物理原理決定了壓縮空氣是迄今為止最昂貴的能源。同時，熱動力學定律也清楚地告訴我們，不消耗熱能就得不到壓縮空氣。在壓縮機長時間的運行往后，壓縮空氣時的熱能回收再利用極端要緊。
為什么在加工壓縮空氣時的熱能回收是一項快回報的投資呢？
從能源方面商酌，壓縮空氣是一個特別熱門的話題。有限的資源、嚴峻的環(huán)保規(guī)定、限定的CO2排放量和不斷上漲的能源價格都是能效項目建設的推動力。
一方面，精心設計的流程，其中包羅利用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)空氣壓縮機的轉(zhuǎn)速、盡抑或地讓空壓機在最佳工作點附近工作，以及為了保障企業(yè)生產(chǎn)流程的安全進行的適當功率儲備等都為項目奠定了良好基礎。
另一方面，壓縮機在提升空氣壓力時抬高了空氣的溫度，這也為熱能回收再利用帶來了浩大的潛力。基于公司的成本效益思索，企業(yè)用戶也越來越關(guān)注熱能回收再利用的問題了。
熱能回收再利用的投資回報率很高，平時不到兩年就能收回全部投資。為什么壓縮空氣的熱能回收有著這樣的潛力呢？本文將詳細解答。
縮空氣經(jīng)過熱交換器的冷卻器管，冷卻水在管子中逆向流動，薄片設計的冷卻管確保了有效的熱傳遞并減少了壓力損失。
熱力學定律的利用
據(jù)熱力學定律可得，當封閉空間內(nèi)的空氣被壓縮時，氣體溫度會升高，在封閉的空間里，氣體受到壓縮時，空氣分子之間的距離縮短，因此產(chǎn)生的摩擦增加。根據(jù)這些熱力學原理，混入空壓機各個工作點的效用可以計算空氣壓縮后的溫度。
溫度的高低還取決于壓縮比。比如進氣溫度為20℃，壓縮比為3，壓縮機的等熵效用為74%時，空氣壓縮時的溫度會達到166 ℃。溫度越高，廢熱利用的范圍就越廣泛。
在熱力學中，熱量的質(zhì)量是用卡諾系數(shù)來描述的，即廢熱和散發(fā)熱量的絕對溫度之比，也就是廢熱利用率。氣體中所含有的熱量常日占可回收利用總熱量的85%左右，剩下的15%大致均勻分配給熾熱空氣壓縮階段的驅(qū)動電機消耗、機械消耗以及熱輻射等。
熱 能 用 途
在熱能回收再利用措施的空間內(nèi)，可回收利用總熱量剩下的15%也允許直白利用，其允許視為附近辦公室和加工車間的采暖用熱能。
為了利用這些熱量，與昔日的熱氣在壓縮階段、消音階段和消音罩內(nèi)管道系統(tǒng)中被冷卻的情況不同，為螺桿壓縮機配備排氣管，空氣經(jīng)這一排氣管道排出。中央排氣管中的廢氣溫度在30℃~60℃之間，這一溫度范圍的廢氣經(jīng)分支管路返回，供室內(nèi)采暖使用。同時，這一采暖系統(tǒng)利用閘板閥來控制各個不同空間的具體采暖溫度。
純凈廢氣的熱能可以有效地直白用于室內(nèi)采暖，但管殼式換熱器的浮現(xiàn)則開辟了高溫廢氣能源利用的新天地。因此這一技術(shù)也被推薦用于空壓機站的技術(shù)改造，以顯著抬高空壓機設備的能源利用效用。
使用緊湊型的管殼式換熱器裝置于空壓機的壓力側(cè)，管殼式換熱器允許簡單方便地集成到原有的壓縮空氣供應系統(tǒng)中。管殼式換熱器的造型基于內(nèi)部介質(zhì)的流動特性，隨著排氣管道系統(tǒng)壓力的增高，帶來的功率損失只有2%，與熱能回收帶來的節(jié)約相比幾乎允許忽略不計。
管殼式換熱器帶來了許多新的熱能利用的或然性。最典型的就是對加熱系統(tǒng)、淋浴和洗手間用水以及工業(yè)用水等設備進行加溫。
在廢水處理技術(shù)領(lǐng)域中，回收的熱能可以用于烘干污泥濾餅。但在設計這類系統(tǒng)時要留心其規(guī)格尺寸要與空氣壓縮設備的基本負荷相匹配，而空壓機站的基本負荷可以在長期累積的特性曲線中輕松獲得。
最佳廢熱利用的基礎是注定可回收再利用熱量的多少，而可回收再利用熱量的多少取決于可用的溫度差、或?qū)殉值捏w積流量（不同時間可以使用的流量）以及生產(chǎn)和使用壓縮空氣的同時性程度等因素。
總 結(jié)
在加工壓縮空氣時系統(tǒng)會自動產(chǎn)生廢熱。為了更好地利用熱力學定理，公司用戶應將以往沒有充分利用的熱集成到其能源需求的解決方案里。實踐表明，利用壓縮空氣廢熱的投資可以很快有所收獲。