风冷空压机热回收的应用

郭荣春

1.引言

在众多已建及新建的工业生产用房项目中，一般都配有空气压缩机以制备生产用压缩空气。大部分空气压缩机为风冷型号，即使在冬季，也需要输入室外冷空气以冷却空气压缩机，带走空压机的热量，以高温热风的形式排出室外，这部分热量是直接损耗的。与此同时，部分生产车间在冬季需要配备采暖系统，以维持一定的生产所需温度，也需要消耗一部分的能量。如何节约能源，尽可能废热利用是目前急需解决的问题。针对上述问题，本文阐述了一种循环利用废热、节能的空压机冷却风再利用系统。

2.系统设计原理

如图一所示，该系统主要包括以下几个主要部件：风冷空气压缩机，普通送风风机，部分风管风阀，单层百叶风口等，其中车间部分送风管道等未全部表示。

系统运行策略如下：

1）当车间温度低于设定温度时，打开电动风阀4及送风机，关闭电动风阀3；

2）当车间温度高于设定温度时，打开电动风阀3，并同时调节电动风阀4的开启度，以维持设备房、车间设定温度；

3）非车间采暖季节，关闭电动风阀4及送风机，打开电动风阀3。

该系统配置及控制策略既满足了冬季空气压缩机机房冬季通风降温要求，也满足了车间冬季采暖需求，最大限度利用了空气压缩机散发的热量，可以减小车间采暖系统热源主机系统容量配置。本系统的控制操作简单方便，只需进行简单的风机及管路切换接，方可实现多种模式通风及采暖等要求，是一种高效节能的系统。

3.系统优、缺点

与空气压缩机排风、车间采暖系统分别独立设置相比较，本系统具有以下优点：

1）仅需增设车间热风采暖系统所需的风机，大大减少了投资成本；

2）采用温控调节；

3）能满足空气压缩机机房冬季排风和车间冬季热风采暖基本要求；

4）可以实现多种模式转换运行；

5）最大限度的利用空气压缩机产生的热量，节约能源；

与此同时，该系统也存在如下不足：

1）受压缩空气系统容量限制，可回收热量是由空气压缩机规格决定，与车间采暖负荷不完全匹配，只能作为车间采暖系统的一部分、补充。

2）一般空气压缩系统噪声比较大，只能适用于对噪声要求不是很严格的生产车间。

4.系统的实际应用

以苏州某制造厂房为例，该工厂配有90kW的风冷螺杆空气压缩机两台，全负荷工作时，单台排风量为15000m3/h，合计30000m3/h；排风温度为45℃。车间仅在冬季有采暖需求，而且温度要求也不高，根据计算，空压机排风回收热量完全可以满足车间采暖热量需求。系统造价及运行情况分析如下表：

以冬季采暖时间各为三个月（90天）、每天运行时间8小时计算，热回收系统年节约费用为28800元，与初投资增加成本（30000元）相比较，预计1年多即可以回收增加的初投资成本。而且这还是在不考虑采暖系统投资的情况下，如果考虑采暖投资，所节约投资、节能效果更为显著。

5.总结

1）采用空压站热排风热回收后，在节能降耗、节约基建投资方面的影响是巨大的，具有很好的经济效益和社会环保效益。

2）同時，本热回收系统适用于空气压缩机站房与主厂房相连或者空气压缩机站房就地设置在主厂房内的情况。如果空压站不靠近主厂房，则需要设置排风管道，这样不仅增大了初投资、降低了热回收的经济性，而且增大了施工难度、复杂性。

（作者单位：苏州工业园区设计研究院股份有限公司）