CN109372751A - 一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统 - Google Patents

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马冬雪
邢子文
孙时中
张震
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation

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Abstract

一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统，进气冷却器通过管道与螺杆空气压缩机相连，螺杆空气压缩机经管道连接与油冷却器相连，油冷却器油输出端口经管道与压缩机相连，油冷却器高温水输出端口与余热回收器相连，换热后由水泵送回油冷却器，所述排气冷却器高温水输出端口与余热回收器相连，换热后经水泵送回排气冷却器；使用时，余热回收装置回收热量用于为余热制冷系统提供热源，产生的冷量通过进气冷却器为压缩机进气降温本发明具有回收废热的同时降低了压缩机进气温度，达到了节能降耗的优点。

Description

一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统
技术领域
本发明涉及螺杆空压机技术领域，具体是一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统。
背景技术
随着通用机械技术和机械加工能力的飞速发展，螺杆压缩机被广泛应用于冶金、动力、石油化工、机电、食品加工等领域。螺杆空气压缩机是一种容积式压缩机，通过改变工作腔容积来提高气体压力。其中，双螺杆空气压缩机具有寿命长、噪声低、可靠性高等优点，从而被广泛应用于高压空气制取。
螺杆空气压缩机主要分为喷油螺杆空气压缩机和无油螺杆空气压缩机两种，喷油螺杆空气压缩机通过喷油对压缩腔进行冷却和润滑，压缩腔排出的油气混合气通过油气分离器分离，分离出的高温润滑油具有大量的热量，而无油螺杆空气压缩机排气冷却器冷却排气后会产生大量热量。与此同时，螺杆空气压缩机进气温度对压缩机的功耗有着较大的影响，适当的降低进气温度有助于螺杆空气压缩机节能降耗。
然而，现有的技术中，螺杆空压机高温润滑油产生的热量及排气冷却器产生的热量大多作为废热直接排放，部分回收热量受环境及使用条件的影响，利用困难，尤其在高温天气时，压缩机回收热量无处利用，而此时压缩机进气温度大多为环境温度，这样既增加了压缩机的功耗，又造成能源的浪费，不符合国家倡导的节能要求。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,通过油冷却器和排气冷却器的热量，采用余热制冷的方式，对螺杆空气压缩机进气进行冷却降温。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,包括进气冷却器1,进气冷却器1的出口通过管道连接螺杆空气压缩机2的进口，螺杆空气压缩机2的出口连接排气冷却器3的第一进口，排气冷却器3高温水输出端口通过管道与余热回收器4进口相连，余热回收器4的第一出口通过第一水泵6连接排气冷却器3的第二进口；余热回收器4的回收热量排出口连接余热制冷系统5的供热热源进口，余热制冷系统5的冷量出口连接进气冷却器1的进口。
进一步的，所述的螺杆空气压缩机2采用无油螺杆空气压缩机。
进一步的，所述的螺杆空气压缩机2通过油气分离器9的气输出端口连接排气冷却器3的进气口，油气分离器9的油输出端口通过管道与油冷却器7相连，油冷却器7油输出端口通过管道与螺杆空气压缩机2相连，油冷却器7的高温水输出端口通过管道与余热回收器4相连，余热回收器4的第二出口通过第二水泵8连接油冷却器7的进口。
进一步的，所述的螺杆空气压缩机2采用喷油螺杆空气压缩机。
进一步的，所述的余热制冷系统5采用吸收式制冷系统、吸附式制冷系统、喷射式制冷系统中的一种。
本发明有益效果体现在：
本发明在现有螺杆空气压缩机系统的基础上增加余热制冷系统，回收螺杆空气压缩机高温润滑油和气体冷却器的热量，利用这部分热量为余热制冷系统提供热源，制冷系统产生的冷量用于螺杆空气压缩机进气冷却，降低进气温度，减少压缩机能耗，使螺杆空压机系统更加节能。本发明有效利用空气压缩机系统产生的废热，有利于压缩机的稳定运行，解决了压缩机废热受高温环境及使用条件影响，难以利用或无法利用的问题，避免了能量的浪费，符合国家倡导的节能要求。
与其他制冷系统相比，本发明采用的余热制冷系统不增加额外的能耗，噪声低，更加环保，在降低压缩机能耗的同时不会对环境造成破坏，符合国家可持续发展的要求。
附图说明
图1为采用余热制冷进行进气冷却的无油螺杆空压机系统示意图。
图2为采用余热制冷进行进气冷却的喷油螺杆空压机系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。以下实施例仅用于对本发明进行解释说明，而非对发明的限定。
参照图1所示，一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,包括进气冷却器1,进气冷却器1的出口通过管道连接螺杆空气压缩机2的进口，所述的螺杆空气压缩机2采用无油螺杆空气压缩机，螺杆空气压缩机2的出口连接排气冷却器3的第一进口，排气冷却器3高温水输出端口通过管道与余热回收器4进口相连，余热回收器4的第一出口通过第一水泵6连接排气冷却器3的第二进口；余热回收器4的回收热量排出口连接余热制冷系统5的供热热源进口，余热制冷系统5的冷量出口连接气冷却器1的进口。
参照图2所示，一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,包括进气冷却器1,进气冷却器1的出口通过管道连接螺杆空气压缩机2的进口，所述的螺杆空气压缩机2采用喷油螺杆空气压缩机。螺杆空气压缩机2通过油气分离器9的气输出端口连接排气冷却器3的进气口，油气分离器9的油输出端口通过管道与油冷却器7相连，油冷却器7油输出端口通过管道与螺杆空气压缩机2相连，油冷却器7的高温水输出端口通过管道与余热回收器4相连，余热回收器4的第二出口通过第二水泵连接油冷却器7的进口，排气冷却器3高温水输出端口通过管道与余热回收器4进口相连，余热回收器4的第一出口通过第一水泵6连接排气冷却器3的第二进口；余热回收器4的回收热量排出口连接余热制冷系统5的供热热源进口，余热制冷系统5的冷量出口连接气冷却器1的进口。
所述的热制冷系统5采用吸收式制冷系统、吸附式制冷系统、喷射式制冷系统中的一种。
本发明的工作原理：
当时用喷油螺杆空气压缩机时，外界空气先进入进气冷却器1，吸收冷量降温后进入喷油螺杆空气压缩机2，喷油螺杆空气压缩机2压缩后排出的高温高压气体进入油气分离器9，油气分离器9中排出的高温气体进入排气冷却器3冷却，冷却后排出。油气分离器9中排出的高温润滑油进入油冷却器7，与油冷却器7中的冷却水进行换热，冷却后的润滑油返回喷油螺杆空气压缩机2继续使用。油气分离器9和排气冷却器3中排出的高温水分别经管道进入余热回收器4，与余热回收器4内的制冷工质进行换热，为余热制冷系统5提供热源，换热结束后由第一水泵6和第二水泵8分别送回排气冷却器3和油冷却器7。制冷工质在进气冷却器1内吸热，为进气空气提供冷量，如此循环降低压缩机进气温度，回收压缩机系统废热，降低压缩机能耗。
当时用无油螺杆空气压缩机时，外界空气先进入进气冷却器1，吸收冷量降温后进入无油螺杆空气压缩机2，无油螺杆空气压缩机2压缩后排出的高温高压气体进入排气冷却器3，冷却后排出。气体冷却器3排出的高温水经管道进入余热回收器4，换热降温后由第一水泵6送回排气冷却器4。余热回收器4的热量用以为余热制冷系统5提供热源，余热制冷系统5的制冷工质在进气冷却器1中换热，为进气空气提供冷量，如此循环降低压缩机进气温度，回收压缩机系统废热，降低压缩机能耗。

Claims (5)

1.一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,其特征在于，包括进气冷却器(1),进气冷却器(1)的出口通过管道连接螺杆空气压缩机(2)的进口，螺杆空气压缩机(2)的出口连接排气冷却器(3)的第一进口，排气冷却器(3)高温水输出端口通过管道与余热回收器(4)进口相连，余热回收器(4)的第一出口通过第一水泵(6)连接排气冷却器(3)的第二进口；余热回收器(4)的回收热量排出口连接余热制冷系统(5)的供热热源进口，余热制冷系统(5)的冷量出口连接气冷却器(1)的进口。
2.根据权利要求1所述的一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,其特征在于，所述的螺杆空气压缩机(2)采用无油螺杆空气压缩机。
3.根据权利要求1所述的一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,其特征在于，所述的螺杆空气压缩机(2)通过油气分离器(9)的气输出端口连接排气冷却器(3)的进气口，油气分离器(9)的油输出端口通过管道与油冷却器(7)相连，油冷却器(7)油输出端口通过管道与螺杆空气压缩机(2)相连，油冷却器(7)的高温水输出端口通过管道与余热回收器(4)相连，余热回收器(4)的第二出口通过第二水泵连接油冷却器(7)的进口。
4.根据权利要求3所述的一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,其特征在于，所述的螺杆空气压缩机(2)采用喷油螺杆空气压缩机。
5.根据权利要求1所述的一种采用余热制冷进行进气冷却的螺杆空压机系统,其特征在于，所述的热制冷系统(5)采用吸收式制冷系统、吸附式制冷系统、喷射式制冷系统中的一种。
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