近幾年來(lái)，隨著(zhù)工業(yè)的快速發(fā)展，利用空壓機余熱進(jìn)行采暖是 大中型空氣壓縮機應用的日益廣泛而產(chǎn)生的新問(wèn)題。一方面，空氣壓縮機常年工作，需要大量的冷卻水或冷卻空氣。另一方面，隨著(zhù)人民生活和工作水平的提高，辦 公場(chǎng)所內冬季采暖以及日常衛生熱水需求日益完善。同時(shí)，國家多次倡導節能減排工作，也使得讓人們更多的考慮是否可以把二者結合起來(lái)，不但能夠減少空壓機冷卻水/冷卻空氣的使用量，還能夠大幅度的減少采暖費用。
    空壓機熱回收可操作性分析
    空壓機熱回收原理：
    大中型空壓機一般都有油冷卻系統，空壓機工作時(shí)產(chǎn)生的熱量（主要是摩擦熱）通過(guò)其自身的油循環(huán)系統，將高溫油運輸至油冷卻器，油冷卻器一般是管殼式或風(fēng)冷 式換熱器，其中管殼式換熱器通過(guò)特定的冷卻水將潤滑油冷卻，冷卻水再通過(guò)冷卻塔將熱量傳遞給室外空氣。另外，空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣也是高溫的，須也 要經(jīng)過(guò)一個(gè)冷卻裝置后才能進(jìn)入儲氣管用來(lái)使用。兩部分熱量加起來(lái)約等于壓縮機輸入功率的3/4，可以回收的空間很大。
     基本組成
    空氣壓縮機組中一般包含兩個(gè)冷卻器，油冷卻器和空氣冷卻器，噴油型的壓縮機一般油溫和空氣溫度可達80～100度，在兩個(gè)冷卻器共用一套冷卻水系統時(shí)（常 用配置），每100kW輸入功率需要冷卻水1.5l/s，冷卻水溫升達到15度，由此計算需要帶走的熱量為70kW，因此，這部分能量全部回收用途有限， 日常采暖及生活衛生熱水需要的溫度約為45～65度，與空氣和油的溫度差距為35～15度，符合換熱的基本要求，完全是可以部分利用。為了不增加油和壓縮 空氣的阻力，比較好的方法是更改冷卻器的形式，分為高溫段和低溫段，高溫段用來(lái)加熱回收用水，低溫段用傳統的冷卻水冷卻。
    具體結構
    對于螺桿式空氣壓縮機，其熱量分布在油和空氣上，通?？諝饫鋮s器使用管殼式，空氣在殼體內管外流動(dòng)，阻力較小，水在管內流動(dòng)，改造時(shí)只需要在水室內增加隔 板，在封頭部分增加進(jìn)出水管，將部分換熱空間用取暖用水代替即可，因為空氣出口溫度較低，所以大部分熱量是無(wú)法回收的，為不影響壓縮空氣冷卻效果，回收量 控制在30%左右，應設計為多流程。油溫一般在69～98度，通常采用板式或者套管式換熱器，此類(lèi)換熱器也可以在訂購的時(shí)候就要求多流程結構，增加部分換 熱面積用來(lái)進(jìn)行熱回收。目前的所有熱回收系統都是冗余系統，考慮的熱回收可能會(huì )有停止的時(shí)候，但是主機工作不能受到任何影響，所以設計時(shí)就要考慮即使熱回 收系統沒(méi)有使用，主機也能通過(guò)現有的冷卻系統正常工作。
     控制
    因為原有的空壓機系統都具有完善的控制系統，負責維護系統的正常運行，熱回收系統是冗余系統，所以原有的空壓機組無(wú)需做任何控制方面的改變。熱回收本 身的控制系統可以采用溫度控制，通過(guò)監控熱水箱溫度來(lái)控制加熱循環(huán)水泵運行，水泵運行時(shí)，即為熱回收系統啟動(dòng)狀態(tài)，當需要熱水溫度較高時(shí)，可以設定水溫， 增加循環(huán)次數。為了節能，防止壓縮機未啟動(dòng)而水泵啟動(dòng)造成電力的浪費，可以通過(guò)測量排氣溫度的方法來(lái)作為確定循環(huán)水泵是否需要工作。
    熱回收系統的組成
    熱回收系統包括換熱系統，加壓系統，水源，以及保溫保存系統。因為空壓機的開(kāi)關(guān)機并非是均勻的，與設備配置和工廠(chǎng)使用情況有很大關(guān)系，因此可以認為熱源在 單位時(shí)間內是雜亂的，但長(cháng)期來(lái)說(shuō)就是穩定的熱源。同時(shí)采暖和衛生熱水負荷也是不均勻的，因此為了緩和矛盾，須有足夠的保溫保存方式，即保溫水箱。
    經(jīng)濟性分析
    以每100kW的輸入功率回收20%，即20kW計算，空壓機每天運行8個(gè)小時(shí)，即可回收160kW的熱量，可以獲得45度的熱水5.5噸，而使用鍋爐制 取同樣多的熱水需要消耗燃油15.4kg 如果按7.2元/kg計算，每日就可以節約111元，每年（240工作日）即可節約26640元燃料費用。而電鍋爐同樣的熱水量也要每天200元電 費，全年可節約48000元。
    空壓機熱泵綜合優(yōu)點(diǎn)：
    1、衛生、方便、實(shí)用。螺桿空壓機熱 泵與燃油鍋爐比較，一氧化碳、二氧化硫、黑煙和噪音、油污對大氣環(huán)境的污染。一旦安裝投入使用，只要空壓機在運行，企業(yè)職員就隨時(shí)可以提取到熱水 使用。不必定時(shí)定量供應，系統較大的企業(yè)還可以滿(mǎn)足企業(yè)職員在冬季使用熱水來(lái)洗涮衣服、被褥。為創(chuàng )建資源節約型環(huán)境友好型企業(yè)奠定基礎。
    2、經(jīng)濟運行。提高空壓機的運行效率，實(shí)施空壓機的經(jīng)濟運轉。多數空壓機制造廠(chǎng)家出廠(chǎng)機組設定風(fēng)扇運轉溫度為85℃啟動(dòng)散熱。安裝螺桿空壓機熱泵運行的空壓機組溫度在85℃以?xún)?，可以降低風(fēng)冷螺桿空壓機散熱風(fēng)扇運轉時(shí)間。
    一般風(fēng)冷空壓機都在80～96℃間運行，空壓機熱泵足可以使空壓機溫度降8～12℃其降幅都在4～8%，夏天更佳，為此它的經(jīng)濟效益就更顯著(zhù)了。
    3、減少空氣壓縮機維護費用?？諌簷C工作溫度的降低，減少了機器的故障，延長(cháng)了設備的使用壽命，降低了維修保養成本，增大了機油、機油隔、油氣分離器更換 時(shí)限，相應延長(cháng)更換期限。螺桿空氣壓縮機的主要費用支付是，運行費用，屬于高成本設備，其次是耗材的更換，機油、機油隔、油氣分離器。例一臺進(jìn)口螺桿 37kW的空壓機保養一次耗材費用是約4700元，使用周期為3000H，耗材費用1.56元/小時(shí)。在80～84℃間運行的空壓機，耗材的使用同期可延 長(cháng)35%，即4050H，延期后的耗材費用是1.16元/h?？諌簷C在85℃內運行，防止機油乳化、積碳現象降低，二者是嚴重影響油隔、油氣分離器壽命性 能的致命因素。如果乳化，碳化顆粒超常將堵塞機油隔、油氣分離器，嚴重影響機器的運行，使內壓劇增，電機功率超負荷，機體溫度高，后果是多耗電能，機器 燒毀和引發(fā)火災。
    可能存在的缺點(diǎn)和不足
    1、空壓機在某個(gè)時(shí)間段不工作時(shí)，無(wú)法提供穩定的熱源，此時(shí)若有供熱需求可能無(wú)法滿(mǎn)足。
    2、夏季空壓機排熱量較大，但此時(shí)熱水需求卻較少，熱回收裝置利用率不高。
    3、水處理，普通熱水裝置需要的水處理系統，在熱回收系統中同樣要求配置。
    4、管道損失，空壓機房因為噪音等原因，往往設置在接近用氣段但遠離辦公室和生活區，不像傳統取暖方式可以接近使用熱源地，因此運輸損耗需要考慮。
    綜上所述，對于常年使用空壓機的企業(yè)，配套熱回收系統，在初投資減少的基礎上，采暖和衛生熱水費用可以大大降低，不但降低企業(yè)成本，而且還節省能源消耗， 改善員工工作環(huán)境，減少碳排放量，廢熱排放量以及環(huán)境污染物排放（當用來(lái)代替燃油/燃氣/燃煤鍋爐），下一步應鼓勵空壓機廠(chǎng)家在大中性空壓機組上均配置類(lèi) 似裝置，降低用戶(hù)配置成本并不斷提高回收效率。鼓勵需要空壓機及熱水采暖的企業(yè)選擇節能環(huán)保的產(chǎn)品。