无油螺杆空压机余热回收分析

① 无油螺杆空压机工作原理分析

空气压缩机等温压缩时最省功，所消耗的电能主要转化为空气的压缩势能，可按式（1）进行计算：

Pin=mRgT01n（P2 /P0）+P 幅+P 传动（1）

Pin=ρQRgT01n（P2 /P0）+P 幅+P 传动（2）

式中：

m—空压机的空气质量流量，kg/s；

Rg—气体常数，空气为287J /（kg·K）；

T0—吸气温度，K；Q—气体体积流量，m3/s；

P0—吸气压力,Pa;P2 —排气压力，Pa；

P 幅—空压机的热辐射耗功，Pa；

P 传动—空压机的传动耗功，W；

ρ———空气密度,kg/m3。

由于没有喷油的冷却作用，无油螺杆空压机的工作过程近似为绝热压缩过程。有级间冷却的两级无油螺杆压空机，相对省功。含有水套或油套的螺杆主机，工作过程指数略低于等熵绝热指数，约为1.3。空压机功耗可按式（3）计算：

式中：

n—过程指数；

Rg ———气体常故，空气为 287J /kg·k

T0，T1— 一、二级吸气温度，K；

P0 — 一级吸气压力，Pa；

P1，P2— 一、二级排气压力，Pa；

P 幅—空压机的热辐射功耗，W；

P 传动—空压机的传动功耗，W。

无油螺杆空压机相对于喷油空压机，更具有余热回收的潜能。

由于没有油的冷却作用，使得压缩过程更偏离等温压缩，而导致大部分的功率转化成压缩空气的压缩热，这也是导致无油螺杆空压机排气温度过高的原因。将这一部分热能回收，用于用户的工业用水、预热器和浴室用水等，将会大大降低工程的能源消耗，从而实现低碳和环保。

由上图可以看出，理论上水冷无油螺杆空压机的产热可以100%进行回收。

② 无油螺杆空压机余热回收

如图所示，冷水依次经过油冷却器，高压压缩系统，低压压缩系统，中间冷却器以及后冷却器进行换热，其中，油冷却器须加大。