CN102777358A - 风冷空压机双换热器余热回收系统 - Google Patents

风冷空压机双换热器余热回收系统 Download PDF

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本发明涉及风冷空压机双换热器余热回收系统，该系统包括风冷空压机、空气-水换热器、保温水箱、加热设备、换热器、分水器、集水器、控制器及温度传感器，风冷空压机的两侧设有空气-水换热器，经管道与换热器连接，该换热器设在保温水箱内，保温水箱上连接有加热设备及循环水泵，分水器、集水器、控制器及温度传感器设在空气-水换热器与换热器的连接管道上。本发明通过双换热器回收空压机排出的热量和室外新风的热量，不仅减少燃油或燃气或电热锅炉供热水的能耗和运行费用，同时降低室外新风温度，提高空压机散热效果，保证空压机设备高效运行，具有热回收效率高和节能潜力大的特点、并有可观的经济效益，具有广发的推广和应用价值。

Description

风冷空压机双换热器余热回收系统
技术领域
本发明涉及空压机废热回收利用领域，尤其是涉及一种风冷空压机双换热器余热回收系统。
背景技术
目前我国空压机的应用十分广泛，其中大量电子和轻工业的空压机都是采用风冷结构或水冷结构的散热方式，风冷结构的散热方式占市场份额大于50％。风冷结构的散热方式是指通过风扇将空压机产生的热量排放至大气中，这种散热方式将空压机产生的热量白白排放至大气中。而工厂的需热系统如纯水加热、生活热水、工艺热水及空调箱加热需要消耗大量的一次能源，加热能耗费用高。所以，从节能和环保的角度出发，应该将空压机产生的热量充分利用，使其转换成能被企业或日常生活中再利用的能源。
另一方面，空压机中的压缩机在工作过程中，会产生大量的余热，靠自身散热系统如果散热效率不够，往往会产生温升，影响空压机的正常工作。例如风冷空压机，在夏季运行时，由于环境温度非常高，空压机散热效率下降，由于温升问题，直接影响空压机的正常运作。
目前，空压机余热回收技术，如一种空压机废热全自动热水机组(ZL200820005190.6)、风冷空气压缩机热回收系统(ZL200820154398.4)、空气压缩机高效热回收系统(ZL200820154399.9)等，这些余热回收技术中主要侧重于空压机设备内容结构改造。但是，对于现有正在使用空压机节能改造难度相当大，一个方面，现有正在使用空压机做设备内部节能改造，必然影响企业或工厂正常生产，另一个方面，部分空压机厂家对业主改造空压机后，对改造空压机后将不提供产品保修服务，而部分空压机厂家本身还不具备现役产品改造技术，而且也不愿意提供相关技术改造。所以，部分业主没有空压机厂家同意也不敢擅自进行产品节能改造。所以导致风冷空压机的节能改造工作一直没有得到实质性进展。而本发明专利就是针对现役风冷空压机节能改造提出节能技术，该技术将对风冷空压机节能工作开展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种解决现役风冷空压机存在节能改造困难和环境温度过高影响风冷空压机运行问题的风冷空压机双换热器余热回收系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，该系统包括风冷空压机、空气-水换热器、保温水箱、加热设备、水-水换热器、分水器、集水器、控制器及温度传感器，所述的风冷空压机的两侧设有空气-水换热器，两个空气-水换热器经管道与换热器连接，该水-水换热器设在保温水箱内，所述的保温水箱上连接有加热设备及循环水泵，所述的分水器、集水器、控制器及温度传感器设在空气-水换热器与水-水换热器的连接管道上。
所述的风冷空压机设有室外新风引入风管及排风管。
所述的空气-水换热器设有两个，分别设在风冷空压机的室外新风引入风管及排风管处。
所述的空气-水换热器设在室外新风引入风管处，该空气-水换热器使新风温度降低，提高空压机散热效果，同时回收室外新风的热量用于加热冷水，所述的空气-水换热器经管道与换热器连接，管道上设有温度传感器、控制器、集水器及循环水泵。
所述的室外新风引入风管的入口处设有温度传感器，该温度传感器检测新风温度。
所述的管道上还设有阀门及电动阀，该电动阀经控制器根据新风温度传感器反馈的温度值控制启闭。
所述的空气-水换热器设在排风管处，该空气-水换热器回收空压机排出的热量用于加热冷水，所述的空气-水换热器经管道与水-水换热器连接，管道上设有阀门、电动阀及分水器。
所述的加热设备为燃气锅炉、燃油锅炉或电锅炉。
冬季风冷空压机运行时，关闭阀门使设在室外新风引入风管处的空气-水换热器系统不运行。启动循环水泵使空气压缩机产生的热量通过风机传递给空气，空气温升后与排风管中空气-水换热器进行换热，空气-水换热器管内的水获取热量后通过循环泵输送到换热器与保温水箱内的水进行换热，把水箱中冷水预热，冷水预热后通过循环泵输送到加热设备，加热设备把热水加热到设定温度然后输送到用户端，冬季风冷空压机热回收方案，可以把空压机排出的热量通过空气-水换热器和水-水换热器进行回收，从而可以使保温水箱中的冷水进行预热，从而减少加热设备加热热水的能耗和运行费用。
夏季或春秋过渡季节风冷空压机运行时，温度传感器检测新风温度，另一个温度传感器检测设在室外新风引入风管处空气-水换热器进水温度，当新风温度值高于空气-水换热器进水温度时，开启阀门，启动循环水泵，室外新风与空气-水换热器进行换热后温度降低后，进入空压机冷却空压机散热设备，从而提高空压机散热效果，保证空压机在较高环境温度下也可正常运行，空气-水换热器吸收室外新风的热量通过循环泵输送到换热器用于预热保温水箱的冷水，空气压缩机产生的热量通过风机传递给空气，空气温升后与排风管中空气-水换热器进行换热，空气-水换热器管内的水获取热量后通过循环泵输送到换热器与保温水箱内的水进行换热，把保温水箱中冷水进行预热，两个空气-水换热器分别吸收室外新风和空压机产生的热量共同加热保温水箱的冷水，冷水预热后通过循环泵输送到加热设备，加热设备把热水加热到设定温度然后输送到用户端，夏季或春秋过渡季节风冷空压机热回收利用运行方案，可以把空压机排出的热量和室外新风的热量通过两个空气-水换热器进行回收，不仅减少加热设备加热热水的能耗和运行费用，同时降低室外新风温度，提高空压机散热效果，保证空压机设备高效运行，新风温度低于换热器进水温度时，通过控制器关闭阀门，关闭空气-水换热器的水系统运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：风冷空压机双换热器热回收系统，通过双换热器回收空压机排出的热量和室外新风的热量，该方案不仅减少加热设备加热热水的能耗和运行费用，同时降低进入空压机室外新风温度，提高空压机散热效果，保证空压机设备高效运行，该系统具有热回收效率高和节能潜力大的特点、并有可观的经济效益，具有广发的推广和应用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
风冷空压机双换热器余热回收系统，其结构如图1所示，该系统包括风冷空压机1、两个空气-水换热器、保温水箱5、加热设备6、水-水换热器8、分水器11、集水器12、控制器14及温度传感器，风冷空压机1设有室外新风引入风管及排风管，有组织地进行送风和排风，空气-水换热器设有两个，分别设在风冷空压机的室外新风引入风管及排风管处。设在室外新风引入风管处的空气-水换热器2使新风温度降低，提高空压机散热效果，同时回收室外新风的热量用于加热冷水，空气-水换热器2经管道与水-水换热器8连接，在管道上依次设有温度传感器15、控制器14、阀门18、电动阀19、集水器12、循环水泵4及阀门9。设在排风管处的空气-水换热器3回收空压机排出的热量用于加热冷水，该空气-水换热器3经管道与水-水换热器8连接，管道上依次设有电动阀13、阀门17、分水器11及阀门10。水-水换热器8设在保温水箱5内，保温水箱上连接有阀门21、循环水泵7、加热设备6及阀门20。在室外新风引入风管的入口处设有温度传感器16，该温度传感器16检测新风温度，加热设备6可以为燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉等热源。
冬季风冷空压机1运行时，关闭阀门13、阀门19，空气-水换热器2系统不运行。开启阀门17、阀门18，启动循环水泵4，空气压缩机产生的热量通过风机传递给空气，空气温升后与排风管中空气-水换热器3进行换热，换热器3管内的水获取热量后通过循环泵4输送到水-水换热器8与保温水箱内的水进行换热，把水箱中冷水预热，冷水预热后通过循环泵7输送到加热设备6，加热设备把热水加热到设定温度然后输送到用户端。冬季风冷空压机热回收方案，可以把空压机排出的热量通过空气-水换热器3和换热器5进行回收，从而可以使保温水箱中的冷水进行预热，从而减少加热设备加热热水的能耗和运行费用。
夏季或春秋过渡季节风冷空压机1运行时，温度传感器16检测新风温度，温度传感器15检测换热器2进水温度。当新风温度值高于空气-水换热器2进水温度时，开启阀门13、阀门19，启动循环水泵4，室外新风与空气-水换热器2进行换热后温度降低后，进入空压机冷却空压机散热设备，从而提高空压机散热效果，保证空压机在较高环境温度下也可正常运行。同时，空气-水换热器2吸收室外新风的热量通过循环泵输送到水-水换热器8用于预热保温水箱5的冷水。同时，开启阀门17、阀门18，启动循环水泵4，空气压缩机产生的热量通过风机传递给空气，空气温升后与排风管中空气-水换热器3进行换热，空气-水换热器3管内的水获取热量后通过循环泵4输送到水-水换热器8与保温水箱内的水进行换热，把保温水箱中冷水进行预热。空气-水换热器2和空气-水换热器3分别吸收室外新风和空压机产生的热量共同加热保温水箱的冷水，冷水预热后通过循环泵7输送到加热设备6，加热设备把热水加热到设定温度然后输送到用户端。夏季或春秋过渡季节风冷空压机热回收利用运行方案，可以把空压机排出的热量和室外新风的热量通过空气-水换热器2和空气-水换热器3进行回收，不仅减少加热设备加热热水的能耗和运行费用，同时降低室外新风温度，提高空压机散热效果，保证空压机设备高效运行。但是，当新风温度低于换热器2进水温度时，通过控制器14，关闭阀门13，关闭换热器2水系统运行。

Claims (8)

1.风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，该系统包括风冷空压机、空气-水换热器、保温水箱、加热设备、水-水换热器、分水器、集水器、控制器及温度传感器，所述的风冷空压机的两侧设有空气-水换热器，两个空气-水换热器经管道与水-水换热器连接，该水-水换热器设在保温水箱内，所述的保温水箱上连接有加热设备及循环水泵，所述的分水器、集水器、控制器及温度传感器设在空气-水换热器与水-水换热器的连接管道上。
2.根据权利要求1所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的风冷空压机设有室外新风引入风管及排风管。
3.根据权利要求1所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的空气-水换热器设有两个，分别设在风冷空压机的室外新风引入风管及排风管处。
4.根据权利要求1所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的空气-水换热器设在室外新风引入风管处，该空气-水换热器使新风温度降低，提高空压机散热效果，同时回收室外新风的热量用于加热冷水，所述的空气-水换热器经管道与水-水换热器连接，管道上设有温度传感器、控制器、集水器及循环水泵。
5.根据权利要求4所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的室外新风引入风管的入口处设有温度传感器，该温度传感器检测新风温度。
6.根据权利要求4所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的管道上还设有阀门及电动阀，该电动阀经控制器根据新风温度传感器反馈的温度值控制启闭。
7.根据权利要求1所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的空气-水换热器设在排风管处，该空气-水换热器回收空压机排出的热量用于加热冷水，所述的空气-水换热器经管道与水-水换热器连接，管道上设有阀门、电动阀及分水器。
8.根据权利要求1所述的风冷空压机双换热器余热回收系统，其特征在于，所述的加热设备为燃气锅炉、燃油锅炉或电锅炉。
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