常规煤矿井上、井下都使用风动工具,地面共安装 有多台台空压机,以英格索兰 ML300 型螺杆式空压机举例,功率为 300 kW。采用润滑油循环降温,风冷散热方式。其工作运行方式为 多用用 1 备或多台台全开,空压机额定排气量为 60. 2 m 3 /min,额定排气压力为 0. 75 MPa。螺杆式空压机在工作过程中,将电能转化为机械能,又将机械能转化为风能。在工作过程中,空气因高强度被压缩,使温度骤升,空压机螺杆高速旋转、摩擦也产生大量的热量。这些产生的高热由空气压缩机润滑油的加入混合成油/气排出机体在夏季温度可高达 110 ℃,该部分热量占输入电能的80%。这些高热的电气通过各种冷却器和风扇排往周围环境中,既浪费了能源,又造成了热污染。若将热量进行回收,充分利用热源(如用于职工洗浴用水的加热,为防止设备结垢,降低换热效率,阻垢设备采用硅磷晶阻垢),既可变废为宝,又可减少燃料消耗及碳排放量,符合绿色环保的要求。
1 空压机工作原理
空气通过进气空滤器进入主机进行第一级压缩,压缩到极间压力,然后经过一个冷却油幕,在与冷却油接触过程中大大降低第二级进气温度,使压缩空气进入第二级,空气被压缩到排气压力,通过排气法兰排出,进入到分离器,将冷却油从空气中分离出来。冷却油冷却后回到压缩机进口,空气排出到空滤器中进入后冷却器,冷却到排气温度,冷凝水在水分离器中分离出来,通过排放阀排出。
2 空压机运行成本分析
根据统计,压缩空气系统所用的电力,真正投入用于生产实际需求的能效仅占总能耗的 50%,泄漏、供气系统损耗、不适当的使用浪费和机组无自动控制设备而造成系统卸载浪费的占总能耗的 50%。根据行业调查分析,压风机系统 5 年的运行费用组成为:系统初期设备投资及设备维护费用占总费用 23%,电能消耗占总费用的 77%。据分析,几乎所有系统浪费都是体现在电费上。在压风机运行时,热量消耗约占机组运行功率的 85%,通
常这部分能量通过机组的风冷或水冷系统交换到大气中,不但浪费能源,更会造成热污染。
2. 1 余热利用系统工作原理
空压机运行时,高温高热润滑油经引出至余热交换机,冷却水引自清水泵房,并经过水处理后送至余热交换机,由余热交换机将空压机高温高热润滑油多余热量换出,加热后的水经过保温管道送至保温水箱,再从保温水箱供热水至职工洗浴中心。
螺杆式空压机余热再利用装置就是采用同程截流式反串使冷热交换效果增大 1. 8 ~ 2. 0 倍。产出的热水供矿井员工生活洗浴使用,不仅解决了矿井为产生热水长期经济支付的沉重负担,又减少了燃料消耗及碳排放量,有着良好的经济、环境和社会效益。螺杆空压机余热再利用装置是充分利用了免费的热能,只需消耗水泵用电,无任何污染,同时空压机的运行温度条件也得到了极大的改善,还延长了机器的使用寿命,它符合了节能环保的要求。
2. 2 余热利用系统
该设备主要由余热交换机、水处理系统、保温管道、保温水箱、中控系统等组成。
1) 余热交换机。共有 6 台,型号为 PG-750D,其作用是将高温高热润滑油多余热量换出。它采用的是板片式换热器,是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片,然后叠装,用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过,冷热流体依次通过流道,中间有一隔层板片将流体分开,并通过此板片进行
换热。板式换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑,占地面积小,传热效率高,操作灵活性大,应用范围广,热损失小,安装和清洗方便等特点。两种介质的平均温差可以小至 1℃,热回收效率可达98%以上。硅磷晶在空压机余热利用系统的使用共2页,第1页内容未完,请看第2页。原创文章,未经书面授权使用,追究侵权责任及经济赔偿。