CN109297296A - 螺旋式空气压缩机供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋式空气压缩机供热系统，涉及工业热能利用技术领域，解决了现有技术中没有利用螺旋式空气压缩机作为热源为其它设备提供热量的技术问题。供热系统包括螺旋式空气压缩机以及热能利用装置，其中：螺旋式空气压缩机上设置压缩机进气口和压缩机排气口，空气能通过压缩机进气口进入螺旋式空气压缩机，螺旋式空气压缩机能使吸入的空气温度升高，压缩机排气口能将温度升高的空气排出；压缩机排气口与热能利用装置连接并连通，温度升高的空气进入热能利用装置被热能利用装置利用。同现有技术中没有利用螺旋式空气压缩机的作为热源相比，本发明充分利用了螺旋式空气压缩机作为热源时高压缩性以及吸气量大的优点。

Description

螺旋式空气压缩机供热系统

技术领域

本发明涉及工业热能利用技术领域，尤其是涉及一种螺旋式空气压缩机供热系统。

背景技术

空气压缩机(英文为：air compressor)是气源装置中的主体，它是将原动机(通常是电动机)的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

目前在空气压缩机中应用较多的螺旋式空气压缩机，其已经广泛地得到应用，螺旋式空气压缩机主要有以下优点：(1)工作流量大，能吸收大量空气，源源不断产生热量；(2)压缩性较好，提高热能利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋式空气压缩机供热系统，以解决现有技术中没有利用螺旋式空气压缩机作为热源为其它设备提供热量的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种螺旋式空气压缩机供热系统，所述供热系统包括螺旋式空气压缩机以及热能利用装置，其中：所述螺旋式空气压缩机上设置压缩机进气口和压缩机排气口，空气能通过所述压缩机进气口进入所述螺旋式空气压缩机，所述螺旋式空气压缩机能使吸入的空气温度升高，所述压缩机排气口能将温度升高的空气排出；所述压缩机排气口与所述热能利用装置连接并连通，温度升高的空气进入所述热能利用装置被所述热能利用装置利用。

优选地，所述热能利用装置设置为烘干室，所述烘干室包括烘干室进气口，所述烘干室进气口与所述压缩机排气口连接并连通。

优选地，所述烘干室还包括和烘干室出气口，所述烘干室出气口与所述压缩机进气口连接并连通。

优选地，所述烘干室上设置室内空气调节阀且所述室内空气调节阀的开启和闭合能调节所述烘干室的空气压力。

优选地，所述供热系统还包括载体腔和换热装置，所述螺旋式空气压缩机和所述换热装置均设置于所述载体腔内部，所述换热装置与所述压缩机出气口连接并连通。

优选地，所述供热系统还包括热量转移装置，所述热量转移装置设置于所述载体腔与所述热能利用装置之间且均与所述载体腔和所述热能利用装置连接并连通，所述热量转移装置能转移置于所述载体腔中的载体的热量

优选地，所述热量转移装置设置为鼓风机，所述鼓风机的进风口与所述载体腔连接并连通，所述鼓风机的出风口与所述热能利用装置连接并连通，所述鼓风机能转移置于所述载体腔中的空气的热量

优选地，所述热量转移装置设置为水泵，所述水泵的进水口与所述载体腔连接并连通，所述水泵的出水口与所述热能利用装置连接并连通，所述水泵能转移置于所述载体腔中的水的热量。

优选地，所述热能利用装置内部设置散热机构，所述散热机构与所述水泵连接并连通且所述水泵能将热量传给所述散热机构。

优选地，所述散热机构与所述载体腔之间设置补水装置且所述补水装置均与所述散热机构和所述载体腔连接并连通。

本发明提供的一种螺旋式空气压缩机供热系统，同现有技术相比，具有以下技术效果：

该种供热系统主要包括螺旋式空气压缩机以及热能利用装置，通过螺旋式空气压缩机吸入空气，然后在将空气压缩为高温高压空气，而与螺旋式空气压缩机连接并连通的热能利用装置能利用高温高压空气的热量，同现有技术中没有利用螺旋式空气压缩机的作为热源相比，本发明利用了螺旋式空气压缩机作为高温热源，充分利用了螺旋式空气压缩机作为热源时高压缩性以及吸气量大的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例的空气能风热式烘干系统的结构示意图；

图2是本发明一种实施例的空气能水热式烘干系统的结构示意图；

图3是图1和图2的螺旋式空气压缩机的放大连接结构示意图。

图中：100、螺旋式空气压缩机；101、压缩机进气口；102、压缩机排气口；103、风道变向电动风门；200、烘干室；201、烘干室进气口；202、烘干室出气口；203、室内空气调节阀；204、散热机构；205、烘干室风扇电机；300、载体腔；400、换热装置；401、气压调节泄气阀；402、消声器；500、补水装置；501、鼓风机；502、水泵。600、压缩机电机；700、风热水热转换机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

图1是本发明一种实施例的空气能风热式烘干系统的结构示意图，图2是本发明一种实施例的空气能水热式烘干系统的结构示意图，本发明提供的螺旋式空气压缩机100供热系统，如图1和图2所示，该种供热系统主要包括螺旋式空气压缩机100和热能利用装置，螺旋式空气压缩机100上设置压缩机进气口101和压缩机排气口102，外界空气能通过压缩机进气口101进入螺旋式空气压缩机100，螺旋式空气压缩机100内部含有双螺旋杆，通过双螺旋杆对进入的外界空气进行压缩，外界空气由常温常压的空气被压缩为高温高压的空气，压缩机排气口102能将温度升高的空气排出。其中压缩机排气口102与热能利用装置连接并连通，高温高压的空气能通过压缩机排气口102进入热能利用装置。

具体实施步骤如下：

(1)打开具有双螺旋杆的螺旋式空气压缩机100，外界空气通过压缩机进气口101进入该螺旋式空气压缩机100；

(2)外界空气在螺旋式空气压缩机100内部经压缩后，外界空气由常温常压的转变为高温高压的气体；

(3)高温高压气体由螺旋式空气压缩机100的压缩机排气口102排出，进入热能利用装置，高温高压的气体在热能利用装置中热量被热能利用装置利用。

采用本发明的螺旋式空气压缩机100供热系统通过螺旋式空气压缩机100吸入空气，然后在将空气压缩为高温高压空气，而与螺旋式空气压缩机100连接并连通的热能利用装置能利用高温高压空气的热量，同现有技术中没有利用螺旋式空气压缩机100的热源相比，本发明利用了螺旋式空气压缩机100作为高温热源，充分利用了螺旋式空气压缩机100高压缩性以及吸气量大的优点。

同时本发明提供的螺旋式空气压缩机供热系统，同传统的空气能制热机相比，其结构较为简单，主要设备只有螺旋式空气压缩机100，故成本较低，故障率也较低；该种螺旋式空气压缩机100内部具有双螺杆，采用双螺杆实现对空气的压缩，其体积较小，安装时不占用太多空间。

最重要的是，该种螺旋式空气压缩机供热系统同其它制热方式相比，热量来源为自然空气，经处理利用后仍排放为自然空气，没有任何化学成分添加，也没有任何的化学成分排放，对大气不会造成污染，同时热能利用率与其它制热方式相比也较高，经济效益大，具体对比数据如下：

表1不同制热方式对比表

根据表1对比空气能热泵和螺旋式空气压缩机供热系统的数据可知，螺旋式空气压缩机供热系统的热效用较高，更加节省成本；同时该种螺旋式空气压缩机100在其他空气能制热应用设备中能使热能利用装置达到的温度更高，热能利用装置的温度最高可以达到85℃，满足了对温度有更高要求的应用；同时该种螺旋式空气压缩机100在内部压缩空气成为高温高压气体，其中高温高压气体的温度范围为200℃-380℃，在热传导方面更高效和快捷。

作为本实施例可选地实施方式，热能利用装置设置为烘干室200，烘干室200包括烘干室进气口201，烘干室进气口201与压缩机排气口102连接并连通。高温气体通过烘干室进气口201进入后，对置于烘干室200内部的待烘干物进行加热，高温气体将热量传递给烘干室200内部的待烘干物。

作为本实施例可选地实施方式，为了使气体形成一个循环，并且能利用从烘干室200出来的空气，烘干室200包括烘干室出气口202，烘干室出气口202与压缩机进气口101连接并连通。置于烘干室200内部的待烘干物经过烘干一段时间后，待烘干物中的水分被蒸发至烘干室200的空气中，空气湿度越接近饱和点时，烘干效率越低，故烘干室出气口202与压缩机进气口101连通，能使饱和湿蒸汽返回到压缩机中，经过压缩机压缩，提高了能量转换率。

作为本实施例可选地实施方式，待烘干室200工作一段时间后，需要平衡烘干室200的气压，故烘干室200上设置室内空气调节阀203，室内空气调节阀203的开启和闭合能调节烘干室200的空气压力，其中打开室内空气调节阀203能够补偿新鲜空气。

作为本实施例可选地实施方式，供热系统还包括载体腔300和换热装置400，螺旋式空气压缩机100和换热装置400均设置于载体腔300内部，换热装置400与压缩机出气口连接并连通。

作为本实施例可选地实施方式，供热系统还包括热量转移装置，热量转移装置设置于载体腔300与热能利用装置之间且均与载体腔300和热能利用装置连接并连通，热量转移装置能转移置于载体腔300中的载体的热量。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，如图3所示，本发明的螺旋式空气压缩机100的放大连接结构示意图，其中螺旋式压缩机同换热装置400一起安装于载体腔300中，螺旋式压缩机一端设置压缩机电机600，压缩机电机600为螺旋式压缩机运转提供机械能，螺旋式压缩机的进气口处设置风道变向电动风门103和风热水热转换机构700。风道变向电动风门103处于A端时，螺旋式空气压缩机100开启烘干模式；风道变向电动风门103处于B端时，螺旋式空气压缩机100开启降湿模式；风热水热转换机构700开启和闭合实现风热和水热的转换。

烘干过程：

如图1所示，本发明提供的一种空气能风热式烘干系统，处于风热模式下，风热水热转换机构700处于开启状态，该风热式烘干系统包括螺旋式空气压缩机100、烘干室200、载体腔300以及换热装置400，螺旋式空气压缩机100和换热装置400均设置于载体腔300的内部。风道变向电动风门103处于A端时，启动压缩机电机600，螺旋式空气压缩机100开启烘干模式，外界空气通过压缩机进气口101进入螺旋式空气压缩机100，经过螺旋式空气压缩机100压缩后，从压缩机排气口102进入换热装置400，再经气压调节泄气阀401排出；同时烘干室200中的空气从处于开启状态的风热水热转换机构700进入载体腔300中，换热装置400将热量传递给进入载体腔300中的空气，空气作为热量的载体，经作为热量转移装置的鼓风机501的转移，鼓风机501将携带热量的空气转移到烘干室200中，实现烘干过程。

降湿过程：

当烘干过程进行一段时间后，待烘干物水分蒸发，密封环境中气流水分浓度增大，为提高工作效率及降低能耗，应对烘干室200空气进行降湿。具体为先将风道变向电动风门103打到B端，烘干室200中空气通过鼓风机501后分为两种工作途径，其中一种进行热风循环，即同烘干过程一样，作为热量的载体吸收换热装置400的热量，经鼓风机501转移到烘干室200中；另一种含饱和湿蒸汽的空气进入压缩机后，经压缩机压缩形成高压蒸汽，携带热量的高压空气在换热装置400内部将热量转移给载体腔300中的空气，该种方式充分利用了饱和湿蒸汽的热量，提高了热量利用率，同时进一步避免了温室效应，同时换热装置400上设置气压调节泄气阀401，同时气压调节泄气阀401上安装消声器402，打开气压调节泄气阀401，并且也打开消声器402，消声器402能够解决压缩气体在泄压时产生的噪音问题，从而将液化的高压蒸汽形成的液体以及没有液化的高压蒸汽排出供热系统。

实施例3：

本实施例在实施例1的基础上，如图3所示，本发明的螺旋式空气压缩机100的放大连接结构示意图，其中螺旋式压缩机同换热装置400一起安装于载体腔300中，螺旋式压缩机一端设置压缩机电机600，压缩机电机600能使螺旋式压缩机运转，螺旋式压缩机的进气口处设置风道变向电动风门103和风热水热转换机构700。风道变向电动风门103处于A端时，螺旋式空气压缩机100开启烘干模式；风道变向电动风门103处于B端时，螺旋式空气压缩机100开启降湿模式；风热水热转换机构700开启和闭合实现风热和水热的转换。

作为本实施例可选地实施方式，为了实现热能利用，装置内部设置散热机构204，该散热机构204与烘干室风扇电机205连接且烘干室风扇电机205转移散热机构204上的热量，散热机构204与水泵502连接并连通且水泵502能将热量传给散热机构204。

作为本实施例可选地实施方式，为了给水热式烘干系统的载体腔300补充水源，散热机构204与载体腔300之间设置补水装置500，补水装置500均与散热机构204和载体腔300连接并连通。

烘干过程：

如图2所示，本发明提供的一种空气能水热式烘干系统，处于水热模式下，风热水热转换机构700处于关闭状态，该水热式烘干系统包括螺旋式空气压缩机100、烘干室200、载体腔300以及换热装置400，螺旋式空气压缩机100和换热装置400均设置于载体腔300的内部。风道变向电动风门103处于A端时，螺旋式空气压缩机100开启烘干模式，启动压缩机电机600，外界空气通过压缩机进气口101进入螺旋式空气压缩机100，经过螺旋式空气压缩机100压缩后，从压缩机排气口102进入换热装置400；补水装置500从C口进入载体腔300内，换热装置400将热量传递给进入载体腔300中的水流，水流作为热量的载体，经作为热量转移装置的水泵502转移，水泵502将携带热量的水流转移到烘干室200中的散热机构204中，实现烘干过程。

降湿过程：

当烘干过程进行一段时间后，待烘干物水分蒸发，密封环境中气流水分浓度增大，为提高工作效率及降低能耗，应对烘干室200空气进行降湿。具体为先将风道变向电动风门103打到B端，烘干室200中含饱和湿蒸汽空气通过鼓风机501后进入压缩机后，经压缩机压缩形成高压蒸汽，携带热量的高压空气在换热装置400内部将热量转移给载体腔300中的水流，该种设置方式充分利用了饱和湿蒸汽的热量，提高了热量利用率，同时为了进一步避免了温室效应，换热装置400上设置气压调节泄气阀401，气压调节泄气阀401上安装消声器402，打开气压调节泄气阀401，并且也打开消声器402，消声器402能够解决压缩气体在泄压时产生的噪音问题，从而将液化的高压蒸汽形成的液体以及没有液化的高压蒸汽排出供热系统。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述供热系统包括螺旋式空气压缩机(100)以及热能利用装置，其中：所述螺旋式空气压缩机(100)上设置压缩机进气口(101)和压缩机排气口(102)，空气能通过所述压缩机进气口(101)进入所述螺旋式空气压缩机(100)，所述螺旋式空气压缩机(100)能使吸入的空气温度升高，所述压缩机排气口(102)能将温度升高的空气排出；

所述压缩机排气口(102)与所述热能利用装置连接并连通，温度升高的空气进入所述热能利用装置被所述热能利用装置利用。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述热能利用装置设置为烘干室(200)，所述烘干室(200)包括烘干室进气口(201)，所述烘干室进气口(201)与所述压缩机排气口(102)连接并连通。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述烘干室(200)还包括和烘干室出气口(202)，所述烘干室出气口(202)与所述压缩机进气口(101)连接并连通。

4.根据权利要求2或3任意一项权利要求所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述烘干室(200)上设置室内空气调节阀(203)且所述室内空气调节阀(203)的开启和闭合能调节所述烘干室(200)的空气压力。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述供热系统还包括载体腔(300)和换热装置(400)，所述螺旋式空气压缩机(100)和所述换热装置(400)均设置于所述载体腔(300)内部，所述换热装置(400)与所述压缩机出气口连接并连通。

6.根据权利要求5所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述供热系统还包括热量转移装置，所述热量转移装置设置于所述载体腔(300)与所述热能利用装置之间且均与所述载体腔(300)和所述热能利用装置连接并连通，所述热量转移装置能转移置于所述载体腔(300)中的载体的热量。

7.根据权利要求6所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述热量转移装置设置为鼓风机(501)，所述鼓风机(501)的进风口与所述载体腔(300)连接并连通，所述鼓风机(501)的出风口与所述热能利用装置连接并连通，所述鼓风机(501)能转移置于所述载体腔(300)中的空气的热量。

8.根据权利要求6所述的一种螺旋式空气压缩机(100)供热系统，其特征在于，所述热量转移装置设置为水泵(502)，所述水泵(502)的进水口与所述载体腔(300)连接并连通，所述水泵(502)的出水口与所述热能利用装置连接并连通，所述水泵(502)能转移置于所述载体腔(300)中的水的热量。

9.根据权利要求8所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述热能利用装置内部设置散热机构(204)，所述散热机构(204)与所述水泵(502)连接并连通且所述水泵(502)能将热量传给所述散热机构(204)。

10.根据权利要求9所述的一种螺旋式空气压缩机供热系统，其特征在于，所述散热机构(204)与所述载体腔(300)之间设置补水装置(500)且所述补水装置(500)均与所述散热机构(204)和所述载体腔(300)连接并连通。