我公司共有空压机6台,正常生产时需开机4台,冷却形式为空冷。空压机运行时产生的热量大部分散发到空压机房内,导致空压机房内温度较高,空压机频频跳停,严重制约生产。我公司技术人员最终采用水冷方式解决了这个问题,既解决了空压机的散热问题,也可将冷却水加热用来洗澡。现将实施过程作简要介绍。

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【案例分析】空压机余热回收利用

2016-05-18 15:16 来源: 水泥 作者: 陈丙武 侯彦芳

我公司共有空压机6台,正常生产时需开机4台,冷却形式为空冷。空压机运行时产生的热量大部分散发到空压机房内,导致空压机房内温度较高,空压机频频跳停,严重制约生产。我公司技术人员最终采用水冷方式解决了这个问题,既解决了空压机的散热问题,也可将冷却水加热用来洗澡。现将实施过程作简要介绍。

1生产中发现的问题及初始解决方法

1.1最初的情形

2011年11月开始试生产,由于工期紧张,在空压机散热管道未安装的情况下开机生产,造成空压机房室温高于50℃,空压机频频跳停,岗位人员密切注意空压机运行情况,严防酿成生产事故。

1.2第一次完善

12月份,利用停机间隙安装散热管道,但由于设计不太合理,散热管道出口未开在屋顶而开在侧面墙上,并且6台空压机只预留5个散热出口,做不到每个空压机一个散热出口,为了方便安装散热管道,我公司决定串联所有散热出口(见图1)。安装后再次开机运行空压机房室温仍旧居高不下,检查发现整个散热管道温度都较高,在空压机房室内形成了一个大大的暖气管道,使整个空压机房温度依旧偏高,问题仍旧存在。

1.3第二次完善

此后决定封堵空压机串联部分散热管道,使运行的空压机每个都单独散热。利用停机时间我们在串联管道中加入挡板,隔开该部分散热管道。

在实际运行中起到一定的效果,但随之而来出现了新的问题。由于只有5个散热出口而有6台空压机,势必有两台空压机共用一个散热管道,若该两台空压机同时运转,依旧会造成空压机温度高而跳停;另外散热管道在侧面墙上,未充分利用热空气上升的特性,且管道较长,给空压机顶部散热风机造成很大负担。主要原因是热空气温度较高、散热管道较长,散热风机在推着热空气排出室内时工况不良,时常导致风机跳停,进而使空压机跳停。

2情况分析及解决措施

2.1情况分析

空压机热能风冷外排,白白浪费,而且给空压机正常运行带来隐患,能否将这部分热能利用起来,又不对空压机造成负担呢?我公司有一台2t锅炉,冬季用于取暖及浴室洗浴,夏季用于浴室洗浴,每天都需要燃烧煤炭供热,且排放大量污染物,既浪费资源又污染环境,能不能将空压机余热回收利用起来,用于浴室洗浴及取暖,从而将锅炉停掉呢?

我们对英格索兰的高效热能回收系统进行研究考察,认为该系统能使能源得到回收并实现再利用,真正实现了循环经济,我公司决定采用该热能回收系统。

我公司共有空压机6台,设计为“用4备2”,所以采用4套英格索兰的高能热回收系统,其中有两台空压机共用一套热回收系统,以节约资金。热回收设备主要包括4个板式换热器、1个7.5kW管道泵、保温管道600m、4个温度控制阀、若干个温度及压力仪表。

2.2解决方案

在浴池修建简易蓄热水罐,要求隔热性好,避免不必要的热量损失。原空压机下部油管断开,连接至板式换热器,将温度高的空压机冷却液引致板式换热器,用循环水降至合适温度后,流回主机;若温度仍旧较高,则再次经空压机空冷,冷却后流回主机。在这一过程中冷却水带走大量热量,使水温升高,经多次循环水温达70℃以上,可直接用于洗浴及冬季供暖。

3改造过程中注意事项

(1)安装完成后部分冷却液流入换热器及管道中,液位下降,为保证主机正常工作需补充约43L冷却液。

(2)换热器前温度控制阀设置温度以略低于空压机温度控制阀设置温度,一般以80℃为宜,因为该温控制阀一旦设置温度过高,高于空压机温度控制阀设置温度,则水路完全断开,冷却液全部由空冷通过,该装置则失去意义;若设置太低,则在循环冷却水水温未升至合适温度时,冷却液温度降低过多,油气桶内冷却液温度过低,吸入空压机内部的水蒸汽温度过低,则部分冷凝、集聚至油气桶底部,这样冷却液就失去润滑主机的作用,将损坏主机。这点尤其重要。

(3)更换空压机时,注意油路阀门的开闭。由于是“用4备2”,若更换空压机时,一定要注意关闭不用空压机油路阀门,打开使用空压机油路阀门。若未打开工作中空压机油路阀门,则油路不通,主机就失去了润滑和冷却作用,将酿成事故;若未关闭停机中空压机油路阀门,则冷却液在压力作用下,全部压至关闭空压机油气桶内,甚至从关闭空压机空滤处溢出,且工作中空压机将失去润滑和冷却作用,酿成事故。

4总结

本技术2012年4月份开始在我公司投入使用,效果良好,每小时产生水温高于60℃的热水4.54t,每班可同时满足80人洗浴用水。该设施主要由以下优点:(1)管道开闭由温度控制阀控制,不需要操作人员就可以正常使用。正常温度控制阀开闭温度设定后,基本不需要维护检修。

(2)有效降低了空压机房室温,可以保障空压机正常运行,增加空压机使用寿命,也减少生产中因空压机停机造成的生产损失以及潜在的设备事故。

(3)产生的热水供给浴室,可供员工24h洗澡;夏季取消了锅炉及锅炉工,降低煤耗,冬季能供给暖气,节省大量燃煤,年节约燃煤约350t,仅此一项就可以节约资金30余万元;另外取消锅炉工3名,每年可节约人工工资7万多元。节约大量资源、能源,具有良好的经济效益。

(4)该项目减少废气排放,保护环境,社会效益良好。

原标题:空压机余热回收利用

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