CN106907311A - 一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法，包括：空压机，所述空压机的进、出油管分别与热交换系统相连，空压机的冷空气入口通入空气，且其高温气出口与风水热交换器相连，所述热交换系统外接有水处理系统。对空压机工作过程产生的热量进行综合利用，解决了现有技术中空压机工作中热量不能综合利用的问题，利用的热量可使企业获得生产生活所需的热水，从而实现节能，降低了能源消耗，有利于环境保护，且生活用水得到长期稳定的供热，也降低了企业的开销成本；进一步地，有效的降低了空压机工作中的热量，延长了空压机的使用寿命，减少机组故障，减轻了工人的劳动强度，结构新颖，实用性强。

Description

一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法

技术领域：

本发明涉及能源回收利用技术领域，具体涉及一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法。

背景技术：

空压机作为制氧机组的供风设备，被广泛应用于矿山开采。由于空压机工作过程中约有80％的电能转化为热能，而这些热能通过热水循环泵、冷却塔等排放到大气中，在提倡建设节约型社会的大趋势下，这种浪费无疑与我们的价值观念相悖。为了充分利用空压机所产生的余热，提出了一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法，以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法，从而实现空压机工作时热量的综合利用，降低企业成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种空压机的余热综合利用系统，包括：空压机，所述空压机的进、出油管分别与热交换系统相连，空压机的冷空气入口通入空气，且其高温气出口与风水热交换器相连，所述热交换系统外接有水处理系统；

所述风水热交换器包括盒体，所述盒体内设置有气管，气管的进气口与空压机的高温气出口相连，气管的出气口与大气连通，在所述盒体内填充有液态水，所述盒体靠近所述气管的进气口处设置有第一水泵，其斜对角处设置有第一保温箱；

所述热交换系统包括油水热交换器，所述油水热交换器的进水口设置有第二水泵，其出水口外接第二保温箱，油水热交换器的的进、出油口分别与所述空压机的出、进油管相连；

所述水处理系统包括水源热泵机组，所述水源热泵机组的第一进水口与第二保温箱相连，其第一出水口向用户提供用水，水源热泵机组的第二进水口和第二出水口之间通过管道连通，在管道上依次设置有水处理器、热水循环泵及循环水箱，且所述循环水箱外接热水供水泵及恒温水箱。

所述空压机包括电动机，所述电动机通过联轴器与主机相连，所述主机上设置有冷空气入口和进油管，所述冷空气入口处依次设置有放空阀、进气过滤阀及进气控制阀，所述主机通过进油管和油气分离器相连，在所述主机和油气分离器之间设置有第二温控阀，所述油气分离器上设置有高温气出口、出油管和安全阀，在所述高温气出口处设置有最低压力阀，所述进油管和所述油水热交换器之间设置有冷却器。

所述盒体和第一保温箱之间还设置有第一温控阀和水过滤器。

所述气管在盒体内弯折设置，用以增大气管与水的热交换面积。

所述热水循环泵和热水供水泵均设置为两个，且其均为并联设置。

在所述水源热泵机组和第二保温箱之间还设置有第三保温箱，所述第一出水口可以设置在所述第三保温箱上。

所述冷却器和所述油水热交换器之间还设置有第三温控阀，所述油水热交换器和第二保温箱之间还设置有第四温控阀。

上述一种空压机的余热综合利用系统的使用方法，具体步骤如下：

步骤一：通过空压机的冷空气入口向空压机中通入冷空气；

步骤二：启动空压机的主机运转，进行空气压缩，同时，向空压机中喷入润滑油，使得压缩空气和润滑油进行混合；

步骤三：通过空压机的油气分离器对步骤二中得到的混合气体进行分离；

步骤四：分离后的空气通过空压机的高温气出口给入风水热交换器的气管中，同时，在第一水泵的作用下向盒体内供入水，水与气管中高温气体进行热交换，冷却后的气体排入大气中，加热后的水蓄存在第一保温箱中供人们使用；

步骤五：分离后的高温润滑油通过空压机的出油管给入油水热交换器中，在第二水泵的作用下向油水热交换器中供入水，高温润滑油和水进行热交换，冷却后的润滑油返回至空压机中，加热后的水进入第二保温箱中；

步骤六：通过水源热泵机组将第二保温箱中的热水送入到循环水箱中，循环水箱将一部分水通过第二进水口返回至所述水源热泵机组，然后通过第一出水口向用户提供用水，另一部分水则通过所述恒温水箱给用户提供直饮水。

所述第一、第二、第三保温箱的温度可根据用户使用需求进行设定。

本发明一种空压机的余热综合利用系统及其使用方法的有益效果：对空压机工作过程产生的热量进行综合利用，解决了现有技术中空压机工作中热量不能综合利用的问题，利用的热量可使企业获得生产生活所需的热水，从而实现节能，降低了能源消耗，有利于环境保护，且生活用水得到长期稳定的供热，也降低了企业的开销成本；进一步地，有效的降低了空压机工作中的热量，延长了空压机的使用寿命，减少机组故障，减轻了工人的劳动强度，结构新颖，实用性强。

附图说明：

图1为本发明一种空压机的余热综合利用系统的示意图；

1-空压机，2-风水热交换器，3-盒体，4-气管，5-第一水泵，6-第一保温箱，7-第一温控阀，8-水过滤器，9-电动机，10-联轴器，11-主机，12-放空阀，13-进气过滤阀，14-进气控制阀，15-油气分离器，16-安全阀，17-最低压力阀，18-冷却器，19-油水热交换器，20-第二水泵，21-第二保温箱，22-油过滤器，23-水源热泵机组，24-第一进水口，25-第一出水口，26-第二进水口，27-第二出水口，28-水处理器，29-热水循环泵，30-循环水箱，31-热水供水泵，32-恒温水箱，33-第三保温箱，34-第二温控阀，35-第三温控阀，36-第四温控阀。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

根据图1所示，一种空压机的余热综合利用系统，包括：空压机1，所述空压机1的进、出油管分别与热交换系统相连，空压机1的冷空气入口通入空气，且其高温气出口与风水热交换器2相连，所述热交换系统外接有水处理系统，冷空气和润滑油在所述空压机1中混合后分离，分离后的加热气体供入风水热交换器2进行热交换，分离后的加热润滑油供入热交换系统中进行热交换，热交换系统中通过热交换加热的水在水处理系统进行处理净化，可直接供人们饮用，充分利用了空压机工作过程产生的热量，同时也进一步降低了空压机的工作温度，延长空压机中各部分组件的使用寿命。

所述风水热交换器2包括盒体3，所述盒体3内设置有气管4，所述气管4在盒体3内弯折设置，用以增大气管4与水的热交换面积，提高热交换效率，保证热量的充分交换，气管4的进气口与空压机1的高温气出口相连，气管4的出气口与大气连通，在所述盒体3内填充有液态水，所述盒体3靠近所述气管4的进气口处设置有第一水泵5，其斜对角处设置有第一保温箱6，且在所述盒体3和第一保温箱6之间还设置有第一温控阀7和水过滤器8。

所述空压机1包括电动机9，所述电动机9通过联轴器10与主机11相连，所述主机11上设置有冷空气入口和进油管，所述冷空气入口处依次设置有放空阀12、进气过滤阀13及进气控制阀14，所述主机11通过进油管和油气分离器15相连，在所述主机11和油气分离器15之间设置有第二温控阀34，所述油气分离器15上设置有高温气出口、出油管和安全阀16，在所述高温气出口处设置有最低压力阀17，所述进油管和所述油水热交换器19之间设置有冷却器18，冷空气由冷空气入口给入，并通过电动机9带动主机11转动，在主机11的压缩腔腔室中进行空气压缩，通过喷油对压缩腔进行高温冷却和润滑，然后，压缩腔内压缩空气和润滑油的混合气体经过第二温控阀34，输送到油气分离器15中，且在此过程中，可通过改变第二温控阀34的阀门开启度调节流量，使经过第二温控阀34的混合气体温度不致太低，然后经过油气分离器15中的两道、精分离，将混合气体中的润滑油分离出来，同时得到相对较洁净的压缩空气，压缩空气经最低压力阀17进入到风水热交换器2中，通过第一水泵5向风水热交换器2供入冷水，经过热交换后，得到加热的水，热水经过第一温控阀7和水过滤器8后，供入第一保温箱6蓄存，冷却后的压缩空气则被排放至大气中。

所述热交换系统包括油水热交换器19，所述油水热交换器19的进水口设置有第二水泵20，在第二水泵20和油水热交换器19之间设置有水过滤器8，对第二水泵20泵出的水进行净化处理，避免水质中带有颗粒物，对油水热交换器19产生磨损，同时，也拓宽了第二水泵20的用水范围，油水热交换器19的出水口外接第二保温箱21，且在所述油水热交换器19和第二保温箱21之间还设置有第四温控阀36，油水热交换器19的的进、出油口分别与所述空压机1的出、进油管相连，所述冷却器18和所述油水热交换器19之间还设置有第三温控阀35，所述冷却器18和所述主机11之间还设置有油过滤器22，从油气分离器15中分离出来的加热后的润滑油，通过管道供入油水热交换器19中，同时通过第二水泵20向油水热交换器19中泵入冷水，经过热交换，得到加热的水，热水经过第四温控阀36后，供入第二保温箱21蓄存，经过冷却后的润滑油经过第三温控阀35、冷却器18及油过滤器22，最终流回到主机11，且在此过程中，可通过改变第三温控阀35的阀门开启度调节流量，使润滑油的冷却更加充分。

所述水处理系统包括水源热泵机组23，所述水源热泵机组23的第一进水口24与第二保温箱21相连，其第一出水口25向用户提供用水，水源热泵机组23的第二进水口26和第二出水口27之间通过管道连通，在管道上依次设置有水处理器28、热水循环泵29及循环水箱30，且所述循环水箱30外接热水供水泵31及恒温水箱32，所述热水循环泵29和热水供水泵31均设置为两个，且其均为并联设置，所述水源热泵机组23将第二保温箱21中蓄存的热水送入到水处理器28中进行净化处理，在热水循环泵29的作用下，供入循环水箱30，一部分水经过循环水箱30返回至水源热泵机组23中，另一部分水在热水循环泵29作用下，供入恒温水箱32中，以供人们饮用。

进一步地，还可以在所述水源热泵机组23和第二保温箱21之间还设置有第三保温箱33，所述第一出水口25可以设置在所述第三保温箱33上，所述第三保温箱33可以直接向用户提供加热的生活用水，且所述水处理系统可以对第三保温箱33中蓄存的水进行循环处理，进一步净化水的成分，保证饮用水的安全。

上述一种空压机的余热综合利用系统的使用方法，具体步骤如下：

步骤一：通过空压机的冷空气入口向空压机1中通入冷空气，；

步骤二：启动空压机的主机11运转，进行空气压缩，同时，向空压机1中喷入润滑油，使得压缩空气和润滑油进行混合；

步骤三：通过空压机的油气分离器15对步骤二中得到的混合气体进行分离；

步骤四：分离后的空气通过空压机的高温气出口给入风水热交换器2的气管4中，同时，在第一水泵5的作用下向盒体3内供入水，水与气管4中高温气体进行热交换，冷却后的气体排入大气中，加热后的水蓄存在第一保温箱6中供人们使用；

步骤五：分离后的高温润滑油通过空压机的出油管给入油水热交换器19中，在第二水泵20的作用下向油水热交换器19中供入水，高温润滑油和水进行热交换，冷却后的润滑油返回至空压机1中，加热后的水进入第二保温箱21中；

步骤六：通过水源热泵机组23将第二保温箱21中的热水送入到循环水箱30中，循环水箱30将一部分水通过第二进水口26返回至所述水源热泵机组23，然后通过第一出水口25向用户提供用水，另一部分水则通过所述恒温水箱32给用户提供直饮水。

所述第一、第二、第三保温箱的温度可根据用户使用需求进行设定。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：包括：空压机，所述空压机的进、出油管分别与热交换系统相连，空压机的冷空气入口通入空气，且其高温气出口与风水热交换器相连，所述热交换系统外接有水处理系统；

所述风水热交换器包括盒体，所述盒体内设置有气管，气管的进气口与空压机的高温气出口相连，气管的出气口与大气连通，在所述盒体内填充有液态水，所述盒体靠近所述气管的进气口处设置有第一水泵，其斜对角处设置有第一保温箱；

所述热交换系统包括油水热交换器，所述油水热交换器的进水口设置有第二水泵，其出水口外接第二保温箱，油水热交换器的的进、出油口分别与所述空压机的出、进油管相连；

所述水处理系统包括水源热泵机组，所述水源热泵机组的第一进水口与第二保温箱相连，其第一出水口向用户提供用水，水源热泵机组的第二进水口和第二出水口之间通过管道连通，在管道上依次设置有水处理器、热水循环泵及循环水箱，且所述循环水箱外接热水供水泵及恒温水箱。

2.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：所述空压机包括电动机，所述电动机通过联轴器与主机相连，所述主机上设置有冷空气入口和进油管，所述冷空气入口处依次设置有放空阀、进气过滤阀及进气控制阀，所述主机通过进油管和油气分离器相连，在所述主机和油气分离器之间设置有温控阀，所述油气分离器上设置有高温气出口、出油管和安全阀，在所述高温气出口处设置有最低压力阀，所述进油管和所述油水热交换器之间设置有冷却器。

3.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：所述盒体和第一保温箱之间还设置有第一温控阀和水过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：所述气管在盒体内弯折设置，用以增大气管与水的热交换面积。

5.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：所述热水循环泵和热水供水泵均设置为两个，且其均为并联设置。

6.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：在所述水源热泵机组和第二保温箱之间还设置有第三保温箱，所述第一出水口可以设置在所述第三保温箱上。

7.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统，其特征在于：所述冷却器和所述油水热交换器之间还设置有第三温控阀，所述油水热交换器和第二保温箱之间还设置有第四温控阀。

8.根据权利要求1所述的一种空压机的余热综合利用系统的使用方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：通过空压机的冷空气入口向空压机中通入冷空气；

步骤二：启动空压机的主机运转，进行空气压缩，同时，向空压机中喷入润滑油，使得压缩空气和润滑油进行混合；

步骤三：通过空压机的油气分离器对步骤二中得到的混合气体进行分离；

步骤四：分离后的空气通过空压机的高温气出口给入风水热交换器的气管中，同时，在第一水泵的作用下向盒体内供入水，水与气管中高温气体进行热交换，冷却后的气体排入大气中，加热后的水蓄存在第一保温箱中供人们使用；

步骤五：分离后的高温润滑油通过空压机的出油管给入油水热交换器中，在第二水泵的作用下向油水热交换器中供入水，高温润滑油和水进行热交换，冷却后的润滑油返回至空压机中，加热后的水进入第二保温箱中；

步骤六：通过水源热泵机组将第二保温箱中的热水送入到循环水箱中，循环水箱将一部分水通过第二进水口返回至所述水源热泵机组，然后通过第一出水口向用户提供用水，另一部分水则通过所述恒温水箱给用户提供直饮水。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第一、第二、第三保温箱的温度可根据用户使用需求进行设定。