CN107975472A - 一种高低压空气压缩联用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高低压空气压缩联用系统，该系统包括低压空气压缩单元和高压空气压缩单元，所述低压空气压缩单元与低压压缩空气用户连接，所述高压空气压缩单元与高压压缩空气用户连接，所述低压空气压缩单元设有旁通管，所述旁通管的一端设有增压器，所述增压器的出口通过增压管连接高压空气压缩单元，且所述增压管上依次设有电动阀、压力调节阀和止回阀。与现有技术相比，本发明在低压压缩空气放空气管至高压压缩空气供气管之间增设涡轮增压器，利用已增压的低压压缩空气作为涡轮增压器动力，实现废气再利用，同时也能降低高压压缩机的负荷。
Description
技术领域
本发明涉及空气压缩技术领域，具体涉及一种高低压空气压缩联用系统。
背景技术
压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源，其应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药、生化、国防、科研等行业和部门。在应用时，一般会通过空气压缩机现场制作，以减少压缩空气运输、储存的成本。根据应用场合的不同，压缩空气分成低压压缩空气和高压压缩空气，所以应用者一般会建立两套压缩系统，一套生产低压压缩空气，一套生产高压压缩空气。使用过程中发现，高压压缩空气的生产成本远远大于低压压缩空气，因此，如何降低空气压缩系统的成本，是所有厂商急需解决的问题。
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生产成本低的高低压空气压缩联用系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高低压空气压缩联用系统，该系统包括低压空气压缩单元和高压空气压缩单元，所述低压空气压缩单元与低压压缩空气用户连接，所述高压空气压缩单元与高压压缩空气用户连接，所述低压空气压缩单元设有旁通管，所述旁通管的一端设有增压器，所述增压器的出口通过增压管连接高压空气压缩单元，且所述增压管上依次设有电动阀、压力调节阀和止回阀。本发明通过设置增压器，将低压压缩空气作为动力驱动增压器，增压器对低压压缩空气进行进一步加压，直至其达到最低压力阀需求压力后进入高压压缩空气管网，一方面可以降低高压空气压缩单元的能耗，另一方面，进入增压器的低压压缩空气一般都是过量生产的低压废气，该方式可以实现低压废气的再利用，节约成本。另外，在增压器的排放一侧依次设有电动阀、压力调节阀和止回阀，其中电动阀用于控制增压器的开闭状态，通过压力调节阀和止回阀的联合使用，即增压器排气侧设置最小压力阀来达到高压压缩空气需求工况。
所述的增压器为涡轮增压器。
所述的低压空气压缩单元包括多个并列设置的低压压缩机和多个并联设置的低压压缩空气后处理单元，每个低压压缩机的进口处均设有吸气笼，所有低压压缩机将空气压缩后集中并通过低压管与多个并联设置的低压压缩空气后处理单元连接，处理后的低压压缩空气进入所述低压压缩空气用户；每个低压压缩机均设有旁通管与增压器连接。设置吸气笼，使得空气在进入低压压缩机之前被初步净化，避免不洁净的空气对低压压缩机造成损害。
每条与所述低压压缩机连接的旁通管均设有泄压阀。
所述的低压压缩机为离心式空压机，所述低压压缩机的数量为2～7台，离心式空压机通过多级高速旋转的叶轮使气体加速，通过节流的方式增加空气压力来达到设定压力，能耗小，设置多台低压压缩机，使得每一台低压压缩机的负荷较小。
所述的低压压缩空气后处理单元包括依次连接的干燥器和过滤器，所述低压压缩空气后处理单元的数量为2～7个，保证低压压缩空气用户得到的低压压缩空气是洁净的。
所述的高压空气压缩单元包括多个并列设置的高压压缩机和多个并联设置的高压压缩空气后处理单元，每个高压压缩机的进口处均设有吸气笼，所有高压压缩机将空气压缩后集中并通过高压管与多个并联设置的高压压缩空气后处理单元连接，处理后的高压压缩空气进入所述高压压缩空气用户；所述增压器的出口通过增压管连接高压压缩空气后处理单元的入口。设置吸气笼，使得空气在进入高压压缩机之前被初步净化，避免不洁净的空气对高压压缩机造成损害。
所述的高压压缩机为螺杆式空压机，高压压缩机的数量为2～5台。螺杆式空压机具有两个带有螺旋型齿轮的转子且相互啮合，啮合处体积由大变小，通过容积的变化增加空气压力，因此采用螺杆式空压机可以获得较大的空气压力。
所述的高压压缩空气后处理单元包括依次连接的干燥器和过滤器，所述高压压缩空气后处理单元的数量为2～5个。
本发明系统的工作原理如下：低压压缩机侧：低压压缩机从大气(吸气笼)中吸入空气，经过离心式空压机压缩，达到设定压力后进入主管网，经过一系列的干燥、过滤工序后为用能设备提供空气动力。当提供的压缩空气压力(泄压阀设定压力可调节)超过需求时通过旁通管进入涡轮吸口作为动力。
涡轮增压器侧：先利用低压压缩机的放空压缩空气带动涡轮运转，通过多级变速齿轮增速后，空气被另一侧涡壳吸入进行增压，达到设定压力后的压缩空气进入高压主管网，经过一系列的干燥、过滤工序后为用能设备提供空气动力。同时利用冷却水系统对涡轮进行冷却。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)在低压压缩空气放空气管至高压压缩空气供气管之间增设涡轮增压器，利用已增压的低压压缩空气作为涡轮增压器动力，实现废气再利用，同时也能降低高压压缩机的负荷；
(2)在涡轮增压器排气侧设置最小压力阀来达到高压压缩空气需求工况，实现低压压缩顺利排空，不影响设备正常使用。
附图说明
图1为本发明的连接示意图。
其中，1为低压压缩机，2为高压压缩机，3为低压压缩空气后处理单元，4为高压压缩空气后处理单元，5为涡轮增压器，6为电动阀，7为压力调节阀，8为止回阀，9为泄压阀，10为吸气笼，DY为低压管，GY为高压管，ZY为增压管，FK1为放空管，FK2为旁通管。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种高低压空气压缩联用系统，其结构如图1所示，包括低压空气压缩单元和高压空气压缩单元，低压空气压缩单元与低压压缩空气用户连接，高压空气压缩单元与高压压缩空气用户连接，其中，低压空气压缩单元设有旁通管FY2，旁通管FY2的一端设有涡轮增压器5，涡轮增压器5的出口通过增压管ZY连接高压空气压缩单元，且增压管ZY上依次设有电动阀6、压力调节阀7和止回阀8。
低压空气压缩单元包括四个并列设置的低压压缩机1和四个并联设置的低压压缩空气后处理单元3，每个低压压缩机1的进口处均设有吸气笼10，所有低压压缩机1将空气压缩后集中并通过低压管DY与四个并联设置的低压压缩空气后处理单元3连接，处理后的低压压缩空气进入低压压缩空气用户；每个低压压缩机1均设有旁通管FY2与涡轮增压器5连接。每条与低压压缩机1连接的旁通管FY2均设有泄压阀9，且泄压阀9的一个出口通过放空管FY1与大气连接。
低压压缩机1为离心式空压机，低压压缩空气后处理单元3包括依次连接的干燥器和过滤器。
高压空气压缩单元包括四个并列设置的高压压缩机2和四个并联设置的高压压缩空气后处理单元4，每个高压压缩机2的进口处均设有吸气笼10，所有高压压缩机2将空气压缩后集中并通过高压管GY与多个并联设置的高压压缩空气后处理单元4连接，处理后的高压压缩空气进入高压压缩空气用户；涡轮增压器5的出口通过增压管ZY连通高压管GY。
高压压缩机2为螺杆式空压机，高压压缩空气后处理单元4包括依次连接的干燥器和过滤器。
Claims (9)
1.一种高低压空气压缩联用系统，该系统包括低压空气压缩单元和高压空气压缩单元，所述低压空气压缩单元与低压压缩空气用户连接，所述高压空气压缩单元与高压压缩空气用户连接，其特征在于，所述低压空气压缩单元设有旁通管，所述旁通管的一端设有增压器，所述增压器的出口通过增压管连接高压空气压缩单元，且所述增压管上依次设有电动阀、压力调节阀和止回阀。
2.根据权利要求1所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的增压器为涡轮增压器。
3.根据权利要求1所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的低压空气压缩单元包括多个并列设置的低压压缩机和多个并联设置的低压压缩空气后处理单元，每个低压压缩机的进口处均设有吸气笼，所有低压压缩机将空气压缩后集中并通过低压管与多个并联设置的低压压缩空气后处理单元连接，处理后的低压压缩空气进入所述低压压缩空气用户；每个低压压缩机均设有旁通管与增压器连接。
4.根据权利要求3所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，每条与所述低压压缩机连接的旁通管均设有泄压阀。
5.根据权利要求3所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的低压压缩机为离心式空压机，所述低压压缩机的数量为2～7台。
6.根据权利要求3所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的低压压缩空气后处理单元包括依次连接的干燥器和过滤器，所述低压压缩空气后处理单元的数量为2～7个。
7.根据权利要求1所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的高压空气压缩单元包括多个并列设置的高压压缩机和多个并联设置的高压压缩空气后处理单元，每个高压压缩机的进口处均设有吸气笼，所有高压压缩机将空气压缩后集中并通过高压管与多个并联设置的高压压缩空气后处理单元连接，处理后的高压压缩空气进入所述高压压缩空气用户；所述增压器的出口通过增压管连接高压压缩空气后处理单元的入口。
8.根据权利要求7所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的高压压缩机为螺杆式空压机，高压压缩机的数量为2～5台。
9.根据权利要求7所述的一种高低压空气压缩联用系统，其特征在于，所述的高压压缩空气后处理单元包括依次连接的干燥器和过滤器，所述高压压缩空气后处理单元的数量为2～5个。
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