近幾年，水泥企業受多方面因素影響，生産不能連續進行，給使用回轉窯餘熱供給員工洗浴的企業帶來不便。空壓機作為一種水泥企業必備的設備，在工作過程中，輸入電能的75％左右變成熱量，隻有不足20％左右變成最終的壓縮空氣能。本文介紹某公司對此部分損耗熱量的回收利用，解決了員工的洗浴問題。

一、設計依據

某公司有一台250kW水冷空壓機，在運行過程中，機頭溫度在89～94℃，循環水溫差在30℃左右，夏季循環水回水溫度可以達到65℃。

由于水冷空壓機換熱效果較好，該公司于2017年6月，對兩台250kW風冷空壓機進行了水冷改造，即在風冷後串聯一台40m³水冷列管式冷卻器，見圖1。改造後，夏季機頭溫度在80～85℃，油分罐出油溫度在77-80℃，解決了空壓機夏季機頭溫度高，不能連續加載的問題。

圖1 風冷空壓機水冷改造現場

通過對風冷空壓機的水冷改造，将水冷卻器接到風冷之前，讓油分罐出來的熱油首先經過水冷卻器，同時通過調整出水閥門，增加冷卻水的在冷卻器中的滞留時間，提高冷卻水的出水溫度，在機頭溫度不超過95℃的情況下，應該可以得到50℃以上的熱水。

二、制水量的測算

将一台250kW螺杆式空壓機配置一台換熱器，空壓機能耗有75％的熱量被冷卻液經冷卻器帶走，按空壓機運行加載率90％，回收率95％計算，可回收熱負荷為：250kW×75％×90％×95％=160kW。

按進水溫度10℃，産熱水溫度60℃計算，水比熱容C取4.2kJ/(kg·℃)，則每小時産熱水量為：

三、餘熱回收設計方案及注意事項

餘熱回收系統設計方案見圖2。

圖2 餘熱回收系統

(1)将換熱器的進油口和回油口分别與油氣分離器的出油口和風冷卻器的進油口連接，這樣可以保證進入換熱器的油溫足夠高，保證換熱效果最好，可以得到溫度更高的熱水。

(2) 換熱器進水口與自來水管路連接，出口由一根管聯通熱水箱，熱水可以通過自來水的水壓進入熱水箱。

(3) 在水箱上加一台水泵，将熱水送往浴室或其他需要熱水的地方。

(4)在進出油管之間增加一條短路油管，見圖2。一方面，不需要熱水時，可打開短路油管閥門，關閉進出換熱器的油管閥門，停止換熱。另一方面，冬季啟動空壓機時，要先打開短路油管閥門，關閉進出換熱器油管閥門，待油溫升高後再開啟換熱，可以很好地保護空壓機。

(5)在換熱器出口處，安裝一個溫度表和一個閥門，通過調整閥門的開度來調節自來水在換熱器中的滞留時間，自來水在換熱器中滞留時間越長，流量越小，産生的熱水溫度越高。可以根據具體需要調節。一般冬季和夏季變化較大。

(6) 由于冬季環境溫度低，水溫也較低，空壓機溫度降低明顯。為了保證得到足夠溫度的熱水，可根據空壓機具體運行情況停開風冷卻器的風扇，但不要停壓縮空氣的冷卻風扇。

此項餘熱回收具有以下優點：

(1) 零運行成本，投資少，一次性投入。

(2) 改善空壓機運行狀況，降低故障率，延長空壓機壽命。

(3) 不受天氣影響，隻要空壓機運行，即可供應熱水。

(4) 符合環保要求，節能、安全、衛生、方便。

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