卓能空压机热能热水机组的设计理念
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65-85%。其中很大部分能量则通过各种形式被消耗，最终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
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
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
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
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、 设计遵循的原则
空压机热能热水机的设计必须遵循的原则:
ü 保证原有设备(空压机)的安全运行;
ü 能够改善空压机运行工况;
ü 维持空压机工作状况和结构不变;
ü 尽可能少，甚至不改变空压机控制系统,;
ü 安装简便，机房占用面积尽可能小;
ü 降低管路工程造价，减少控制电路的长距离架设;
ü 设备应自动运行，设计适当冗余;
ü 控制采用闭环方式;
ü 末端采用恒温设计;
四、 产品功能
(参见产品说明)
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