广东空压机余热回收技术的发展与变迁

　　空压机运行过程中，会产生油余热和气体余热。原则上，如果两种热量都能回收，节能效益会大大提高。自2006年以来，已有空压机余热回收用于生活热水的案例。在此之前，空气压缩机的热量作为废热排放到空气中。同时，为了保证空压机的平稳运行，防止运行过程中油温过高，需要通过换热器使空压机在运行过程中保持在一个相对恒定的温度范围内。在一升一滴中，结合工厂对生活热水的需求，余热回收技术于2008年开始普及。

　　从2006年至今，随着工厂热需求的升级，国内空压机余热回收技术经历了三次技术迭代。其中一些技术仍在使用，而更多的用户选择回收效率更高、节能效果更好、热回收更稳定、使用寿命更可靠的空压机余热回收技术。

　　01外部废热回收。

　　外置空气压缩机余热回收技术是行业内最流行、应用最广泛的技术。其主要原理是利用换热器回收空压机中的油余热和气体余热，主要由板式结构和不锈钢管结构组成。在实际应用中，将根据工作条件、水质、可回收热量以及生产工艺对热量消耗的要求来决定结构。

　　外部空气压缩机的余热回收技术原则上与内部空气压缩机相同。这两种余热回收技术用于同时回收石油余热和天然气余热。接管管道有两种方式:温控阀前、温控阀后和冷却器前。这两种安装方式将使新的换热器与空压机原有的冷却系统串联，可回收高达80%~90%的油余热。如果设计不当，会造成冷却过度，导致机头工作温度低，造成油水分离效果不好，影响空气效果的概率大，油的含水量高，最终会降低空压机油的使用寿命。因此，在实际使用过程中，热回收效率必须控制在75%以内，以减少对空压机用油的影响。

　　外置余热回收技术具有明显的优势:热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小等。外部余热回收改造门槛低，行业内共极率高，质量参差不齐。总的来说，110kW的余热回收设备效果相对稳定，110kW以上的空压机改造风险更高，而行业内口碑较好的服务商质量会更有保障。

　　在长期的应用中，许多用户也发现了外置空压机余热回收技术的一些应用缺点:

　　1.安装很乱。为了同时回收石油余热和天然气余热，需要分别安装不同的余热回收设备，增加了安装难度。由于空压机房的工作条件和现场环境的影响，机房的布局无法标准化，以至于我们经常可以看到安装现场非常凌乱。

　　2.石油问题很多。为了回收空压机的油余热，需要将空压机的热油引入余热回收器，并延长空压机的油路。不仅油耗增加，而且油阻力增加，导致空压机头喷油量受到影响。其次，外部管道也增加了漏油的风险。

　　02内置余热回收技术。

　　为了提高空气压缩机的余热回收效率，克服外接空气压缩机余热回收技术的技术痛点，近年来，行业对其技术进行了升级，提出了“内置余热回收技术”。方法是在空压机中安装板式换热器，通过减少油路长度，减少漏油率、安装空间过大等一系列问题。余热回收率可达80%。

　　内置式余热回收技术的本质是在空压机的油路上增加一个换热器，并没有从根本上解决油路的油阻力增大，影响空压机头喷油量的技术问题。

　　这种技术最大的问题是，当余热回收不需要水时，水不会循环，板式换热器中的水还存在，而油还在循环。油在循环时，仍然会产生大量的热量，而换热器中的静水则以高温气体的形式长期存在。此时，微溶于水的硫酸钙会因水分蒸发而沉淀，形成水碱。随着水的不断蒸发和浓缩，水和碱的含量不断增加，达到饱和后形成水垢，最终导致换热器堵塞和失效。

　　03热水节能空气压缩机技术。

　　热水节能空压机技术由空压机系统和余热管理系统组成。不是简单的外部余热回收技术和内置余热回收技术的整合升级。热水型节能空压机技术通过合理的结构设计，可以在不增加油路的情况下，充分回收空压机的空气余热和油余热。

　　热水节能空气压缩机技术有几大技术创新:

　　1.取消了空压机中原有的冷却风扇和冷却器，空压机输入功率降低2%。

　　2.增加双油气余热回收器。

　　空气压缩机中安装了双油气余热回收器，使得余热回收可以直接在空气压缩机中完成，缩短了油路，减少了因油路过长而带来的一系列问题。

　　空压机的油气热量全部被油气回收器吸收并转移到自来水中，使自来水温度升至70℃以上，供给余热管理系统，同时空压机保持在正常工作温度范围内。

　　3.采用智能余热管理系统，实现水温的智能调节。

　　余热管理系统管理输入热水温度和水量。当热水消耗量瞬间高于额定范围时，废热管理系统内部水压降低，PLC向空压机中的水温控制阀输出控制信号，并进行PID调节，保证出水温度不会过高。同时，余热管理系统补水，系统中的循环水泵重新调节水压。当热水消耗量较小时，余热管理系统通过PID变频风机(水冷式为变频冷却塔)将循环水中多余的热量散发到外部，可以在适当控制冷却功率的同时，保证循环水按照设定的水温供给空压机。

　　热水节能空压机的技术优势;

　　1)余热回收效率可达95%。空气压缩机需要冷却的热量有95%以上可以回收。

　　2)标准化、集成化。系统集成度高，安装方便，无门槛。

　　3)能耗低，回收率高。用智能余热管理系统代替原有的冷却系统，实现余热回收和冷却能力的有效调节，能量回收效率提高30%以上。

　　4)运行稳定，使用寿命长。它能保持油温恒定，降低工作温度的交变频率，延长空压机油和备件的使用寿命。

　　5)余热完全回收。气体余热和油余热同时回收。

　　6)三大热能管理功能(水气换热流量的PID调节、保证换热的供水、水幕冷却保证)使压力损失比原来的冷却方式更低、更安全。

　　综上所述，热水型空气压缩机技术解决了传统空气压缩机外部热回收系统与原有冷却系统不匹配，导致空气压缩机温度因热量消耗而变化的缺点，如高温、过冷、空气压缩机油高低、节能冷却动力等。这不利于空气压缩机的运行，并且在保护空气压缩机运行的同时提高了废热的利用效率，从而为工厂创造了更多的效益。

　　04关于第四热源。

　　目前，国内工厂的热源主要有三种:蒸汽、电力和导热油。在能源短缺的今天，热水空压机技术可以直接使空压机为工厂提供稳定的空气和热源。具有连续供应、无运输成本和损耗、热稳定、环保的特点，可以直接提高工厂的能源结构质量，成为工厂的第四大优质热源。如果工厂的空压机长期稳定运行，在设计工厂的能源结构时，空压机的热量可以纳入工厂生产的热源之一。

　　未来空压机余热回收技术是否会有比热水空压机更好的解决方案，还有待观察。