摘要:空气压缩机在长期连续运行过程中，会产生大量的热量，压缩机的热能回收是持续降低空气系统损耗，是进一步提高空压机效率及生产力的必要手段，

一、引言
   压缩空气具有安全、无公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，是煤矿施工过程中的主要动力源之一。空气压缩机在长期连续的运行过程中，会产生大量的热量，这些热量会使空气压缩机产生高温，影响空气压缩机正常运行，冷却方法主要有风冷和水冷两种方式，利用风冷或水冷系统把这部分热量通过机组交换到大气当中，使这部分热量白白流失。
   根据美国能源署统计，压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占15%，大约85%的电能转化为热能。所有压缩机的热能回收是持续降低空气系统损耗 ，是近一步提高空压机效率及生产力的必要手段。

二、螺杆空压机工作原理
   回转式螺杆空压机的压缩是通过主辅转子在一气缸内同时啮合来完成的，主转子有四个互成90度，分布的螺旋形凹槽与主转子凸齿啮合，空气入口位于压缩机气缸项部靠近驱动轴侧，排气口在气缸底部相反的一侧。
   当转子在吸气口尚未啮合时，空气流入主转子凸齿和辅转子凹槽的空腔内，此时压缩循环开始，当转子与吸气口脱开时，空气被封闭在主辅转子构成的空胶 内，并随啮合的转子轴向揿动，当继续啮合，更多的主转子凸齿进入辅转子的凹槽，容积减少，压力升高，喷入气缸的油用以带走压缩产生的热量和密封内部间隔，容积减少，压力升高一直持续到封闭在转子内腔中的油气混合物通过排气孔口排入油气桶内的时候，从而实现空压机的“吸气-压缩-排气”的往复循环过程，螺杆式空气压缩机由于采用高容量压缩机组件，其转子外圆速度低而且达到最佳注油，实现了高效率，高可靠性。

三、螺杆空压机余热回收系统概况
   工程初期，我们安装五台复盛螺杆空压机，型号为SA250A-6K，排气量：40.5M3/min.额定/最大排气压力：0.8/0.85mpa,机组输入比功率：6.6KW（M3/min)电机功率：250KW，其中3台安装了余热回收装置，每台装置使用一块传特GL-13/42板式换热器，设计/试验压力1.0/1.3MPa,换热面积4.8M,设计温度110度，板片材质AISI316.高温油由油气桶内压力提供动力，经热控阀后进入板式换热器，为余热回收系统配一个20M3水箱，低温水经水上过滤器过滤器，由IRG50-125管道离心泵压入板式换热器经换热后回入水箱，板式换热器上设有温控阀，其配件螺杆空压机系统本身热控阀，使余热回收系统形成了两套独立的互补冷却系统。
    系统运行时，高温油经板式换热器，油在板式换热器内将温度换出后，降低了油温，降温后的油进入空压机本身温控阀打开，高温油进入空压机冷却器冷却。

四、螺杆空压机余热回收利用技术原理
   螺杆空压机在长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能的过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，机械螺杆的调整旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油、气排出机体，它的温度通常在80度（冬季）-100度（夏秋季）由于机器运行温度的要求，这些热能通过空压机的散热系统做为废热排往大气中
   螺杆空压机余热回收系统就是利用热能转换原理，把空压机散发的热量回收转换到水里，水吸收了热量后，水温就会升高，使空压机组的运行温度降低，不仅得高了空压机运行效率，延长空压机润滑油使用寿命，回收的热水还可以用于员工洗澡用水，办公室及生产车间采暖，工业用热水等需要使用热水的地方，从而降低单位生产成本，提高企业的效率
 
五、螺杆空压机余热回收技术实施效果
   项目部在建井期间，安装5台型号为SA250A-6K复盛螺杆空压机，为矿井施工提供压缩空气，然后安装了3台余热回收系统，采用一台余热回收系统供热时，可以使保暖水箱（约17吨）水每小时上升5-6度，保证了每班可以职工提供40-50度的洗澡用水约17吨，满足每班洗澡用水问题，在冬季，环境温度比较低时，可以采用1-2台余热回收系统，可以满足澡堂使用热水
    在冬季，由于室外气温比较低，立井施工浇注砼时，采用冷水搅拌混凝土，凝结时间比较长，影响立井正常施工，使用余热回收系统，水箱补水温度为5度，经余热回收系统后，一小时使可升至15度，经管路输入至搅拌站仍可保证10度的水温，解决了工业使用热水问题
    有了余热回收系统，空压机的运行过程中排气温度保持在78度-85度，油汽温度在65-75度，整个空压机系统工作在良好状态下
    螺杆空压机余热回收技术的应用，满足了建井期间澡堂用热水及工业用热水问题，现场配用了煤炭汽化环保蒸气锅炉型号为LNB1-0.4,额定蒸发量为1吨/时，工作压力0.4Mpa，蒸气温度为151度，以此计算，每天节约了锅炉用煤600KG，同时，不使用燃煤，减少SO2\CO等有害气体的排放，保护大气环境，具有环保意义
 
六、机电管理
   空压机安装时，周围应有足够大维修空间，便于使用中维修，安装地点通风要好，便于机身散热，建立管理制度，各台空压机均衡使用，便于集中维护和保养，建立维修时间表，明确空气滤清器，油细分离器、电机润滑、冷却器除尘、油过滤器、冷却液、余热回收装置除垢等维修时间，掌握维护和调整的重要信息，获得空压机及余热回收装置最佳使用效果，建立巡检制度，明确巡检内容，路线，确保安全运转
   总之，采用回转式螺杆空压机及余热回收技术，操作方便，为矿井试工提供了可靠的动力，又能为矿工提供热水洗澡，即节能又环保，有很好的经济效益和社会效益。