空压机余热回收方案

空压机余热回收 系统工程方案书

目 录

一：空压机余热回收原理、用途说明 (3)

二：空压机热能回收的优点 (5)

三：空压机专用热水机和热泵、锅炉等各种制热设备的比较 (6)

四：贵公司的热能回收方案设计基础 (7)

五：空压机热能回收应用安装示意图 (8)

六：方案目标及验收标准 (10)

七：“新热能”空压机专用热水机的独特原理、设备数据、产品特点 (10)

八：工程施工依据与管道选材 (14)

九：安装施工方案 (15)

十：售后服务 (17)

十一：报价清单、回报周期、商务条款 (17)

十二:回报周期、商务条款： (19)

十三:工程实例图： (20)

附件：热水机产品介绍………………………………………………………………

一、空压机余热回收原理、用途说明：

1、概述：空压机热能的基本概况：

空压机的工作过程中，输入电能的80%左右变成热量，余不足20%左右变成最终的压缩空气能。

压缩机在工作过程中所耗电能转变成热量后，大部分被压缩后的油气混合物带走。分别在各自的冷却器（油冷却器和气冷却器）中被冷却介质（水或空气）带走，热量白白地浪费了。从理论上讲，除了2%的辐射热量不能回收外，几乎98%的热量均可以被回收利用。

2、热水机的基础原理及热能回收的用途：

“新热能”热水机组实际上是一台热量回收装置，不同于机器上的冷却器。根据压缩机各机型的不同热量，设计制造出不同型号的机组与各种型号的压缩机匹配使用，避免因换热面积不精确，压降过大等原因给压缩机带来故障。热水机组接管通常设置在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用。要实现全自动供水功能还需添置其它设备，其中包括热水管道、保温工程、储热水箱、循环水泵、自动控制箱、各种阀件管件等。可根据用户的不同需求安装不同的控制系统，使余热回收工程在最经济、最安全可靠的状态下运行。

回收水温常规为55℃-75℃之间，广泛适用于需要高温水或热水地方，如：

员工浴室用水、食堂用水、造纸及食品工业等生产设备用热水、锅炉预热、取暖设备、木材及电子产品烘干等。

3、热水机运行工作原理介绍：

⑴压缩机启动状态

当压缩机冷态启动时，冷却油的温度较低，此时油冷器旁通阀、热交换器旁通阀关闭，冷却 油不经过热交换器和冷却器而直接进入压缩机。

⑵热水机组工作状态

压缩机运行一段时间后，温度开始升高，当冷却温度升高到热交换器旁通阀的设定值时，此阀自动打开，需要冷却的热油进入热交换器将热量传递给冷却水，然后进入下一流程。

如果经过热交换后冷却油的温度仍然低于油冷却器旁通阀的设定值，则不进入油冷却器而直接进入压缩机。如果经过热交换后冷却的温度高于恒温油冷却器旁通阀的设定值，则先进入冷却器冷却，然后再进入压缩机循环。

⑶热水机组暂停工作状态

当能量回收装置的热水暂不需要而停止供应时，热交换器内不发生热量交换，此时冷却油仍然保持高温状态（通常大于油冷却器旁通阀的设定值）于是冷却器油经油冷却器旁通阀进入油冷却器冷却后再进入压缩机，以保证压缩机的正常工作。

4、余热回收系统原理图：

循环水泵余热回收机

空压机

去宿舍补

水

注：1、空压机高温的油路和压缩空气经过余热回收机

2、保温水箱的水经过余热回收机与高温的油和压缩空气进行冷热交换

3、保温水箱的水循环加热至设定的温度

4、热水通过供水泵送至顶楼水箱补水或直接热水使用

二、空压机热能回收的优点：

1、零运行成本、一次性投资：

制热水不耗电、烧油，完全利用螺杆空压机热能，长期免费使用；无后期定期维护、保养、检验成本。一次性投资。

2：改造后等于免费使用空压机。一般运行半年到一年即可省回投资成本。

如果热能改造用途及配置合适，其节省下来的其他燃料成本高于空压机一年使用的电费及保养成本。（空压机最贵的成本是电费，占75%，而空压机往往又是工厂的用电大户）。

3：18年的专业经验，确保改造安全、快捷：

空压机做为生产工厂水、电、气的三个基础能源之一，生产线一开，空压机必开。安全改造不

影响空压机的核心压缩部分。

4：不受天气影响，只要空压机运行，即可供应热水；

5：改善空压机运行状况－降低故障率，延长空压机使用寿命；

6：符合环保要求－节能、安全、卫生、方便；

7：适用于各类有螺杆空压机的需要供暖、供热水企业。

三：空压机专用热水机和热泵、锅炉等各种制热设备的比较：

1:各种热水供应方式运行费用及经济效益分析基础比较表

水的比热(Kcal/(Kg*℃)) 1

水温差(20℃—55℃))35

日需水量(Kg)1000 KG = 1吨(约45-50人的用水量) 热量值(Kcal)=水的比热(Kcal /(Kg*

℃))*日需水量(Kg)*水温差(℃)

35000

供热 方式 燃煤

锅炉

天然气

锅炉

燃油

锅炉

电加热

太阳能

（辅电）

空气能

热泵

空压机

余热利用

燃料 煤 天然气 柴油 电 电 电 无 燃烧值 4 10.12 11.98 1 1 1 _____ 单位 Kw/Kg Kw/m3 Kw/Kg Kw Kw Kw _____ 燃烧值 3440 8700 10300 860 860 860 _____

单位

Kcal/

(Kg*h)

Kcal/(m3*h)

Kcal/

(Kg*h)

Kcal/h Kcal/h Kcal/h _____

效率(%)65% 70% 75% 95% 95% 380% _____ 能源需求量 16 6.9 5.3 43.3 43.3 10 1.5 单位 kg m3 kg 度 度 度 度 燃料单价(元)0.45 4.55 4.2 1 1 1 1 单位 kg m3 kg 度 度 度 度

燃料总价(元)7.2 31.4 22.3 43.3 43.3 10 0

运行费用(元/

年)

2592 11461 8140 15805 5196 3650 0 运行费用(元/

月)

216 973 678 1317 433 302 0 注:1:以上按1000KG(1吨)热水为比较基础,供45人均装1桶22升使用.具体人数按比例叠加。

2:空压机余热回收与各种供热方式特性比较表

供热 方式

热泵

热水器

太阳能

热水器

燃油/汽

热水炉

燃煤热水炉 电热水炉

空压机

余热利用

使用能源 电 太阳能(阴

雨天用电

补充)

轻柴油/液

化汽

煤 电

生产用的空压

机余热回收

危险性 低 低 高 高 中 无

环保影响 无污染 无污染 污染严重 污染严重 无污染 无

设备使用

寿命

10-12年 5-6年 5-8年 5-8年 5-8年10-15年 外部环境

影响

无 严重 无 无 无 无

安装场所 天台 天面 专用房 专用房 专用房 机房\天台 占地面积 小 极大 大 大 中 小

安全性能与隐患 较安全、

漏冷媒、

漏电

加热管老

化、漏电

易燃、易爆

品

易燃品

加热管老

化、漏电

最安全,只有水

泵用电

噪音 小 小 大 大 小 无

控制方式 自动 自动 有证技工

2-3人

有证技工2-3

人

有证电工1

人

自动

人工费开

支 无须专

人

无须专人

2-3人人工

费

2-3人人工费1人人工费无

其它费用 无 无 年检及审

批费

年检及审批

费

年检费 无

四、贵公司的热能回收方案设计基础：

据实际测试数据统计分析，空压机能耗有75%高温高压的润滑油经冷却器散走，按空压机运行加载率100%，回收率95%算，可回收热负何为：

3、空压机制热量与制热水量：

1、空压设备数据：

2、工厂使用热水基本情况：

五、贵公司个性化空压机热能回收应用安装示意图：

将3台250kW 螺杆式空压机各配置一台余热回收热水机用于产热水供员工生活用热水（≥60℃）。一天工作24小时

在冬季最冷时每天所需总热水量：1、250KW 的空压机回收热负何为： 2、3台机一天工作24小时,可产热水为：按进水温度5℃，产热水温度60℃计算，则每小时产热水为：

1 在冬季最冷时平均每人用水量 70L/天

2 平均每人年总使用热水量： 18m 3

/年 3 1栋宿舍入住人数 440人 4 2栋宿舍入住人数 520人 5 3栋宿舍入住人数 720个 6 4栋宿舍入住人数 420个 7

温度要求

≥60℃

据贵公司提供的2010.12——2011.11 热水使用数据和现在宿舍入住人数数据如下午： 工厂总人数为：所以，改造三台空压机所产热水就能满足工厂所需热水。

2100420720520440=+++人； 天

3

14707.02100m

=×

kW 178%95%100%75250=×××

h m h kg t c Q 377.22774)

560(2.43600178≈=?××=Δ×=c t Δm

注：m ----热水产量

----水比热容：4.2 J/kg ·℃

----温差.

天

3

19932477.2m =××

8

9

控制箱

功能说明：

1、功能介绍：该热水系统具有直热与循环两种功能，直热可以保证高回收率，循环则是保证一

个稳定的供水温度，两种功能有机的结合起来，即可以提高热回收率，又可以恒温供水。

2、系统介绍：在空压机房设一个储水箱（8吨），用来储存余热回收机所产生的热水，当温度不

够时，此时启动循环水泵，循环加热到所设定温度，当水温、水位达到供水条件时，自动启动供水泵将水泵到宿舍楼顶的储水箱内储存起来，供员工下班后使用。水箱水温、水位全自动控制。

六、方案目标及验收标准：

-----实施目标：对空压机进行安全改造。

------验收标准：空压机运行温度保持在75--95℃的正常范围内。压力控制及排气量较改造前无变化。到达储热水箱位置的热水温度达到50--70℃。

七、“元一”空压机专用热水机的独特原理、设备数据、产品特点：

1、独特原理：

螺杆式空压机余热回收器，其原理是利用空压机在正常运转所产生的余热，与同程截流式反串热泵

做热交换，（空压机热水器主体热泵并非简单和传统的冷热交换形式，其采用同程截流式反串使冷热交换效果大增到1.8－2.0倍），经过循环加热达到所需热水的温度，不需运行费用，一次投资就可以得到取之不尽的生产、生活热水。

2：“YUANYI”热水机组设备数据表：

编号项目单位数据备注

1 型号 PH-300A

2 外形尺寸（长×宽×高）mm 1250*750*1100

3 重量Kg 200

4 安装方式无须基础与空压机连接

5 噪音无

6 使用寿命年 不小于10

7 热交换介质油、水

8 热负荷kw 60

9 最大热水产量m3/h 3.8(根据空压机效率

变化)

条件：进水15 ℃

出水 55 ℃

10 油进出口压差bar 小于0.1

11 出水温度℃55-75

12 设计工作压力bar 不小于20

13 正常流量循环水温升℃10 管道300米内视保温效

果而定

14 试验压力bar 不小于30

15 设计工作温度℃ -160至+225

16 换热主体型式新型板式

17 换热主体材质含钛不锈钢316L

18 油接口管径mm DN50

19 水接口管径mm DN50

20 接管材质不锈钢304

21 保温材料聚胺脂发泡或保温棉

22 电源 220V

50HZ 23 电器采用施耐德品牌

24 入水温度显示标配

25 出水温度显示标配

26 入水压力显示标配

27 出水压力显示标配

28 电源指示标配

29 运行指示标配

3： 产品特点

1）环保

通过吸收空压机的热量来制取热水，与传统型的煤、油、气等燃烧加热制取热水方式相比：

9无任何燃烧外排物；

9对大气及环境无任何污染；

9能源消耗为零，属于绿色环保型产品，符合目前我国能源和环保的基本政策。

2）运行稳定、安全、可靠

9免维护的换热主机 + 先进的水路设计 + 业内领先的自动控制技术 + 18年的专业经验，保证系统稳定运行；

9无需燃料输送管道及燃料储存，没有燃料泄露、火灾、爆炸等安全隐患；

9机组内设有排气温度保护、水流开关、水温超高温保护、水箱水位保护、缺水保护等等多重安全保护，从根本上杜绝漏电、干烧、超高温等安全隐患。

3）可多台机并联使用，满足不同场所设计需求

4）水箱利用率高，水温恒定

高温出水直接进入保温储水箱，可提高水箱的利用率，不会出现大量用水时向水箱补冷水导致水箱温度下降无法满足使用要求的现象。

特有的恒温控制系统，可保证出水温度的稳定，并且可调。

5）全自动智能控制，全天候运行

强大的系统全自动智能控制程序保证机组不需专人看管，实现无人操作。无论白天、黑夜，不管晴天、阴天、刮风下雨都能照常工作，全天候24小时不间断提供50-55℃热水。

6）省钱

零运行成本，低投资成本。

在改造的同时，会将空压机原用的散热风扇根据运行温度自动控制开停。所耗用的几个KW 的水泵电费可从空压机本身节省下来的风机用电中抵销。

7）耐用

不锈钢、复合保温PPR等材料，无须维护成本，使用寿命非常长！

8）主机可实现远程控制保温储水箱中的水位，当水箱水位低于一定值时，机组自动开启，保证全天24 小时都可提供热水；

9）水箱水位可根据用水量需求，设定补水水位，可100％，75％，50％设定。

八、工程施工依据与管道选材：

1.施工依据说明：

⑴ GBJ29-90《压缩空气站设计规范》

⑵ CBJ235-82《工业管道工程施工及验收规范金属管道篇》

⑶ GB16409-1996《板式换热器》

⑷ GB/1497-85《低压电器基本标准》

⑸ GB4238-84《耐热钢板通用技术条件》

⑹ CB985-85《不锈钢焊条执行标准》

⑺ GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

⑻ GB50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》

⑼ GB50009-2001《建筑结构荷载设计规范》

⑽ GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

⑾ GB4272-92《设备及管道保温技术通则》

2、热水管道材料选用说明

⑴ PP-R管特点：

PP-R管材除具有一般塑料管材质轻、强度好、耐腐蚀、使用

寿命长的特点外，还由于自身的特性具有无毒（分子中仅含有碳氢

两种元素，不会造成对人体的任何毒副作用，是当之无愧的环保健

康材料）不生锈、不结垢（内外壁光滑，具有较强的抗腐蚀性，且

对流动液体具有很少的流动阻力）、耐热、防冻、保温、废料可回

收利用等优点。因此，可作用冷热水管、纯净水管等用途。

本工程之供水管道采用PP-R稳态管作为主要管材，并消除了

一般PP—R管使用后会产生受热弯曲的隐患。

PP-R铝塑稳态管+PEF高效保温+PVC管

⑵各种管道的性能比较：

管道类型性能 PP-R稳态管 普通PP-R管镀锌管 铜管 铝塑复合管 使用寿命 50年 50年 5-10年 50年 无定论 承压强度 较高 一般 高 高 一般

耐温性能 ≤85℃ ＜70℃ ＜100℃ ＜100℃ ＜90℃ 抗冲击能力 较高 略高 高 高 高

防渗透性 隔氧、隔光 不隔氧、透光隔氧、隔光 隔氧、隔光 隔氧、隔光 抗紫外线 优 优 优 优 优

受热变形 较理想 较易变形 理想 理想 较理想 卫生性能 卫生 卫生 不卫生 不卫生 卫生

连接方式 热熔连接 热熔连接 螺纹连接 螺纹连接 螺纹挤 连接可靠性 高 高 一般 一般 差

导热系数 0.24W/M.K 0.24W/M.K 50-60W/M.K 383W/M.K 0.24W/M.K 管壁粗糙度 ≤0.01uM ≤0.01uM 0.2uM 0.1uM ≤0.01uM 抗腐蚀能力 强 强 极差 较差 强

造价 较高 低 一般 高 中等

九、安装施工方案：

1、管材与保温

热水管采用PPR，室外的热水管道采用PEF高效保温，厚度δ=20mm，外包PVC水管。

2、阀门及配件选型

阀门等水管配件均能承受1.6mpa压力。

3、机组管道连接

（１）安装连接管过程中不要让空气、灰尘和其他杂物侵入管道系统中。

（２）热水器固定好后，才能安装进出水管道。

4：绝热

必须用保温绝热材料封包出水管。

5、水位开关安装

(1) 安装简图(仅供参考，具体连接方式根据水位开关而定)

(２) 使用条件：

温度范围：-7～43℃，电压：220V±10%

(３) 水位开关的高度可根据用户需要，由安装人员自行调节，根据工程实际情况确定。

6：电气安装

(１) 热水系统水泵应使用专用电源，电源电压符合额定电压。

(２) 热水系统供电电路必须接地线，电源线要与外部接地线可靠连接，且外部接地线是有效的。

(３）配线施工必须有专业安装技术员按照电路图进行。

(４) 按照国家有关电器设备的技术标准的要求，设置好漏电保护装置。

(５) 电源线和信号线布置应整齐、合理，不能互相干扰，同时不与连接管和阀体接触。

(６) 热水器主机不配电源线。

(７) 所有接线施工完成后，应仔细检查无误才可接通电源。

7、水泵的安装

(１)水泵为整体出厂。即由生产厂在出厂前先将水泵与电动机组合安装在同一个铸铁底座上，并经过调试、检验、然后整体包装运送到安装现场。安装单位不需要对泵体的各个组成部分再进行组合.

整体水泵的安装必须在水泵基础固定的情况下进行。把水平尺放在水泵轴上测量轴向水平，调整水泵的轴向位置，使水平尺气泡居中，误差不应超过0.1mm/m，，以保证水泵能在允许的吸水高度内工作。

(２)水泵配管的安装

A、水泵配管应在水泵二次浇灌的混凝土强度达到75%以后，水泵经过仔细调整后开始进行。

B、吸入管应尽量减少弯头，靠近水泵处应有一段直管段，其长度要至少等于2~3倍管径。水泵吸

入管应有向水泵上升的坡度，坡度值应为0.005。

C、水泵配管安装应从水泵开始向外安装，不可将固定好的管道与水泵强行组合。水泵配管及其附件

重量不得加设在水泵上，吸水管和供水管都应有各自的支吊架。水泵配管设减振软接头时，安装后的软接头不得受。

8、水箱的制作与安装技术

（1）：水箱制作：由304#不锈钢板焊接内胆，中间4层共8公分EPS保温，外面采用抛光铝板包装。列图：

保温水箱剖面图

（2）水箱安装：

A、确保地面基础已调平：

B、以水箱支架的螺丝孔位置用手提钻把螺丝孔钻好：

C、用螺杆与螺母把支架套紧，并放置强簧片，防止螺母松动。

9、管道穿越天面防水措施

管道从天面进入室内时，设有防水套管，并用聚胺脂高分子材料进行填堵，进行防水处理。

水管穿屋顶图示：

1、免费咨询。

2、免费设计：在商务洽谈过程中免费指导设计方案。

3、产品保质期：安装、调试后自验收日起，整体工程、周边设备及热水机身保固一年，热水机组主体保固两年。 在保固内因质量问题损坏的部件将得到免费更换或修复。（人为损坏及非正常使用除外）4：维修服务：

(1)接到客户紧急维修通知后24 小时到场。

(2)月度日常例检。

十一、报价清单

1、3台空压机主体改造报价：

序号 设备名称 数量 单价 总价 备注

1.热水机PH-300A3台

2.三通（锻压件） 6个 耐压≤1.6mp 耐温≤180℃

3.DN50不锈钢球阀（牙口） 9个 耐压≤1.6mp 耐温≤180℃

带不锈钢网套、平口“O”

4.DN50不锈钢波纹管（304） 9条

型圈密封双接头

5.DN50无缝钢管 18米 GB3087-1999

6.温控流量调节阀 3个

7.安装\调试 1台

8.税金 8%

9 合计（含税）：

2：余热利用工程报价清单

序号 项目名称 材料说明 数量 单价（元） 金额（元）

1 8m3循环水箱 内胆:304不锈钢 外壳：202不锈钢

高效保温层：65㎜聚胺脂发泡保温

1套

2 5m3循环水箱 内胆:304不锈钢 外壳：202不锈钢

高效保温层：65㎜聚胺脂发泡保温

8套

3 循环水泵 规格： 65GD-19T 品牌：凌霄泵

功率：2.2KW/h流量：25m3/h

扬程：19m 电压:380v

2台

4 供水泵 规格：50GD-40T 品牌：凌霄泵

功率：4.0KW/h流量：18m3/h

扬程：40m 电压:380v

2台

5 补水电磁阀 规格：DN50 材质：热水电磁阀 1台

6 供水电磁阀 规格：DN32 材质：热水电磁阀 4台

7 热水管道（不变形） 规格：φ63

材质：联塑复合保温PPR塑铝稳态热

水管

120米

8 热水管道（不变形） 规格：φ50

材质：联塑复合保温PPR塑铝稳态热

水管

100米

9 热水管道（不变形） 规格：φ50

材质：联塑复合保温PPR塑铝稳态热

水管

200米

10 管件阀门 规格：φ40-63

材质：PPR热水管件、阀门

1批

11 安装支架 角钢支架\固定码\螺丝等 180个

12 安装耗材 含电焊条、油漆螺丝角铁等五金配件1批8

13 专业管道安装费 规格：φ40-63(两处埋地共40米) 1项

14 运输费、吊装费 1项

15 税金 8% 1项

16 1项

17

合计（含税）人民币:

备注：主电源线由厂方接至电控箱安装的位置。实际管道尺寸按实结算。

3：以上两项合计（含税）：元

十二、回报周期、商务条款：

（一）该热水工程相关费用 1、该热水工程一次性投资： 2、热水系统年运行费用：

1）循环水泵：年运行费用每度电费个月天每月工作天数工作时间功率=××××12)30( 循环泵是为了保证恒温供水而设的，每天工作时间很短，按每天工作2小时算

元121977.0123022.2=××××

2）供水泵：

根据工厂提供的实际用水量数据得平均每人 18 m 3/年，宿舍入住人数为2100人；

则工厂一年总使用水量为：年

3

37800

182100m =×；

供水泵流量：18m 3/h ，则年工作时间为：小时21001837800=÷

年运行费用：元646877.021004=×× 3）该热水系统年总运行费用：元768764681219=+ （二）使用原空气源热泵与柴油锅炉运行费用

根据工厂提供的实际用水量数据得平均每人 18 m 3/年，热水成本价8元/m 3

1栋宿舍楼： 元60480818420=××2栋宿舍楼： 元74880818520=××3栋宿舍楼： 元103680818720=××4栋宿舍楼：

元63360818440=××年总运行费用：元302400633601036807488060480=+++

十三、工程实例图

车间供暧

机 房