压缩机热能热水机组（空压机余热利用设备升级产品）

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yjha001

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1楼

发表于 2010-3-8 14:38 |只看该作者 |倒序浏览

诚招各地经销代理，联络电话：13922541285 姚先生 [email=yjha001@163点com]yjha001@163点com[/email]

一、
前言

进入21世纪，大力推进节能减排和新能源使用，实行资源循环利用和经济可持续发展，成为世界各国经济发展所面临的共同问题

目前全球所倡导的“低碳经济”新概念的实质，就是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新和人类生存发展观念的根本性转变。其重要措施之一的节能已经为全社会所推崇，它不仅能减少经济活动中排放的二氧化碳，而且能降低对自然资源的消耗，维持地球生物圈的碳元素平衡，保护地球环境。在这种背景下，各种节能产品应运而生。

本公司研制的具备恒温控制可自动清洗的压缩机热能热水机组，就是其中一种节能效果明显、经济效益显著的新型节能产品。

二、
技术背景

螺杆压缩机由于本身的设计结构和工作原理决定，它的绝热效率在0.65-0.85之间。低压力比、大中容积流量压缩机为0.75-0.85，高压力比、小容积流量比压缩机为0.65-0.75。对于空气压缩机，供油温度一般在50-60℃。制冷和工艺压缩机的绝热功率与空气压缩机相比负荷更大，吸气和排气压力变化范围更大。高的排气温度会导致更多的润滑油处于气相，增加油气分离的难度，降低润滑油的使用寿命。除了机械摩擦导致的热能损失外，主要是因为压缩气体时热能转换的热能损失，压缩机的绝热效率仅有60-80%。通常空压机实际运行中，只有20-30%的能量变成空气势能（即：将常压空气变成高压空气），而大部分能量则通过各种形式被消耗，其中大部分变成热能排放到空气中。有鉴于此，空压机的余热利用越来越被人们做重视。目前，尽管有一些厂家开发的，利用空压机余热回收的产品也能利用部分热能，但同类产品设计上有待改善之处依然不少。它们运行的实用性、经济性、可靠性、安全性和效率有待提高。

Ø
压缩机的绝热效率: q1 J3 ^ V- _8 C( {+ V- @. R2 d7 K

普通动力喷油螺杆空气压缩机发热绝热效率，是运行工况、转子型线、容积流量、转子齿顶线速度的函数。小容积流量压缩机比大中型的绝热效率要低。

压缩机工作时，随着螺杆的运动，润滑油会不断的被剪切，从而吸收一定的能量。

对于空气压缩机，供油温度一般在50-60℃。试验表明，供油温度提升10℃，容积效率将下降≥2%，绝热效率下降≥0.5%。

制冷和工艺压缩机的绝热功率，与空气压缩机相比，负荷较大、吸气和排气压力变化范围，因磨损增加，绝热效率会有所降低。试验表明，转子直径为100mm左右，吸气压力为大气压的小型制冷和工艺压缩机绝热功率峰值为72%，提高吸气压力后，最高可达到76%。

Ø
压缩机的排气温度4 A$ Y: k `" Q1 }" |' U9 U+ m$ r' m

喷油螺杆压塑机的排气温度，由压缩机的功耗和被压缩气体的热容比以及喷油量的作用所决定的。降低喷油温度，能提高压缩机的工作效率。

减低润滑油的使用寿命。特别是矿物油，会导致氧化，分解或碳化。对于空气压缩机，额定的排气极限温度一般设置为100℃。

同样，对于喷油螺杆压缩机，排气温度也有个下限。即不得低于气体压缩后水蒸汽分压力所对应的饱和温度，它与压力比及吸气状态下原始分压力有关。在100%相对湿度，从20℃的环境温度压缩到0.8MPa时，相应的饱和温度为59℃。考虑到工况的不稳定，为保证这种条件下绝对不出现冷凝水，通常的排气温度设定在70℃以上。否则一旦出项冷凝水，会使油质恶化降低轴承寿命。对于制冷和工艺压缩机排气温度的上限温度大约在70-80℃。
Ø
压缩机润滑油的作用
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1.
冷却作用。吸收气体的压缩热，冷却介质，降低排气温度。

2.
润滑作用。降低阴转子的吸收功率，润滑轴承。

3.
密封作用。

4.
降噪作用

Ø
降低润滑油温度的益处
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冷却介质，降低排气温度，降低气体热能散失，提高压缩机的利用功率，并提高压塑机的密闭性。改善润滑条件，延长乳化油的使用周期。压缩机的绝热效率在0.65-0.85之间，考虑到其它热损失，压缩机的效率将低于这个范围。一方面是机械摩擦导致的热能损失，主要的是因为压缩气体时的热能转换的热能损失。不难看出，压缩机有20-40%的能量被白白的浪费掉了。

三、
工作原理

喷油螺杆压缩机热能热水机组，就是利用压缩机运行过程中的高温油气的热能，通过高效热交换器，将热能传递给常温热水，实现热能的转换。右图所示的为喷油螺杆压缩机的工作原理。电动机带动螺杆机旋转。空气经过滤器（1）被吸入旋转的螺杆压缩机（2）中，空气在其中被压缩，并与循环油混合，形成高压高温的油气混合气体，进入油气分离器（5），油气被分离后，空气进入散热器（3），散热后的空气经压力阀（6）供给用户。而压缩气体在分离其中经分离后，经过滤器经管道（8）进入散热器（9），器过滤后经管道（10）再回到压缩机，完成一个循环过程。

压缩机热能热水机组是将管道（8）引入机组内，通过热交换后再回到散热器（9）以及从管道（3）的高温气体引入机组，同样通过热交换后再回到散热器。两个热源的热能被充分吸收后，压缩机被降温，而热能机组获得热能。

四、
技术特点

本压缩机热水节能机组的技术特点：

1.
适用范围：湿式螺杆压缩机。机组利用压缩机运行过程中所产生的高温润滑油的热能，将原本排放到空气中的热能聚积起来，通过热交换技术予以再次利用。压缩机压缩空气以及因机械运转摩擦会产生大量的热能。机组就是充分的利用这种被废弃的热能制造热水，为对热水再次加以利用提供选择条件。

2.
换热器采用真空无油焊接工艺，整体钎焊成型技术，将钎焊材料与基材熔为合金，使板片之间的每一个触点都变成焊点，既增加了强度，又提高换热效率。真空无油工艺让焊接更为牢靠，杜绝虚焊。换热器中的不同工质无法渗漏。

3.
换热器在高温状态下，因流体中的水中含有钙和镁离子会产生水垢，长期积累会影响整个功能，严重的还会堵塞换热通道。采用自动清洗技术的产品，可以定期或不定期的对换热器清洗，清洗过程不影响机组工作。避免热效率的降低，延长机组的使用寿命。推迟化学清洗的时间。自动物理清洗和化学清洗均不需要拆卸设备，一气呵成，大大的减低工作强度。

4.
机组互控技术。机组采用冗余设计和模块化思想，机组设置为由一台主控其它被控机组。任意一台机柜均可以切换到主控或被控状态。当机组某一机柜出现故障时，可以切换到由其它机柜主控，本机处于被控状态。机柜和机柜可以互相切换主被控状态。

5.
恒温远距离遥控技术。在利用压缩机提供热水项目中，往往因为用水蓄水箱与压缩机距离较远，在传输过程中，以及蓄水过程中，难免有热能的散失，造成蓄水箱的水温下降达不到设定温度。本机组设计了恒温回水控制，当蓄水箱的水温低于设置温度时，将蓄水箱的水回送循环箱再次加热，再送到蓄水箱中。当两处的距离比较近时，我们采用电缆传出温度和水位信号，让恒温控制器与主机通讯。当距离较远且不便于施工时，或者布线可能造成场地的不利时，本机组采用远距离无线通讯的办法在二者之间通讯，直线距离可达3km或者更远。

6.
本产品不仅是一个利用压缩机热能制造热水的节能设备，更是一个设计完善的热水供水系统。本机组将制造的热水在循环箱中不断加热，以达到设定的温度（一般为55-65℃），确保提供的热水达到供水要求。然后将热水送到蓄水箱中，以供使用。由于环境的影响，以及蓄水箱保温处理不当，蓄水箱中的水难免会因热损失导致热水达不到送水条件。为此，本系统设置了恒温补热控制，确保蓄水箱中的热水始终能满足要求。
7.
与空压机友好连接（针对空压机的压缩机热水机组）。我们知道，压缩机的上限极限温度一般设置在100℃，控制温度为85℃，同样空压机也有下限温度，设置在65摄氏度。当高于上限温度时，将导致循环油的分解甚至碳化；当温度低于下限温度时，会导致冷凝水的产生同样对压缩机有害。本系统设置的低温保护，从而避免了这种危害的产生。

8.
利用人机工程学原理设计的机柜，美观大方，便于观察，易于操控。控制系统采用模块化设计，便于功能组合。外联均为插件式连接，易于安装。面板按照安装各种状态指示，观测者对系统的工作状态一目了然。系统有漏电保护、热泵均设有过载保护和故障显示，机组按无人员看管设计。

五、
热能解决方案

1.
热能机的热能来源，可以是喷油螺杆式空气压缩，可以是中央空调的喷油螺杆压缩机，也可以是能源中心或企业其他设备的余热；

2.
热水可以作为生活用水、暖气供应，可以为锅炉补充热水，也可以用于（100℃以下）的热风烘烤设备、电镀槽热水、热水漂洗设备的热水供应或补充等等。