CN101922434A - 空气压缩装置的运转方法 - Google Patents
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Abstract
空气压缩装置具有免加油压缩机、和由在免加油压缩机吐出的压缩空气与供水之间进行对流热交换、使供水蒸发而产生蒸汽的热交换器构成的排热锅炉。在排热锅炉中，使供水蒸发而成为蒸汽，将该蒸汽回收。通过这样的方法，能够将在压缩空气的过程中产生的热以容易利用的形态回收。
Description
技术领域
本发明涉及空气压缩装置的运转方法。
背景技术
空气压缩机通过电动机的动力将空气压缩，而该压缩为伴随着空气的温度上升的多变(polytrope)变化。在作为压缩机而使用螺旋式压缩机的情况下，因为压缩机的热变形等的问题，需要将空气的吐出温度抑制为250℃左右。
因此，在需要较高的压缩比的情况下，空气压缩装置需要将螺旋式压缩机设多级、在中间设置将空气冷却的中间冷却器。此外，将高温的压缩空气用后冷却器冷却后供给到所需设备中。
在空气的压缩行程中，对空气施加的机械能量的大半成为热能，所以压缩机对空气施加的能量的几乎全部因用中间冷却器或后冷却器将空气冷却而被废弃。
在日本特开2005-195265号中，记载有通过在空气压缩装置中设置将由中间冷却器或后冷却器将压缩空气冷却后的温水作为热源的吸收式冷冻机、将在压缩空气时产生的热能回收的发明。但是，在该系统中，由于将热能变换为冷热而回收，所以其用途是限定的，此外，由于将回收的热量中的相当量作为冷凝潜热释放，所以难以充分地实现热利用。
发明内容
鉴于上述问题点，本发明的课题是提供一种将在压缩空气的过程中产生的热以容易利用的形态回收的空气压缩装置的运转方法。
为了解决上述课题，本发明的空气压缩装置的运转方法的特征在于，上述空气压缩装置具有免加油压缩机、和在上述免加油压缩机吐出的压缩空气与供水之间进行热交换的排热锅炉；在上述排热锅炉中，使上述供水蒸发而成为蒸汽，将上述蒸汽回收。
根据该方法，由于将压缩空气的热作为蒸汽能量回收，所以用途较广，能够将回收的热有效地利用。
此外，在本发明的空气压缩装置的运转方法中，作为上述排热锅炉，也可以使用在上述压缩空气与上述供水之间进行对流热交换的热交换器。
根据该方法，能够使压缩空气的热交换器出口温度变低、使蒸汽温度变高。
根据本发明，由于通过排热锅炉将压缩空气的热作为蒸汽的热能回收，所以用途较广，能够将回收的热有效地利用。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的空气压缩装置的结构图。
具体实施方式
由此，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在图1中，表示作为本发明的一个实施方式的空气压缩装置1。
空气压缩装置1具有经由吸入过滤器2将外界气体吸入并压缩、吐出的第1级免加油螺旋式压缩机3、以第1级免加油螺旋式压缩机3的吐出的压缩空气为热源、将水加热而产生蒸汽的第1排热锅炉4、将由第1排热锅炉4夺去了热量的压缩空气进一步压缩的第2级免加油螺旋式压缩机5、和以第2级免加油螺旋式压缩机5吐出的压缩空气为热源、将水加热而产生蒸汽的第2排热锅炉6。
第1级免加油螺旋式压缩机3例如是输出55kW、压缩比2.83、吸入容量22m3/min，吸入约30℃的外界气体而进行多变压缩，吐出约250℃的压缩空气。
第1排热锅炉4由在第1级免加油螺旋式压缩机3吐出的压缩空气与供水之间进行1个路径(パス)的对流热交换的热交换器构成，例如将约25℃的供水加热而使其蒸发，作为温度约175℃、压力0.8MPaG的蒸汽流出。该第1排热锅炉4的蒸汽产生量为约30kg/hr。
由此，通过了第1排热锅炉4的压缩空气被冷却到约60℃。换言之，第1排热锅炉4作为将第1级免加油螺旋式压缩机3吐出的压缩空气冷却的中间冷却器发挥功能。
第2级免加油螺旋式压缩机5例如是输出55kW、压缩比2.83、吸入容量7.9m3/min，将通过了第1排热锅炉6的压缩空气吸入后再压缩，以约250℃吐出压力0.7MPaG、流量2.8m3/min的压缩空气。
第2排热锅炉6由在第2级免加油螺旋式压缩机5吐出的压缩空气与供水之间进行1个路径的对流热交换的热交换器构成，与第1排热锅炉4同样，将约25℃的供水加热而使其蒸发，作为温度约175℃、压力0.8MPaG的蒸汽流出。该第2排热锅炉6的蒸汽产生量为约30kg/hr。
由此，通过第2排热锅炉6后的压缩空气被冷却到约55℃。换言之，第2排热锅炉6作为将第2级免加油螺旋式压缩机5吐出的压缩空气冷却的后冷却器发挥功能。从第2排热锅炉6流出的压缩空气及蒸汽分别被供给到所需设备中而被消耗。
本实施方式的空气压缩装置1在第1排热锅炉4及第2排热锅炉6中能够产生60kg/hr以上的蒸汽。如果一年间运转4000小时，设蒸汽单价为6￥/kg，则一年间能够产生约160万日元的蒸汽。
在本实施方式中，第1排热锅炉4及第2排热锅炉6是对流热交换器。通过进行对流热交换，能够使蒸汽温度上升到压缩空气的入口温度附近，所以蒸汽的用途扩大，并且能够使压缩空气的出口温度下降到供水温度附近，所以能够保护第2级免加油螺旋式压缩机5等免于异常过热。
在本实施方式中，通过调节向免加油螺旋式压缩机5的投入功率(空气压缩的程度)、热交换器规格、以及供水量，能够使供水的水全部蒸发而成为蒸汽。如果这样，则能够将供水的水夺取的热量全部没有浪费地以蒸汽的形态有效利用。
这样，根据本发明，由于能够将在空气的压缩过程中产生的热能作为需求较多的蒸汽能量回收，所以能够不将回收的能量废弃而有效地利用。
在以上的实施方式中，对于2级压缩式的空气压缩装置1进行了说明，但在本发明中，也可以在1级压缩式的空气压缩装置中使用排热锅炉作为后冷却器。
Claims (2)
1.一种空气压缩装置的运转方法，其特征在于，
上述空气压缩装置具有免加油压缩机、和在上述免加油压缩机吐出的压缩空气与供水之间进行热交换的排热锅炉；
在上述排热锅炉中，使上述供水蒸发而成为蒸汽，将上述蒸汽回收。
2.如权利要求1所述的空气压缩装置的运转方法，其特征在于，
上述排热锅炉是在上述压缩空气与上述供水之间进行对流热交换的热交换器。
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