在能源高效利用的大趨勢(shì)下，空壓機(jī)余熱回收技術(shù)正逐漸成為山西眾多企業(yè)節(jié)能減排的重要手段。空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的設(shè)備，在運(yùn)行過(guò)程中消耗大量電能，其中大部分電能轉(zhuǎn)化為熱能并被排放到環(huán)境中，造成了能源的極 大浪費(fèi)。然而，通過(guò)先 進(jìn)的余熱回收技術(shù)，這些原本被廢棄的熱量可以被有效收集和再利用，為企業(yè)帶來(lái)顯著的節(jié)能效益和環(huán)境效益。
余熱產(chǎn)生根源：空壓機(jī)運(yùn)行能耗剖析
空壓機(jī)在工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)將空氣壓縮，這一過(guò)程中電能主要轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能以及設(shè)備自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱能。以常見(jiàn)的螺桿式空壓機(jī)為例，其運(yùn)行時(shí)僅有約 15% 的電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣動(dòng)力，而高達(dá) 85% 的電能則以熱能形式被風(fēng)機(jī)或冷卻水帶走，最 終消散于空氣中。這部分熱能若不加以回收利用，不僅意味著大量能源的白白流失，還會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成熱污染。
核心回收技術(shù)：熱交換與梯級(jí)利用
熱交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移
空壓機(jī)余熱回收的核心技術(shù)之一是熱交換。通過(guò)加裝板式換熱器或熱管系統(tǒng)，可將空壓機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的高溫油氣（溫度通常在 80 - 97℃）中的熱量置換出來(lái)。在熱交換器中，高溫的油氣或冷卻水與低溫的介質(zhì)（如冷水或空氣）進(jìn)行逆流換熱，熱量從高溫側(cè)傳遞到低溫側(cè)，實(shí)現(xiàn)熱量的有效轉(zhuǎn)移。例如，山西某鍛造廠(chǎng)采用高效板式換熱器，將空壓機(jī)冷卻器出口的高溫?zé)崴c廠(chǎng)區(qū)生活用水進(jìn)行熱交換，使生活用水溫度升高，滿(mǎn)足了廠(chǎng)區(qū)部分熱水需求。
熱能梯級(jí)利用提升回收效率
熱能梯級(jí)利用是進(jìn)一步優(yōu)化余熱回收的關(guān)鍵策略。根據(jù)不同用熱需求的溫度等級(jí)，對(duì)余熱進(jìn)行分級(jí)利用，從而最 大 限度地提高能源利用率。比如在一些煤礦企業(yè)，首先利用空壓機(jī)余熱將自來(lái)水加熱至 55℃左右，滿(mǎn)足職工澡堂的洗浴熱水需求；然后將溫度稍降的熱水用于車(chē)間冬季采暖等對(duì)溫度要求相對(duì)較低的場(chǎng)景。這種梯級(jí)利用方式避免了高品位熱能直接用于低品位需求而造成的能源浪費(fèi)，顯著提升了余熱回收系統(tǒng)的整體效率。
山西實(shí)踐案例：節(jié)能成效顯著
山西潞安集團(tuán)司馬煤業(yè)在空壓機(jī)余熱回收方面取得了顯著成效。該企業(yè)通過(guò)對(duì)空壓機(jī)房進(jìn)行改造，安裝余熱回收裝置，成功將空壓機(jī)產(chǎn)生的余熱轉(zhuǎn)化為職工澡堂的熱水和車(chē)間供暖的熱源。改造后，空壓機(jī)房溫度下降了 10 - 15℃，改善了工作環(huán)境；同時(shí)，冷卻塔白霧排放消失，減少了視覺(jué)污染。經(jīng)測(cè)算，該余熱回收系統(tǒng)每年可為企業(yè)節(jié)約大量能源，減少了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，降低了運(yùn)營(yíng)成本。
技術(shù)難點(diǎn)與應(yīng)對(duì)策略
熱交換效率優(yōu)化難題
在實(shí)際應(yīng)用中，熱交換效率受多種因素影響，如換熱器的選型、換熱介質(zhì)的流量和溫度差等。為提高熱交換效率，需根據(jù)空壓機(jī)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)和用熱需求，精心選擇合適的換熱器類(lèi)型和規(guī)格，并通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保換熱介質(zhì)在換熱器內(nèi)能夠充分進(jìn)行熱交換。例如，一些企業(yè)采用新型高效換熱器，并對(duì)換熱流程進(jìn)行精 細(xì)化設(shè)計(jì)，有效提升了熱交換效率。
系統(tǒng)穩(wěn)定性與維護(hù)挑戰(zhàn)
余熱回收系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于持續(xù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益至關(guān)重要。由于空壓機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜多變，可能導(dǎo)致余熱回收系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如水泵故障、管道堵塞、結(jié)垢等。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，企業(yè)需要建立完善的設(shè)備維護(hù)管理制度，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查、清洗和維護(hù)。同時(shí)，采用先 進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，如溫度、流量、壓力等，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
結(jié)語(yǔ)
空壓機(jī)余熱回收技術(shù)在山西的實(shí)踐應(yīng)用，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。通過(guò)深入理解余熱產(chǎn)生原理，運(yùn)用先 進(jìn)的熱交換和梯級(jí)利用技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際案例不斷優(yōu)化和完善系統(tǒng)，企業(yè)能夠有效回收利用空壓機(jī)余熱，降低能源消耗，減少環(huán)境污染，提升自身的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，空壓機(jī)余熱回收技術(shù)有望在山西乃至全國(guó)的更多行業(yè)得到更廣泛的推廣和應(yīng)用，為推動(dòng)我國(guó)能源綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)重要力量。