CN101893004A - 离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器及其冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器，包括壳体，沿压缩空气的流向，壳体内依次平行并排设有高温逆流式换热盘管和低温逆流式冷却盘管。本发明还公开了一种使用上述离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器的冷却系统，包括冷水池，冷水池出水管上设有循环冷却泵，所述高温逆流式换热盘管的进水口和所述低温逆流式冷却盘管的进水口并联后与所述循环冷却泵的出水口相连通；所述高温逆流式换热盘管的出水口依次串联设有热水集水箱和热水泵，热水泵出水口通过供水管连通热能需求点；所述低温逆流式冷却盘管的出水口连通设有冷却塔，冷却塔出水口与所述冷水池的进水管相连通。本发明不仅节约了能量，而且减少了对环境造成的热污染。

Description

离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器及其冷却系统
技术领域
本发明涉及一种离心式空气压缩机的冷却器及其冷却系统。
背景技术
现有技术中的空压机在压缩空气做功的过程中，有80％的电能被转化为热能。离心式空压机的压缩级数多为2-4级，空气经过每级压缩后，温度都会提升到130℃左右，气体温度越高，空气分子扩散运动加剧，需要克服的压缩功就会增加，因此，在进入下级压缩前，需要将降温到40℃以下，增加压缩效率，降低能耗。现有技术中完成降温功能的装置为单冷逆流式冷却器，这种冷却器在结构上包括壳体，壳体内设有一个冷却盘管，盘管内冷却水的流动方向与压缩空气的流动方向相反。这种冷却器在使用中，130℃的热空气在冷却器壳体内分散穿过冷却盘管，与冷却盘管内30℃左右的冷却水进行热交换，热空气温度降低到40℃以下并进入下级压缩过程；在上述过程中冷却水的温度上升到38℃左右，经冷却塔降温后循环使用。由于冷却水在冷却器内升温后只有38℃左右，热能利用价值不高，8℃温差的水潜热在冷却塔内白白排放到大气中，不仅因无法利用其热能而浪费能量，而且还会对环境造成热污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器，能够向外提供90℃以上的高温冷却水，从而将压缩空气时产生的热能回收利用。
为实现上述目的，本发明的离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器包括壳体，沿压缩空气的流向，壳体内依次平行并排设有高温逆流式换热盘管和低温逆流式冷却盘管；高温逆流式换热盘管的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通热能需求点；低温逆流式冷却盘管的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通外置的冷却塔。
本发明结构简单，便于在不改变现有冷却器壳体结构的情况下对其内部的盘管进行改造。使用时130℃的热空气在冷却器壳体内首先分散穿过高温逆流式换热盘管，将高温逆流式换热盘管内的水加热到90℃以上，然后通过低温逆流式冷却盘管，将热空气的气温降低至40℃以下。由于采用了两级换热盘管，第一级换热盘管内产生的较高温度的水能够被热能需求点所利用，因此不仅节约了能量，而且减少了对环境造成的热污染。
本发明的目的还在于提供一种使用上述离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器的冷却系统，包括冷水池，冷水池出水管上设有循环冷却泵，所述高温逆流式换热盘管的进水口和所述低温逆流式冷却盘管的进水口并联后与所述循环冷却泵的出水口相连通；所述高温逆流式换热盘管的出水口依次串联设有热水集水箱和热水泵，热水泵出水口通过供水管连通热能需求点；所述低温逆流式冷却盘管的出水口连通设有冷却塔，冷却塔出水口与所述冷水池的进水管相连通。
这种冷却系统结构简单，便于将高温逆流式热交换盘管内产生的较高温度的热水供给热能需求点，同时使低温逆流式冷却盘管内的冷却水可以循环使用。
作为本发明的一种改进，所述循环冷却泵与所述高温逆流换热盘管之间串联设有第一电动阀；所述热水泵出水口与所高温逆流换热盘管的进水口之间连通设有循环加热管路，循环加热管路上设有第二电动阀，所述供水管上设有第三电动阀。
循环加热管路及两个电动阀的设置，便于根据热能需求点对温度的不同需要来调整水的流程。具体地说，当热能需求点需要的温度不高时，可以关闭循环加热管路上的电动阀，打开供水管上的电动阀，使热水集水箱中的热水可以通过热水泵直接输送给热能需求点；当热能需求点需要的温度较高时，可以打开循环加热管路上的电动阀，关闭供水管上的电动阀，使热水泵流出的水回流至高温逆流式热交换盘管中循环加热；当水温被循环加热至热能需求点要求的温度时，关闭循环加热管路上的电动阀，打开供水管上的电动阀，使符合温度要求的热水供给热能需求点。总之，循环加热管路及两个电动阀的设置，使本发明的冷却系统可以满足热能需求点对水温的不同需求。
附图说明
图1是离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器的截面结构示意图；
图2是本发明的冷却系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器包括壳体1，沿压缩空气的流向，壳体1内依次平行并排设有高温逆流式换热盘管2和低温逆流式冷却盘管3；高温逆流式换热盘管2的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通热能需求点；低温逆流式冷却盘管3的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通外置的冷却塔。
如图2(图中箭头所指方向为水的流动方向)所示，本发明的使用上述离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器的冷却系统包括冷水池4，冷水池4的出水管10上设有循环冷却泵5，所述高温逆流式换热盘管2的进水口和所述低温逆流式冷却盘管3的进水口并联后与所述循环冷却泵5的出水口相连通；所述高温逆流式换热盘管2的出水口依次串联设有热水集水箱6和热水泵7，热水泵7出水口通过供水管8连通热能需求点9；所述热水集水箱6上设有温度计11，所述低温逆流式冷却盘管3的出水口连通设有冷却塔12，冷却塔12出水口与所述冷水池4的进水管13相连通。
其中，所述循环冷却泵5与所述高温逆流式换热盘管2之间串联设有第一电动阀14；所述热水泵7出水口与所高温逆流式换热盘管2的进水口之间连通设有循环加热管路15，循环加热管路15上设有第二电动阀16，所述供水管8上设有第三电动阀17。
使用时，第一、第三电动阀14、17打开，第二电动阀16关闭，此时冷却池中的水被循环冷却泵5抽出后分两路流出。
第一路水依次通过第一电动阀14、高温逆流式换热盘管2、热水集水箱6，当热水集水箱6中的水温满足热能需求点9的需求时，热水被热水泵7直接送往热能需求点9；当热水集水箱6中的水温低于热能需求点9需要的水温时，关闭第一、第三电动阀14、17，打开第二电动阀16，热水泵7将热水通过循环加热管路15送回到高温逆流式换热盘管2中循环加热，待热水集水箱6中的水温升至需求的温度后，再打开第一、第三电动阀14、17，关闭第二电动阀16，此时热水泵7将热水输送至热能需求点9。
第二路水依次通过低温逆流式冷却盘管、冷却塔12，在冷却塔12内与大气进行热交换后回流至冷水池4中。
由于上述第一路水能够将热量供给各种热能需求点9，使压缩空气时产生的热能能够部分得到重复利用，因而不仅节约了能量，而且减少了对环境造成的热污染。

Claims (3)

1.离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器，包括壳体，其特征在于：沿压缩空气的流向，壳体内依次平行并排设有高温逆流式换热盘管和低温逆流式冷却盘管；高温逆流式换热盘管的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通热能需求点；低温逆流式冷却盘管的进水口用于连通外置的冷水源且其出水口用于连通外置的冷却塔。
2.使用权利要求1中所述离心式空压机双冷逆流式热回收冷却器的冷却系统，包括冷水池，冷水池出水管上设有循环冷却泵，其特征在于：所述高温逆流式换热盘管的进水口和所述低温逆流式冷却盘管的进水口并联后与所述循环冷却泵的出水口相连通；
所述高温逆流式换热盘管的出水口依次串联设有热水集水箱和热水泵，热水泵出水口通过供水管连通热能需求点；
所述低温逆流式冷却盘管的出水口连通设有冷却塔，冷却塔出水口与所述冷水池的进水管相连通。
3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于：所述循环冷却泵与所述高温逆流换热盘管之间串联设有第一电动阀；所述热水泵出水口与所高温逆流换热盘管的进水口之间连通设有循环加热管路，循环加热管路上设有第二电动阀，所述供水管上设有第三电动阀。
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