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。
【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】机械论文发表,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
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。空压机80-100℃的润滑油及压缩空气在热能回收器中，将冷水直接加热到55～60℃(根据运行情况对参数适当调节)，送到保温热水箱储存。
当保温水箱水温没有达到要求的温度时，或者保温水箱满水位时，控制系统会停止补充冷水，自动转换为热水循环，进一步回收空压机余热，或者先将水箱的水加热到要求的温度后，才再补充冷水。该系统确保任何时候水箱的水温均达到用户要求的温度。
由于采用了换热器高效、低阻技术，安装余热回收系统后空压机控制系统不变，工作性能不变，操作维修方式不变。余热回收系统如有任何故障，甚至余热回收热水器系统停水、停用时，原空压机系统都可以照常运行。
空压机余热回收热水系统完全自动控制。它与空压机运行相联动：当空压机运行时，对应的热能回收器自动运行;当空压机停止运行时，对应的热能回收器也停止运行。
热泵系统与空压机余热系统可同时运行，也可独立运行。夏、秋季节，工人热水用水量减少，空压机余热热水可能满足工人洗澡热水需要，因此，可将热泵停用。
3.2 空压机油气余热双回收热水系统设计计算
按照上述3.1余热回收系统流程，通达洁能宝牌空压机油气余热双回收器的回收效率为95%，如果空压机12小时工作，负载率为90%(空压机实际运行压力肯定小于额定压力，压力减小1bar，其负载功率减小5-8%)。
则110kw空压机油气余热双回收余热功率为：110*90%*95%=94kw;1吨水每升高1℃，所豁要热量为1.000call; 电功率热值lkw.h=860kcal热水产量为(进水温度15℃，出水温度55℃，水的温升按40℃ 计算)：
Q=110*90%*95%*0.86/(55-15)=2.02吨/小时。
2台110kw空压机，油气余热双回收每天产水量为：2.02*12*2=48.5吨
3.3 余热回收实际应用效果及节能经济效益分析
坑柄煤矿2010年6月份投入使用三台空气能热泵，平均吨水耗电量为14.5 kwh，2012年12月初安装好二台空压机余热回收器，2012年12月2日正式投入使用，平均一天加热水量为37.8吨，因此空压机余热回收器运行后，空气能热泵节约运行时间，每日节约电费37.8T×14.5 kwh×0.63元/kwh=345.3元，空压机一年运行330个工作日，全年累计节约电费345.3×330=113949元。
每台余热回收器循环水泵功率750W，控制电磁阀功率50W，总耗电为800W，余热回收器工作时，可以停开空压机冷切风扇，节约空压机冷却风扇功率每台 3700W，因此空压机余热回收器运行后，还可以节约电能3700-800=2900W，总共节约电能2.9×2=5.8kw/h，据统计空压机一天运行 10.5小时，一年运行330个工作日，全年累计节约电费5.8×10.5×330×0.63×0.8=10129元。因此，使用空压机余热回收器后，年节约电费113949+10129=124078元。
安装余热回收系统装置共投资11.5万元，12个月可收回投资成本，达到降低综合能耗、节能减排的效果。
4 结束语
我矿安装余热回收利用系统装置后，从以上效益分析对比可以看出，空压机余热回收技术应用为企业创造良好的经济效益，降低成本，是值得企业大力推广的项目。
