CN102797661B - 空压机余热利用系统及空压机余热利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空压机余热利用系统及空压机余热利用方法。空压机余热利用系统包括储水池、计算机控制系统、分别与空压机实现热交换的第一换热系统和第二换热系统；所述第一换热系统包括：热水池、冷水池、换热器、内循环水箱和热泵机组；所述第二换热系统包括：空压机余热再利用装置。本发明还公开了一种空压机余热利用方法。本发明克服了现有技术的诸多缺点，实现了空压机余热的充分回收，其余热的利用率接近100%。

Description

空压机余热利用系统及空压机余热利用方法

技术领域

本发明涉及节能技术，尤其涉及一种空压机余热利用系统及空压机余热利用方法。

背景技术

传统的加热洗浴热水方式有热水锅炉和蒸汽锅炉两种，按燃料种类又可划分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等，但是使用锅炉加热洗浴热水方式的成本高、效率低、耗能大，污染严重。随着科技发展，加热洗浴热水方式出现了电加热和太阳能加热，加热过程中不产生任何物质，属绿色能源，特别是太阳能加热，利用了大自然给予的资源，转换成人类需要的热能，但是此种加热方式有局限性，如在夜晚、冬季等太阳光不充足的情况下会受到影响，不能稳定连续的供给热能，此时若需要供给洗浴热水，则要开电加热方式辅助，所以不适合供给需连续洗浴且需热水量大的用户，及处在严寒地带的用户，且冬季时还涉及防冻措施。若单独使用电加热洗浴热水方式，成本过高，只适合个人用户或者小群体用户使用，不适合有上万名职工且每天需大量洗浴热水的企业。

目前在大型工业企业中利用废弃的余热加热洗浴水方式主要有两种，一种是直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式，另一系统是利用工业循环水余热加热洗浴热水方式。这两种方式均利用废弃的余热加热洗浴热水，与锅炉、电加热和太阳能等加热洗浴水方式相比，有害物质的排放量为零，洗浴热水成本大大降低，适合在大型企业中推广应用。但是，无论是直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式还是利用工业循环水余热加热洗浴热水方式，都不能将空气压缩机工作时产生的废弃低品质热能全部利用，剩下的热量还需通过循环水经冷却塔进行降温，热能白白废弃到空气中。

直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式采用如图1所示的余热回收装置，由热水池11、冷却塔12、冷水池13、空压机余热再利用装置14和洗浴热水储水池15组成。该余热回收装置可用于空压机16的余热回收，所述空压机16为螺杆式空压机和离心式空压机；所述螺杆式空压机一级冷却器、离心式空压机一级冷却器和离心式空压机二级冷却器上设置有水冷装置；所述热水池11、冷却塔12、冷水池13通过管路顺次连接，所述冷水池出水口与水冷装置的冷流体入口连通，所述水冷装置的冷流体入口与热水池11的入口连通。

空压机16中的螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器中混合油气的热量在所述空压机余热再利用装置14中与来自洗浴热水储水池15的水进行换热，进而加热洗浴热水储水池15中的洗浴用水。空压机16中的螺杆式空压机一级冷却器和离心式空压机一、二级冷却器中混合油气通过水冷装置与来自冷水池13的水进行热量交换，来自冷水池13的水温度升高进入热水池11，然后进入冷却塔12冷却，冷却后的水进入冷水池13继续循环。

上述余热回收装置的空压机余热再利用装置14直接提取空压机16运行时冷却器(螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器)产生的热量，加热洗浴热水储水池15中洗浴水，洗浴水被空压机余热再利用装置14循环加热，水温基本稳定在60～70℃。空压机余热再利用装置14只能提取螺杆式空压机二级油冷却器的热量(占螺杆式空压机机运转产生总热量的70％)和/或离心式空压机三级冷却器的热量(占离心式空压机机运转产生总热量的30％)，螺杆式空压机一级冷却器产生的热量和离心式空压机一、二级冷却器的热量被循环水带走，经冷却塔12降温后循环使用。螺杆式空压机一级冷却器产生的热量和离心式空压机一二级冷却器产生的热量经冷却塔12白白废弃在大气中。

上述余热回收装置能够利用空压机余热制取洗浴热水，但还存在如下缺点：

1、对于螺杆式空压机只能提取二级油冷却器的热量，占螺杆式空压机运转产生总热量的70％，对于离心式空压机只能提取三级冷却器的热量，占离心式空压机产生总热量的30％，余热利用效率低；

2、不能提取螺杆式空压机一级冷却器的热量和离心式空压机一二级冷却器的热量，其热量被循环水带走，经冷却塔降温后白白废弃在大气中；

3、冷却塔系统属于开放式系统，严重影响循环水水质，长期运行容易造成设备堵塞、元件烧毁，进而增加维修费用。

利用工业循环水余热加热洗浴热水方式采用如图2所示的余热回收装置，由冷水池23、冷却塔22、热水池21、热泵机组27和洗浴热水储水池25组成。该余热回收装置可用于空压机26余热的回收，所述空压机26同样可为螺杆式空压机和离心式空压机；所述螺杆式空压机一级冷却器、螺杆式空压机二级油冷却器、离心式空压机一级冷却器、离心式空压机二级冷却器和离心式空压机三级冷却器上均设置有水冷装置；所述冷却塔22出口与冷水池23入口连通，所述冷水池23出口与水冷装置冷流体入口连通，所述水冷装置冷流体出口与热水池21入口连通，所述热水池21出口与热泵机组27热流体入口连通，所述热泵机组27热流体出口分别与冷水池23入口和冷却塔22入口连通。

来自冷水池23的冷水与空气压缩机26中的热量换热后温度升高进入热水池21，热水池21中的热水进入热泵机组27中，热泵机组27从热水中提取热量加上热泵机组27自身产生的热量加热来自热水储水池25中的水，洗浴热水储水池25中的水温稳定在40-50℃。热水在热泵机组27中换热后流回到冷水池23循环使用，如热水温度仍然较高则需经冷却塔22降温后再回流至冷水池循环使用。

此系统基本能制取满足要求的洗浴水，但还存在如下问题：

1、此系统加热的洗浴水温度较低，在40-50℃之间，应用范围小，尤其是冬季或严寒地区应用范围更小。

2、热泵机组的热源水进水温度要求在12-22℃之间，热源水温度过高使热泵机组无法启动而保护性停机，且夏季时循环水温度可达到30-40℃，不能作为热泵热源水。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有空压机余热利用设备余热利用不完全的问题，提出一种空压机余热利用系统，以实现空压机余热的充分回收。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种空压机余热利用系统，包括储水池、计算机控制系统、分别与空压机实现热交换的第一换热系统和第二换热系统；

所述计算机控制系统与储水池、第一换热系统和第二换热系统电联；

所述空压机为螺杆式空压机和/或离心式空压机；

所述螺杆式空压机一级冷却器设置有水冷装置；所述离心式空压机一级冷却器和离心式空压机二级冷却器设置有水冷装置；

所述储水池设置有第一出水口、第一进水口、第二出水口和第二进水口；

所述第一换热系统包括：热水池、冷水池、换热器、内循环水箱和热泵机组，其中，

所述换热器的冷流体出口与热泵机组热流体入口连通，所述热泵机组热流体出口与内循环水箱入口连通，所述内循环水箱出口与换热器的冷流体入口连通，所述换热器、内循环水箱和热泵机组间形成一闭合循环水环路；

所述换热器的热流体出口与冷水池进水口连通，所述冷水池的出水口与水冷装置的冷流体入口连通，所述水冷装置的冷流体出口与热水池进水口连通，所述热水池出水口与换热器的热流体入口连通；

所述储水池的第一出水口与热泵机组的冷流体进水口连通，所述热泵机组的冷流体出口与储水池的第一进水口连通；

所述第二换热系统包括：空压机余热再利用装置，其中，

所述螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器的混合油气出口与空压机余热再利用装置的热流体入口连通，所述空压机余热再利用装置的热流体出口与螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器的混合油气入口连通；

所述储水池的第二出水口与空压机余热再利用装置进水口连通，所述空压机余热再利用装置的冷流体出口与储水池的第二进水口连通。

进一步地，所述换热器为板式换热器。

进一步地，所述空压机余热再利用装置为设置有控制系统的换热器，所述控制系统可实现检测换热器热流体入口的混合油气温度，控制换热器的开启和关闭。当混合油气的温度大于80-90℃，换热器开启。

进一步地，所述空压机余热利用系统还包括冷却塔，所述热水池出水口与冷却塔进水口连通，所述冷却塔出水口与冷水池进水口连通。

进一步地，所述储水池上还设置有热水出水口，所述热水出水口上设置有变频恒压热水泵。

进一步地，空压机余热利用系统的如下管路中至少一处设置有水质处理器和ESEP铜基触媒：所述热水池出口与换热器热流体入口之间的管路、所述冷水池出口与水冷装置冷流体入口之间的管路、所述储水池第一出水口与热泵机组热流体入口之间的管路和所述储水池第二出水口与空压机余热再利用装置冷流体之间的管路，

所述水质处理器和ESEP铜基触媒串联，所述水质处理器出水口与ESEP铜基触媒入水口连通。

进一步地，所述热泵机组的制冷剂为134a，空调制冷压缩机为134a空调制冷压缩机。

一种空压机余热利用方法，采用上述空压机余热利用系统对螺杆式空气压缩机和/或离心式空气压缩机的余热进行利用，

空压机运转前，将储水池中的水自空压机余热再利用装置冷流体入口泵入空压机余热再利用装置中；

空压机运转时，冷水池中的水通过水冷装置冷流体入口进入水冷装置中，并与螺杆式空压机一级冷却器和/或离心式空压机一级冷却器和/或离心式空压机二级冷却器换热；来自冷水池中的水换热后温度升高进入热水池；热水池中的水通过换热器热流体入口进入换热器，并与换热器中的内循环水换热；来自热水池的水换热后温度降低，通过换热器热流体出口流出，并进入冷水池中继续循环；

内循环水箱中内循环水通过换热器冷流体入口进入换热器，并与来自热水池的水换热，换热后的内循环水自换热器冷流体出口排出，内循环水的温度为13～20℃；内循环水自热泵机组热流体入口进入热泵机组，并被热泵机组提取热量后流回到内循环水箱；

储水池中的水自热泵机组冷流体入口进入热泵机组，并与热泵机组提取的内循环水热量再加上热泵机组产生的热量换热，储水池中的水热交换后流回到储水池中；

空压机运转一段时间后，计算机控制系统检测到所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器中混合油气的温度为80～90℃时，所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气通过空压机余热再利用装置的热流体入口进入空压机余热再利用装置中，并与来自储水池的水换热；混合油气换热后温度降低自空压机余热再利用装置的热流体出口返回螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器内，所述来自储水池中的水换热后温度升高返回到储水池中；

上述步骤均由计算机控制系统实现自动控制。

进一步地所述空压机余热利用系统还包括冷却塔，所述热水池出水口与冷却塔进水口连通，所述冷却塔出水口与冷水池进水口连通；当第一换热系统和第二换热系统检修或出现故障，导致空压机冷却器温度无法有效降低时，启动冷却塔，热水池中的水进入冷却塔中冷却后，返回到冷水池中继续循环。

进一步地，当储水池中的水温达到60-70℃时，按洗浴用户需求，分时段供给。

本发明空压机余热利用系统的工作原理：螺杆式空压机的第一级冷却器和/或离心式空压机的第一级冷却器和/或离心式空压机的第二级冷却器中的热量通过设置有内循环水的热泵机组与热水池中的水进行换热；螺杆式空压机的第二级油冷却器和/或离心式空压机第三级冷却器的热量通过空压机余热在利用装置直接与储水池的水进行换热。

本发明空压机余热利用系统直接提取空气压缩机运行冷却器产生的热量并采用热泵机组和内循环水系统提取工业循环水废弃余热加热储水池中的水。与现有技术相比较主要具有以下几方面优点：

1、本发明采用了两个换热系统：第一换热系统(空气压缩机余热直接利用系统)和第二换热系统(利用高温热泵二次提取空压机循环水余热系统)，可将螺杆式空压机和/或离心式空压机中的余热进行有效回收。本系统在有效回收空压机余热的同时，又降低了空压机的温度，使空压机温度低于自身运行温度，提高了空压机效率，同时延长了空压机的使用寿命。更有创造性意义的是：解决了空压机废弃余热最大化(接近100％)的提取利用。

2、本发明中第一换热系统和第二换热系统均为封闭系统，水质有保证，使本发明各管路不易堵塞，延长了其使用寿命；

3、通过本发明空压机余热利用系统，储水池中水温度可达到60-70℃，相对应用范围较广，适合冬季或严寒地区的应用；

4、本系统采用的循环水系统保证了热泵热源水的进水温度在12～22℃之间，解决了过高的热源水温度致使热泵无法启动而保护性停机的问题，提高了热泵的应用范围。

此外，本发明管路中还设置了水质处理器和ESEP铜基触媒防垢防腐蚀设备，进一步保证和提升了水质。消除了冷却塔降温开放式系统水质污染严重易造成设备堵塞，甚至烧毁元件等不利因素；本发明供水部分采用恒压变频装置，根据用水量驱动供水泵恒压供水，用水量大时一个供水泵工频运行，另一供水泵变频运行调节供水压力；当用水量接近于零时，两台泵都进入休眠状态。整个系统采用先进的基于现场总线的计算机监控技术实现控制与状态检测，实现自动化，提高系统的自动化管理水平。本发明采用了特制的高温热泵加热洗浴热水，可加热的洗浴水温度在55～60℃之间，比普通热泵加热洗浴水的温度提高了10℃，提高了热泵加热洗浴热水的应用范围。本发明洗浴热水成本低：第二换热系统(空气压缩机余热直接利用系统)制取洗浴热水成本为2.00元/吨，第一换热系统(高温热泵提取空压机循环水余热)制取洗浴热水成本为12.00元/吨。

附图说明

图1为现有空压机余热利用系统的结构示意图；

图2为另一种现有空压机余热利用系统的结构示意图；

图3为本发明空压机余热利用系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

图3为本发明空压机余热利用系统的结构示意图。

本实施例提供了一种空压机余热利用系统，如图3所示，包括储水池35、计算机控制系统、分别与空压机实现热交换的第一换热系统和第二换热系统；

计算机控制系统与储水池、第一换热系统和第二换热系统电联，用于实现储水池、第一换热系统和第二换热系统的自动监控与计算机管理；

空压机36为并列设置的两台螺杆式空压机和四台离心式空压机；螺杆式空压机一级冷却器设置有水冷装置；离心式空压机一级冷却器和离心式空压机二级冷却器设置有水冷装置；

储水池35设置有第一出水口、第一进水口、第二出水口和第二进水口，所述储水池35内灌注有自来水；

第一换热系统包括：热水池31、冷水池33、换热器39、内循环水箱38和热泵机组37，其中，

换热器39的冷流体出口与热泵机组37热流体入口连通，热泵机组37热流体出口与内循环水箱38入口连通，内循环水箱38出口与换热器39的冷流体入口连通，换热器39、内循环水箱38和热泵机组37间形成一闭合循环水环路；本实施例中所述换热器39为板式换热器，可以理解其他形式的换热器也可应用在本发明中。换热器39的热流体出口与冷水池33进水口连通，冷水池33的出水口与水冷装置的冷流体入口连通，水冷装置的冷流体出口与热水池31进水口连通，热水池31出水口与换热器39的热流体入口连通；

储水池35的第一出水口与热泵机组37的冷流体进水口连通，热泵机组37的冷流体出口与储水池35的第一进水口连通；

本实施例热泵机组的制冷剂为134a，空调制冷压缩机为134a空调制冷压缩机。

第二换热系统包括：空压机余热再利用装置34，其中

螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器的混合油气出口与空压机余热再利用装置34的热流体入口连通，空压机余热再利用装置34的热流体出口与螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器的混合油气入口连通；

储水池35的第二出水口与空压机余热再利用装置34进水口连通，空压机余热再利用装置34的冷流体出口与储水池35的第二进水口连通。

空压机余热再利用装置34为设置有控制系统的换热器，所述控制系统可实现检测螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器的混合油气温度，控制换热器的开启和关闭。当螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器中混合油气的温度大于80℃，换热器开启，螺杆式空气压缩机二级油冷却器和/或离心式空气压缩机三级冷却器中混合油气进入空压机余热再利用装置中。

本实施例中空压机余热利用系统还包括冷却塔32，热水池31出水口与冷却塔32进水口连通，冷却塔32出水口与冷水池33进水口连通。当第一换热系统和第二换热系统检修或者出现故障时，启用冷却塔32冷却热水池31中的热水，温度降低后用于冷却空压机36冷却器，保证空压机36正常运行。

储水池35上还设置有洗浴水出水口，洗浴水出水口上设置有变频恒压热水泵，变频恒压热水泵为两台。当储水池35中自来水达到设定水温及水位时，按洗浴用户需求，分时段供给洗浴。两台变频供水泵启动，用水量大时一台变频供水泵工频运行，另一台变频供水泵变频运行调节供水压力；当用水量接近于零时，两台变频供水泵均进入休眠状态。

本实施例中空压机余热利用系统的如下管路中设置有水质处理器和ESEP铜基触媒：热水池31出口与换热器39热流体入口之间的管路、冷水池出口与水冷装置冷流体入口之间的管路、储水池35第一出水口与热泵机组37热流体入口之间的管路和储水池35第二出水口与空压机余热再利用装置34冷流体之间的管路，水质处理器和ESEP铜基触媒串联，水质处理器出水口与ESEP铜基触媒入水口连通。采用水质处理器和ESEP铜基触媒防垢防腐蚀设备可进一步保证和提升空压机余热利用系统中的水质。

本实施例为保证利用第一换热系统加热储水池35中水的温度满足洗浴要求，采用特制的高温热泵机组，比普通热泵机组提高了加热能力，普通热泵机组能加热洗浴水温度一般为40～50℃，而本实施例采用的特制高温热泵机组加热洗浴水温度可达到55～60℃，提高了热泵加热洗浴热水的应用范围。

水源热泵机组制热过程一般要求水源水温度在12～22℃，过高的水源水温度会造成热泵机组自身保护性停机无法启动，工业循环水水温一般在20～40℃，夏季在30～40℃，此温度的水源水热泵机组不能直接利用。本实施例中通过设置内循环水系统间接把热水池31中30～40℃的水源水作为水源热泵机组37的热源。热水池31中30～40℃的水首先经热水池循环泵提升后进入板式换热器39，通过板式换热器39把热量交换给内循环水箱38中的内循环水，吸收热量后的内循环水温度一般在13～20℃，此温度的内循环水进入水源热泵机组37作为水源水。这样，热水池31中的热源水不与热泵机组37直接接触，通过板式换热器39和内循环水间接将热量传递给水源热泵机组37热源端，通过调节板式换热器39两侧流量，控制内循环水出水温度，将热泵机组的热源水温度控制在13～20℃，解决了水源热泵机组37只能利用水源水温度低于22℃以下的难题，而且热源水不直接进入水源热泵机组，即可以保护水源热泵机组，又减少了清洗和维修次数。

本实施例中公开的空压机余热利用系统采用基于PROFI-BUS网络的计算机控制系统，由PLC、计算机、电能表、智能供水系统、传感器(压力、流量、温度等)等构成，实现空压机余热利用系统的自动监控与计算机管理。通过以太网与企业的能源管理系统实现无缝连接。供水部分采用变频恒压智能供水，完全根据洗浴用水情况控制变频供水泵的供水流量，变频供水泵处于变频工作方式，实现自动控制。

本实施例空压机余热利用系统的工作原理：空压机运行时，同时开启第一换热系统，冷水池33中水经冷水池33循环泵提升后进入空压机36，给螺杆式空压机一级冷却器和/或离心式空压机一、二级冷却器降温，温度升高后的水进入热水池31；热水池31水经热水池31循环泵提升后进入板式换热器39，从板式换热器39出来的温度降低的水流回到冷水池33中继续循环；

内循环水箱38中内循环水进入板式换热器39与来自热水池的水换热，交换后温度升高的内循环水进入热泵机组37，温度升高的内循环水被热泵机组37提取热量后流回到内循环水箱38；储水池35中自来水泵入热泵机组37，热泵机组37提取的内循环水的热量再加上热泵机组37本身产生的热量全部传递给储水池35中的自来水，取热后的自来水流回到储水池35。

储水池35中的自来水在第二热交换系统中被热泵机组加热，水温不断升高，温度基本稳定在55～60℃。

空压机运转前将储水池35中的自来水泵入空压机余热再利用装置34。空压机余热再利用装置34。当检测到空压机冷却器管路系统温度达到80～90℃时，开启第二换热系统，将螺杆式空压机第二级油冷却器和/或离心式空压机第三级冷却器的混合油气管路系统切换到空压机余热再利用装置34。

混合油气系统携带的热量在空压机余热再利用装置34内部交换给来自储水池35的自来水，混合油气的自身温度下降流回到混合油气冷却器管路系统，完成热源体系统循环；取热后的自来水流回到储水池35中，完成冷源系统循环。

自来水在冷源系统循环过程中被空压机余热再利用装置加热，水温稳定在60～70℃。

当储水池35中自来水达到设定水温及水位时，按洗浴用户需求，分时段供给洗浴。两台变频供水泵启动，用水量大时一个供水泵工频运行，另一供水泵变频运行调节供水压力；当用水量接近于零时，两台泵都进入休眠状态。

本实施例以自来水作为洗浴水水源；以动力车间空压机的余热作为热源与自来水换热；得到60-70℃的洗浴用水800t/d，可满足8000人洗浴用水量。

其中洗浴热水成本：第二换热系统(空气压缩机余热直接利用系统)制取洗浴热水成本为2.00元/吨，200t/d；第一换热系统(高温热泵提取空压机循环水余热)制取洗浴热水成本为12.00元/吨，600t/d；洗浴热水综合成本9.5元/吨，800t/d。自来水价格为5.40元/吨，则洗浴热水价格为14.90元/吨。远低于燃煤锅炉加热的洗浴用水成本(68元/吨)。

本实施例公开的空压机余热利用系统日可加热水量800吨，年供应天数300天，则年可节约费用(68-14.9)元/吨*800吨*300天＝1274.4万元。较原燃煤锅炉加热洗浴热水方式年实现减排二氧化碳24000吨、二氧化硫720吨、粉尘7200吨、氮氧化物360吨；停运2台20吨蒸汽锅炉。项目的经济效益和社会效益显著，为企业的节能减排工作做出了巨大贡献。

实施例2

本实施例公开的空压机余热利用方法，以采用实施例1所示的空压机余热利用系统为例，该空压机为并联的螺杆式空压机和离心式空压机。

空压机运转前，将储水池中的水自空压机余热再利用装置冷流体入口泵入空压机余热再利用装置中；

空压机运转时，冷水池中的水通过水冷装置冷流体入口进入水冷装置中，并与螺杆式空压机一级冷却器和/或离心式空压机一级冷却器和/或离心式空压机二级冷却器换热；来自冷水池中的水换热后温度升高进入热水池；热水池中的水通过换热器热流体入口进入换热器，并与换热器中的内循环水换热；来自热水池的水换热后温度降低，通过换热器热流体出口流出，并进入冷水池中继续循环；

内循环水箱中内循环水通过换热器冷流体入口进入换热器，并与来自热水池的水换热，换热后的内循环水自换热器冷流体出口排出，内循环水的温度为13～20℃；内循环水自热泵机组热流体入口进入热泵机组，并被热泵机组提取热量后流回到内循环水箱；

储水池中的水自热泵机组冷流体入口进入热泵机组，并与热泵机组提取的内循环水热量再加上热泵机组产生的热量换热，储水池中的水换热后温度升高(55-60℃)流回到储水池中；

空压机运转一段时间后，计算机控制系统检测到所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器中混合油气的温度为80～90℃时，所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气通过空压机余热再利用装置的热流体入口进入空压机余热再利用装置中，并与来自储水池的水换热；混合油气换热后温度降低自空压机余热再利用装置的热流体出口返回螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器内，所述来自储水池中的水换热后温度升高(60-70℃)返回到储水池中；

上述步骤均由计算机控制系统实现自动控制。

当储水池中的水达到60-70℃时，按洗浴用户需求，分时段供给洗浴热水。

当第一换热系统和第二换热系统维修或出现故障等其他原因，导致空压机冷却器温度无法有效降低时，可启动冷却塔，热水池中的水进入冷却塔中冷却后，返回到冷水池中继续循环。有效降低空压机冷却器的温度，保证空压机的正常运行。

本发明不局限于上述实施例所描述的空压机余热利用系统，换热器种类的变换、空压机种类或热源种类(如工业炉窑高温空气余热)的改变均落在本发明的保护范围之内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种空压机余热利用系统，其特征在于，包括储水池、计算机控制系统、分别与空压机实现热交换的第一换热系统和第二换热系统；

所述计算机控制系统与储水池、第一换热系统和第二换热系统电联；

所述空压机为螺杆式空压机和/或离心式空压机；

所述螺杆式空压机一级冷却器设置有水冷装置；所述离心式空压机一级冷却器和离心式空压机二级冷却器设置有水冷装置；

所述储水池设置有第一出水口、第一进水口、第二出水口和第二进水口；

所述第一换热系统包括：热水池、冷水池、换热器、内循环水箱和热泵机组，其中，

所述换热器的冷流体出口与热泵机组热流体入口连通，所述热泵机组热流体出口与内循环水箱入口连通，所述内循环水箱出口与换热器的冷流体入口连通，所述换热器、内循环水箱和热泵机组间形成一闭合循环水环路；

所述换热器的热流体出口与冷水池进水口连通，所述冷水池的出水口与水冷装置的冷流体入口连通，所述水冷装置的冷流体出口与热水池进水口连通，所述热水池出水口与换热器的热流体入口连通；

所述储水池的第一出水口与热泵机组的冷流体进水口连通，所述热泵机组的冷流体出口与储水池的第一进水口连通；

所述第二换热系统包括：空压机余热再利用装置，其中

所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气出口与空压机余热再利用装置的热流体入口连通，所述空压机余热再利用装置的热流体出口与螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气入口连通；

所述储水池的第二出水口与空压机余热再利用装置进水口连通，所述空压机余热再利用装置的冷流体出口与储水池的第二进水口连通。

2.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器。

3.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，所述空压机余热再利用装置为设置有控制系统的换热器，所述控制系统可实现检测所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气温度，控制换热器的开启和关闭。

4.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，所述空压机余热利用系统还包括冷却塔，所述热水池出水口与冷却塔进水口连通，所述冷却塔出水口与冷水池进水口连通。

5.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，所述储水池上还设置有热水出水口，所述热水出水口上设置有变频恒压热水泵。

6.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，如下管路中至少一处设置有水质处理器和ESEP铜基触媒：所述热水池出口与换热器热流体入口之间的管路、所述冷水池出口与水冷装置冷流体入口之间的管路、所述储水池第一出水口与热泵机组冷流体进水口之间的管路和所述储水池第二出水口与空压机余热再利用装置冷流体之间的管路，

所述水质处理器和ESEP铜基触媒串联，所述水质处理器出水口与ESEP铜基触媒入水口连通。

7.根据权利要求1所述空压机余热利用系统，其特征在于，所述热泵机组的制冷剂为134a，空调制冷压缩机为134a空调制冷压缩机。

8.一种空压机余热利用方法，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述空压机余热利用系统对螺杆式空压机和/或离心式空压机的余热进行利用，

空压机运转前，将储水池中的水自空压机余热再利用装置冷流体入口泵入空压机余热再利用装置中；

空压机运转时，冷水池中的水通过水冷装置冷流体入口进入水冷装置中，并与螺杆式空压机一级冷却器和/或离心式空压机一级冷却器和/或离心式空压机二级冷却器换热；来自冷水池中的水换热后温度升高进入热水池；热水池中的水通过换热器热流体入口进入换热器，并与换热器中的内循环水换热；来自热水池的水换热后温度降低，通过换热器热流体出口流出，并进入冷水池中继续循环；

内循环水箱中内循环水通过换热器冷流体入口进入换热器，并与来自热水池的水换热，换热后的内循环水自换热器冷流体出口排出，内循环水的温度为13～20℃；内循环水自热泵机组热流体入口进入热泵机组，并被热泵机组提取热量后流回到内循环水箱；

储水池中的水自热泵机组冷流体入口进入热泵机组，并与热泵机组提取的内循环水热量再加上热泵机组产生的热量换热，储水池中的水热交换后流回到储水池中；

空压机运转一段时间后，计算机控制系统检测到所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器中混合油气的温度为80～90℃时，所述螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器的混合油气通过空压机余热再利用装置的热流体入口进入空压机余热再利用装置中，并与来自储水池的水换热；混合油气换热后温度降低自空压机余热再利用装置的热流体出口返回螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器内，所述来自储水池中的水换热后温度升高返回到储水池中；

上述步骤均由计算机控制系统实现自动控制。

9.根据所述权利要求8所述空压机余热利用方法，其特征在于，所述空压机余热利用系统还包括冷却塔，所述热水池出水口与冷却塔进水口连通，所述冷却塔出水口与冷水池进水口连通；

当第一换热系统和第二换热系统检修或出现故障，导致空压机冷却器温度无法有效降低时，启动冷却塔，热水池中的水进入冷却塔中冷却后，返回到冷水池中继续循环。

10.根据所述权利要求8或9所述空压机余热利用方法，其特征在于，当储水池中的水达到60-70℃时，按用户需求，分时段供给热水。