黄海明
赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司 内蒙古赤峰 476000
摘要:空压机主要是借助空气压力差所产生的热能来实现工作，将势能转化为热能，产生热源。但是当下空压机热源的使用率却并不是很高，这就导致空压机的余热会随着设备装置排入到大气中，导致热量的无端浪费。这显然同节能减排理念是相悖的，如何提高空压机余热的使用效率，怎样对余热进行高效率回收成为了当下诸多实体企业所关注的问题，特别是对于矿采行业，更是将节能减排理念运用到实际的生产中来。本文主要分析了空压机的工作流程及余热回收思路，并以赤峰的柴胡栏子金矿作为案例进行详细说明，从而得出空压机余热回收在矿采中所产生的巨大效益，以期能够引起行业的关注和借鉴，为我国的节能减排事业做出贡献。
关键词:空压机；热能回收系统；余热供暖；赤峰柴胡栏子金矿；热交换；节能减排
1空压机工作流程及热能回收思路
首先，先简单介绍一下螺杆式空压机的工作流程：先是在进气口过滤掉空气中的杂质和灰尘，然后经过进气阀进入到压缩机的主机中，这样在压缩机的压缩过程中同喷入的冷却润滑油结合形成了油气，继而这种混合的气体经由压缩腔排入油气分离罐中，从而分别得到高温高压的油和气。由于空压机对于工作温度有一定要求，所产生的高温高压油气必须送进各自的冷却系统中，压缩后的空气冷却后会被送入使用系统中；而高温高压的润滑油在冷却之后则返回了油路，以便于进入下一个循环阶段。
根据相关数据显示，空压机工作流程的一个循环之中，其中高温、高压的油、气等所携带的热量相当于空气压缩机功耗75%所形成的热能，并且余热温度高达90摄氏度。空压机主要是通过自身的散热系统来实现散热，而这必然会导致热能的浪费。当下节能减排理念深入人心，倡导构建集约型社会的大环境下，热能的浪费显然是不合时宜的。因此有必要提升空压机热能的使用效率，降低浪费的问题，这就是余热回收利用装置的产生背景。该装置主要是将空压机所产生的高温油气等进行冷却，一方面提升空压机的产气效率，同时还能够让企业获得日常所需的热水，即便是在冬季，水温也能够达到55摄氏度，夏秋更是高达65摄氏度，从而实现节能降耗、绿色环保的双重效应。
2赤峰柴胡栏子金矿概述
赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司位于内蒙古自治区赤峰市松山区初头朗镇西15km处，海拔高度950m，属半干旱大陆型气候区，最低气温-30℃，每年10月至翌年4月为冰冻期，最大冻土深度1.8m。公司于2008年被山东黄金集团收购，现主井有十八个中段，采用三台BLT-350A型40m3螺杆空压机（功率250kw）和一台XLPM-250型33m3螺杆空压机（功率160kw）提供高压风供井下采掘作业，因空压机压缩气体的同时会释放出大量的热，根据其压缩机的结构原理，进行专业改造，将热量进行回收，结合矿区实际情况将这些热源进行利用，变废为宝。将原本排入环境的热量收集利用，减少用于其它用途加热的燃料消耗量，取得了较好的环保和节能效果。
3空压机余热回收在赤峰柴胡栏子金矿的实施方案
3.1项目实施背景
螺杆空压机在吸入定量空气后，经过压缩将变为高压的空气排出，这个空气压力变化的过程不仅使得压力势能得以提升，更是产生了大量的压缩热量。这也是空压机能够产生热能的基本原理，根据相关数据统计，当下真正将势能转化为电能的总量仅仅占到了总耗电量的15%，85%的电能会转化为热能被各种冷却器排风扇带到环境中，这些热能并没有得到很好的利用。产生的大部分热量在室内循环，造成机组过热停机，为了解决此问题，公司还专门给螺杆空压机安装了排风道，热量被排到了大气里，从而造成了能量的浪费。
近些年来，节能减排理念日益兴盛，在化工、能源以及制造行业中尤为流行，加之国际制造业市场的波动，石化类产品附加税的增加，企业各方面的成本都在显著增加，节能减排、充分利用所有的资源成为企业的共识和市场趋势。节能降耗、减排同样是我国所倡导的政策，关键在于节能技术和设备的研发与使用，而不仅仅是句口号。作为矿内生产的重要动力源，本设计方案能够在空压机稳定运行的基础上，依靠先进技术设计热交换机组，产生可观的热能回收利用效率。
3.2余热回收的基本原理及用途研究
所谓的余热回收机组就是一台热能回收装置，同机器上的冷却机相反，余热回收机可以根据压缩机机型所产生的不同热量，从而能够设计制造出与之型号相匹配的压缩机，这样主要是为了避免出现换热面积不精确、压降过大等问题，从而在根源上减少了压缩机的故障风险。并且，热水机组的接管常被设置在压缩机主机同冷却器之间的位置，这样做的好处在于，无论是水冷式压缩机还是风冷式的压缩机都能够很好适用。此外，余热回收装置还要实现全自动供水功能的设备准备工作，如热水管道、储热水箱、循环水泵以及自动控制箱以及各种阀件等，这样能够根据用户的实际需求来安装相应的控制系统，从而确保余热回收装置工程能够实现效益、安全的最大化。
3.3效益分析
2020年底安装调试完成，安装后取消了井口的50kw暖风炉，该年度也未发生“冻井”
现象，取得了较好的井筒保温效果。按照回收总功率696.15kw，每天工作15小时，热量利用时间120天，回收效率0.85，电价0.5元/kwh计算，每年可节约电费：696.15*15*120*0.85*0.5=532554元，取得了明显的经济效益，具有较好的市场推广应用价值。
4结语
综上可以得出，空压机在当下矿山开采以及机械制造等诸多领域都发挥着重要的作用，
特别是在矿山开采过程中能够很好解决常规器械无法解决的难题，成为不可或缺的器材。空压机所产生的热能对于当下所倡导的节能减排口号不谋而合，对于绿色矿采的实现也具有积极的现实意义，赤峰柴胡栏子金矿在空压机余热的使用过程中一方面降低了煤炭等传统热能源的消耗，同时更能够充分利用余热，提高电能及热能的使用效率，为同类矿山企业的开采技术提升提供了积极的借鉴。
参考文献：
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