漸轉向使用天然氣。盡管這一轉變帶來了供暖成本的上升，但它對環(huán)境的改善效果是顯著的。天然氣作為一種更清潔的能源，大大減少了污染物的排放，從而提高了廠房內(nèi)外的清潔度和整體環(huán)境質(zhì)量。

　　不過，由于廠房內(nèi)部高度較高且面積較大，盡管采用熱水采暖方式配備了較大的散熱片。但是由于散熱片數(shù)量的限制，其形成的熱量有限，只能保證廠房設備正常使用，無法達到人體較舒適的環(huán)境溫度。

　　三、散熱回收與采暖結合建議

　　為了提高機房的舒適度，我們將目標放在壓縮機的散熱上面。目前采用的是一種較為原始的方法：在每次啟動壓縮機時，打開其外殼的一扇門，使熱量得以散發(fā)并融入廠房環(huán)境中。盡管這種方法的效果有限，僅能在一定程度上提高廠房溫度1℃至2℃，但它確實起到了散熱和采暖的雙重作用。

　　不過此法對于我公司的諸多水冷式噴油螺桿空壓機而言，依然會產(chǎn)生較大的能源浪費。眾所周知，在有油螺桿空壓機的工作流程中，室外的新鮮空氣首先經(jīng)過精細過濾后進入壓縮機內(nèi)部，經(jīng)歷壓縮過程，其溫度會迅速攀升。與此同時，空壓機內(nèi)部的螺桿由于高速旋轉，相互摩擦產(chǎn)生大量熱能，這進一步提升了從空壓機排出的油氣混合物的溫度，通常可達到80℃至100℃的高溫范圍。然而，企業(yè)實際所需僅為壓縮空氣的壓力能。為確保空壓機能夠在適宜的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行，必須通過冷卻系統(tǒng)迅速降低這些多余的熱量。在沒有熱回收系統(tǒng)的情況下，這些熱量會直接通過冷卻塔處理掉，不僅消耗了大量的電能，還導致了廢熱污染的問題。

　　鑒于此，許多新建工廠中，設計之初便融入了熱回收系統(tǒng)，而許多老舊工廠也已經(jīng)對原有的有油螺桿空壓機進行了熱回收改造，旨在有效利用這部分被浪費的熱量，從而降低企業(yè)的經(jīng)營成本，并實現(xiàn)節(jié)能減排的環(huán)保目標。對此，建議企業(yè)也對空壓站進行余熱改造，將壓縮機運行時的大量熱能利用起來。

　　影響噴油螺桿空壓機余熱回收效率的關鍵因素涵蓋螺桿空壓機的排氣溫度、噴油溫度以及噴油量等參數(shù)，其核心在于回收利用高溫油所攜帶的熱量。在改造過程中，需要在不干擾空壓機原有運行模式的基礎上，將傳統(tǒng)的冷卻塔冷卻系統(tǒng)替換為先進的余熱回收系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能夠高效地對高溫油氣進行冷卻處理，并將冷卻過程中產(chǎn)生的熱水供給至各個用熱點。

　　上圖是一套現(xiàn)成的有油螺桿空壓機余熱回收系統(tǒng)，可供我們理解和借鑒。如圖所示，室外的新鮮空氣在通過過濾器后，順利進入空壓機內(nèi)部進行壓縮。在壓縮階段，空氣與潤滑油充分混合，形成高溫的油氣混合物。隨后，該混合物進入油氣分離器，分離出高溫油與氣體。其中，高溫氣體經(jīng)過冷卻后，被供應至廠房內(nèi)使用；而高溫油則經(jīng)過特定的冷卻流程后，再次進入壓縮主機循環(huán)利用。

　　在未引入余熱回收系統(tǒng)時，高溫油直接流入由冷卻塔構成的冷卻系統(tǒng)中進行降溫。然而，在加入余熱回收系統(tǒng)后，高溫油首先會流經(jīng)該系統(tǒng)，通過熱交換過程將熱量傳遞給蓄熱水箱中的水，從而制備出熱水供企業(yè)日常生活及生產(chǎn)工藝等使用。當余熱回收系統(tǒng)無法將高溫油降溫至理想溫度時，冷卻塔冷卻系統(tǒng)會作為輔助手段，確保油溫維持在更加合理的范圍內(nèi)。這一雙重冷卻機制不僅保障了空壓機的高效穩(wěn)定運行，還實現(xiàn)了顯著的節(jié)能效果。

　　該系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢在于，它能夠更加高效地冷卻螺桿式空壓機產(chǎn)生的高溫潤滑油，從而確保空壓機在更加穩(wěn)定的工作油溫下運行，進而提升其工作效率。此外，該系統(tǒng)還實現(xiàn)了能源的節(jié)約與廢熱污染的減少，并為企業(yè)提供了寶貴的熱水資源，帶來了顯著的經(jīng)濟與社會效益。

　　然而，該系統(tǒng)也存在一定的不足之處。在制備熱水的過程中，由于換熱溫差較大，換熱器表面容易形成垢層，進而影響其換熱效率。同時，對于整個余熱回收系統(tǒng)而言，實現(xiàn)油溫的自動控制也面臨一定的挑戰(zhàn)。

　　結語

　　空壓機的電能消耗是其運營成本的主要部分，占比高達77%，維護費用緊隨其后，占總消耗的18%，相比之下，設備初始投資僅占5%，這凸顯了電能消耗的巨大比重。通過實施余熱回收改造，不僅能夠顯著提升空壓機的運行效率，還能帶來可觀的經(jīng)濟效益，尤為重要的是，這一改造能夠有效解決東北地區(qū)漫長冬季的廠房采暖難題，若有余熱剩余，還可靈活應用于其它用途。

　　當然，考慮到余熱改造項目的復雜性，它不僅關系空壓站本身，還牽涉到冷卻水系統(tǒng)及其相關的工藝環(huán)節(jié)，因此設計一套既科學、合理又經(jīng)濟的改造方案顯得尤為重要。

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