李國林

（敦南微電子（無錫）有限公司 江蘇無錫 214028）

目前各工廠使用空壓機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣動(dòng)力產(chǎn)品，及大量余熱量，此部分副產(chǎn)品都以風(fēng)冷或水冷方式外散，而沒有效利用。結(jié)合目前空壓機(jī)使用狀況與熱源需求點(diǎn)綜合分析，進(jìn)行空壓機(jī)熱回收的節(jié)能系統(tǒng)改造，達(dá)到節(jié)能降耗目的。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 現(xiàn)況：現(xiàn)有無油水冷螺桿機(jī)3臺，電功率為650kW·h，壓縮空氣用于工廠工藝。冷卻方式為水冷。

1.2 需求與熱源：中央空調(diào)熱水系統(tǒng)與純水RO預(yù)熱系統(tǒng)。原熱源為外購150℃飽和蒸汽提供。

2 回收熱源

無油螺桿機(jī)效率轉(zhuǎn)換方式，有94%的電能軸功率轉(zhuǎn)換為熱能需通過冷卻水帶走，即有650kW*0。94=611kW·h的功率可作為余熱回收，依實(shí)際最低空壓機(jī)使用2臺及加載效率95%以上，即最小總回收熱量為450*0。94*0。95=401kW·h

3 應(yīng)用端使用

應(yīng)用端空調(diào)與純水預(yù)熱兩部分中，空調(diào)熱水系統(tǒng)需要40℃以上的熱水進(jìn)行換熱確保約1000m2辦公室附房室溫能夠維持在20℃以上。純水水源預(yù)熱需要將20m3/h的市政自來水由7℃左右提高到20℃以上，以確保純水系統(tǒng)產(chǎn)水效率節(jié)省用水與用電及純水設(shè)備正常運(yùn)行。

4 空壓機(jī)熱回收改造

系統(tǒng)單線圖

改造后運(yùn)行效果圖

改造3臺并聯(lián)空壓機(jī)冷卻水系統(tǒng)為一次側(cè)閉環(huán)系統(tǒng)，使用RO水為媒介攜帶由壓縮機(jī)油冷卻器、一級轉(zhuǎn)子冷卻器、二級轉(zhuǎn)子冷卻器產(chǎn)生的高溫水，回收的熱量以高效板式換熱器為換熱界面。再利用二次閉環(huán)系統(tǒng)將回收的熱源輸送至空調(diào)換熱點(diǎn)與純水預(yù)熱換熱點(diǎn)。在一次、二次側(cè)熱能回收系統(tǒng)中，對空壓機(jī)油冷與中后冷卻器水流次序改造，由原先并聯(lián)進(jìn)水改為串聯(lián)方式，使得空壓機(jī)冷卻水出水溫度提高至60℃左右，產(chǎn)氣口增加外后冷器，確保壓縮空氣溫度在30℃以下，而不影響后置干燥機(jī)空氣露點(diǎn)溫度。

應(yīng)用端熱回收改造，二次側(cè)回收熱水首先經(jīng)過中央空調(diào)應(yīng)用端板式換熱器將取暖空調(diào)熱水提升至40℃左右，通過溫控調(diào)節(jié)水量，辦公室附房室內(nèi)溫度可穩(wěn)定在20℃以上，達(dá)到預(yù)期要求。二次側(cè)回收熱水由中央空調(diào)串聯(lián)出水再引至純水站，與原純水RO機(jī)前換熱器連接進(jìn)行溫控使用，經(jīng)連續(xù)運(yùn)行24h監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，水溫由原自來水進(jìn)水溫度8℃只能提升至13℃，不能達(dá)到預(yù)期要求。經(jīng)現(xiàn)場研究討論，發(fā)現(xiàn)原純水系統(tǒng)由于間歇性啟動(dòng)額定流量較大，使得換熱溫差降低，如果利用變頻降低水流量，將會影響RO機(jī)進(jìn)水壓力，而使純水系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。結(jié)合純水系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備，使用RO主機(jī)前原有15噸預(yù)處理水箱作為一個(gè)緩沖蓄能桶，增加一套10m3/h循環(huán)水泵及使用原有溫控器，對預(yù)處理水箱連續(xù)加熱，在此狀況下，自來水持續(xù)補(bǔ)8℃左右的進(jìn)水，與水箱內(nèi)25℃左右溫水混合，使得純水系統(tǒng)水溫穩(wěn)定在20℃以上，產(chǎn)水效率由熱回收前的38%提高至56%，每天節(jié)省水量達(dá)到60t，由于增加一臺循環(huán)水泵，與提升產(chǎn)水效率后降低純水系統(tǒng)用電相抵消，達(dá)到持平，且純水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，延長了使用壽命。

5 技術(shù)改造結(jié)論

通過本系統(tǒng)改造后，每年可節(jié)省蒸汽費(fèi)用26.6萬RMB，減少自來水費(fèi)2.2萬RMB，提高純水產(chǎn)水率15%，純水設(shè)備安全運(yùn)行穩(wěn)定及延長設(shè)備使用壽命，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求

[1]趙榮義,范存養(yǎng),薛殿華,錢以明.空氣調(diào)節(jié).

[2]趙鎮(zhèn)南,傳熱學(xué).

[3]朱金波,工程流體力學(xué).