CN109579102A - 一种空压机余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压机余热回收系统，包括空压机、换热器、生活用水区、采暖区、水池以及置于水池上方并连通的冷却塔，空压机的出油口与换热器的进油口连通，换热器的出油口与空压机的进油口连通，换热器的出水口通过一主出水管与水池的上部连通，换热器的进水口通过一主进水管与水池的底部出水口处所设的水泵连通，主出水管通过相并联的支管分别连通所述生活用水区、采暖区以及冷却塔，冷却塔的上方设有散热风机，主进水管、主出水管以及各支管上均设有阀门，根据季节选择性地启闭相应阀门即能实现系统在冬季和非冬季两种运行模式下随时切换。本发明既能满足冬季采暖及热水供应，又能保证夏季热水供应及空压机降温，余热回收利用效率高。

Description

一种空压机余热回收系统

技术领域

本发明涉及一种余热回收利用系统，具体涉及一种空压机余热回收系统。

背景技术

空压机工作过程中会产生大量的热量（约70%的功率转变为热能），而空压机润滑油在空压机中有润滑、冷却、密封三大作用及功能，为保证空压机润滑油三大功能正常发挥，空压机运行工作温度必须保持在一定范围内，这就需要散发掉多余的热量，因此，现有的空压机配有冷却系统。现有技术中，常见的冷却系统是水冷散热系统，水冷散热系统一般配备有冷却塔进行散热，或者是利用余热回收系统进行散热，如果仅用冷却塔散热，其余热得不到有效的利用，如果仅利用余热回收系统进行散热，一旦热水用量少，要么会引起空压机油温升高，要么需要将热水进行再降温循环利用。

目前北方冬季采暖系统的热源一般都是蒸汽换热而来，蒸汽一般由产区锅炉或电厂锅炉燃烧煤炭而制成，不仅对环境造成污染且浪费资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种即能满足冬季采暖及热水供应，又能保证夏季热水供应及空压机降温的空压机余热回收系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种空压机余热回收系统，包括空压机和换热器，所述空压机的出油口与换热器的进油口连通；换热器的出油口与空压机的进油口连通，还包括生活用水区、采暖区、水池以及置于水池上方并连通的冷却塔，所述换热器的出水口通过一主出水管与所述水池的上部连通，换热器的进水口通过一主进水管与水池的底部出水口处所设的水泵连通，所述主出水管通过相并联的支管分别连通所述生活用水区、采暖区以及冷却塔，冷却塔的上方设有散热风机，所述主进水管、主出水管以及各支管上均设有阀门，根据季节选择性地启闭相应阀门即能实现系统在冬季和非冬季两种运行模式下随时切换。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，所述阀门均为球阀，所述主进水管上设有第一球阀；所述生活用水区的进水支管位于所述换热器的出水口和采暖区的进水支管之间，生活用水区的进水支管上设有第二球阀，采暖区的进水支管上设有第三球阀，主出水管上于采暖区的进水支管至出水支管之间设有第四球阀和第一止回阀，采暖区的出水支管上设有第二止回阀；主出水管上于采暖区的出水支管至水池之间设有第五球阀，所述冷却塔的进水支管上设有第六球阀。

优选的，所述空压机的出油管上设有第一温度传感器，空压机的进油管上设有第二温度传感器。

优选的，所述主进水管上于第一球阀和换热器之间设有第三温度传感器，所述主出水管上于换热器的出水口与生活用水区的进水支管之间设有第四温度传感器；主出水管上于采暖区的出水支管至第五球阀之间设有第五温度传感器。

优选的，所述主进水管上于第三温度传感器和第一球阀之间还设有流量控制阀。

作为一个总的构思，本发明还提供一种上述空压机余热回收系统的运行模式切换方法，所述运行模式包括冬季运行模式和非冬季运行模式，所述切换方法的具体步骤为：

冬季运行模式：打开所述第一球阀、第三球阀和第五球阀，关闭第二球阀、第四球阀、第六球阀和散热风机，开启水泵，检查管路无异常后启动空压机，其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器温度达到40°~50°时，将第二球阀打开，换热器出水口的热水分两路分别进入生活用水区和采暖区，采暖区经散热后的冷水通过其出水支管进入水池循环使用，系统进入冬季运行模式，实现冬季采暖及热水供应；

非冬季运行模式：打开所述第一球阀、第四球阀和第六球阀，关闭第二球阀、第三球阀和第五球阀，开启水泵和散热风机，检查管路无异常后启动空压机，其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器温度达到40°~50°时，将第二球阀打开，换热器出水口的热水分两路分别进入生活用水区和冷却塔，进入冷却塔的热水经散热风机散热降温后进入水池循环使用，系统进入非冬季运行模式，实现非冬季的热水供应和空压机降温。

优选的，所述冬季运行模式中，如第五温度传感器温度过高，则需关闭第五球阀，打开第六球阀，如有必要则还需开启散热风机，保证水池内的水温在一定范围内。

优选的，全年运行中，依据第一温度传感器、第二温度传感器的显示温度，调节流量控制阀使导热油温度保持在一定范围之内；如通过调节流量控制阀仍不能满足，则系统显示油温报警，空压机停止运行。

优选的，所述系统需停止运行时，先停空压机，再停散热风机，最后停水泵。

优选的，全年运行中，生活用水区的用水由设于水池上部一侧的入水口自动补充自来水至水池中，始终保持水池中的水位恒定。

本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

本发明的空压机余热回收系统，通过设置换热器、水池、冷却塔以及多个球阀，换热器将水池里的冷水与空压机的导热油进行换热，换热后的热水通过选择性地启闭相应阀门，即可经主出水管道分别输送至生活用水区和/或采暖区应用，即能实现系统在冬季和非冬季两种运行模式下随时切换：当冬季来临的时候，将采暖区的第三球阀和水池的第五球阀打开，主出水管上的第四球阀以及冷却塔的第六球阀关闭，冷却塔风机关闭，热水通过采暖区的暖气片散热后流向水池，这样既实现了采暖又实现了空压机的降温，有效地节约了采暖成本；当冬季过后，将采暖区的第三球阀和水池的第五球阀关闭，第四球阀、第六球阀打开，冷却塔风机开启，热水通过冷却塔降温后流向水池，这样有效地实现了空压机的降温。本发明的结构简单，能随时在冬季和非冬季模式之间切换，既能实现空压机的降温，还能实现生活用水和冬季采暖，结构简单，余热回收利用效率高。

附图说明

图1为本发明空压机余热回收系统的结构示意图。

图例说明：

1、空压机；2、换热器；3、冷却塔；4、水池；5、生活用水区；6、采暖区；7、主进水管；8、主出水管；9、水泵；10、散热风机；K1、第一球阀；K2、第二球阀；K3、第三球阀；K4、第四球阀；K5、第五球阀；K6、第六球阀；L、流量控制阀；R1、第一温度传感器；R2、第二温度传感器；R3、第三温度传感器；R4、第四温度传感器；R5、第五温度传感器；D1、第一止回阀；D2、第二止回阀。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种空压机预热回收系统，包括空压机1、换热器2、冷却塔3、水池4、生活用水区5和采暖区6，空压机1的出油口与换热器2的进油口连通，换热器2的出油口与空压机1的进油口连通；冷却塔3置于水池4上且其底部与水池4连通，水池4的侧面上部设有自来水入水口。换热器2的出水口通过一主出水管8与水池4的上部连通，换热器2的进水口通过一主进水管7与水池4的底部出水口处所设的水泵9连通，主出水管8通过相并联的支管分别连通生活用水区5（包括n个用水区：S1、S 2……Sn）、采暖区6（包括n个采暖点：N1、N2……Nn）以及冷却塔3，冷却塔3的上方设有散热风机10，主进水管7、主出水管8以及各支管上均设有球阀，可以根据季节选择性地启闭相应球阀即能实现系统在冬季和非冬季两种运行模式下随时切换，既能实现非冬季时的空压机降温和生活用热水，还能实现冬季时的采暖和生活用热水，结构简单，操作方便，余热回收利用效率高。

本实施例中，空压机1的出油管上设有第一温度传感器R1，进油管上设有第二温度传感器R2，用于显示油温。

本实施例中，主进水管7上于换热器2至水泵9之间依次设有第三温度传感器R3、流量控制阀L以及第一球阀K1，第三温度传感器R3用于显示水池4流出的冷水温度，流量控制阀L用于调节进入换热器2的冷水流量大小，以使油温保持在一定范围。

本实施例中，生活用水区5的进水支管位于换热器2的出水口和采暖区6的进水支管之间，主出水管8上于换热器2的出水口与生活用水区5的进水支管之间设有第四温度传感器R4，用于显示从换热器2出水口出来的水的温度；生活用水区5的进水支管上设有第二球阀K2，采暖区6的进水支管上设有第三球阀K3，主出水管8上于采暖区6的进水支管至出水支管之间设有第四球阀K4和第一止回阀D1，采暖区6的出水支管上设有第二止回阀D2；主出水管8上于采暖区6的出水支管至水池4之间依次设有第五温度传感器R5（用于显示进入水池4的水的温度）和第五球阀K5，冷却塔3的进水支管上设有第六球阀K6。

本发明的上述空压机余热回收系统的运行模式包括冬季运行模式（生活用热水+采暖）和非冬季运行模式（生活用热水+空压机降温），这两种模式通过开、关相应球阀即可进行随时切换，其切换方法具体为：

1、冬季运行模式：打开第一球阀K1、第三球阀K3和第五球阀K5，关闭第二球阀K2、第四球阀K4、第六球阀K6和散热风机10，开启水泵9，检查管路无异常后启动空压机1，其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器R4温度达到40°~50°时，将第二球阀K2打开，换热器2出水口的热水分两路分别进入生活用水区5和采暖区6，采暖区6经散热后的冷水通过其出水支管进入水池4循环使用，系统进入冬季运行模式，实现冬季采暖及热水供应。

2、非冬季运行模式：打开第一球阀K1、第四球阀K4和第六球阀K6，关闭第二球阀K2、第三球阀K3和第五球阀K5，开启水泵9和散热风机10，检查管路无异常后启动空压机1，其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器R4温度达到40°~50°时，将第二球阀K2打开，换热器2出水口的热水分两路分别进入生活用水区5和冷却塔3，进入冷却塔3的热水经散热风机10散热降温后进入水池4循环使用，系统进入非冬季运行模式，实现非冬季的热水供应和空压机1的降温。

3、全年运行中，系统依据第一温度传感器R1、第二温度传感器R2显示温度，自动调节流量控制阀L大小使其导热油温度保持在一定范围之内；如通过调节流量控制阀L仍不能满足，则系统显示油温报警，空压机1停止运行。

4、全年运行中，生活用水区5的用水由设于水池4上部一侧的入水口自动补充自来水至水池4中，始终保持水池4中的水位一定。

5、冬季运行过程中，观察系统显示的第五温度传感器R5温度，如温度过高，则需要关闭第五球阀K5，打开第六球阀K6，如有必要开启散热风机10，保证水池4内的水温在一定范围内。

6、系统需停机时，先停空压机1，再停散热风机10，最后停水泵9。

7、本系统水池4处的水泵9可多增加一个，用于一备一用，当运行的水泵9出现故障需要维修时，可立即开启另一个，不影响整个系统的正常运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空压机余热回收系统，包括空压机（1）和换热器（2），所述空压机（1）的出油口与换热器（2）的进油口连通；换热器（2）的出油口与空压机（1）的进油口连通，其特征在于：还包括生活用水区（5）、采暖区（6）、水池（4）以及置于水池（4）上方并连通的冷却塔（3），所述换热器（2）的出水口通过一主出水管（8）与所述水池（4）的上部连通，换热器（2）的进水口通过一主进水管（7）与水池（4）的底部出水口处所设的水泵（9）连通，所述主出水管（8）通过相并联的支管分别连通所述生活用水区（5）、采暖区（6）以及冷却塔（3），冷却塔（3）的上方设有散热风机（10），所述主进水管（7）、主出水管（8）以及各支管上均设有阀门，根据季节选择性地启闭相应阀门即能实现系统在冬季和非冬季两种运行模式下随时切换。

2.根据权利要求1所述的空压机余热回收系统，其特征在于：所述阀门均为球阀，所述主进水管（7）上设有第一球阀（K1）；所述生活用水区（5）的进水支管位于所述换热器（2）的出水口和采暖区（6）的进水支管之间，生活用水区（5）的进水支管上设有第二球阀（K2），采暖区（6）的进水支管上设有第三球阀（K3），主出水管（8）上于采暖区（6）的进水支管至出水支管之间设有第四球阀（K4）和第一止回阀（D1），采暖区（6）的出水支管上设有第二止回阀（D2）；主出水管（8）上于采暖区（6）的出水支管至水池（4）之间设有第五球阀（K5），所述冷却塔（3）的进水支管上设有第六球阀（K6）。

3.根据权利要求2所述的空压机余热回收系统，其特征在于：所述空压机（1）的出油管上设有第一温度传感器（R1），空压机（1）的进油管上设有第二温度传感器（R2）。

4.根据权利要求3所述的空压机余热回收系统，其特征在于：所述主进水管（7）上于第一球阀（K1）和换热器（2）之间设有第三温度传感器（R3），所述主出水管（8）上于换热器（2）的出水口与生活用水区（5）的进水支管之间设有第四温度传感器（R4）；主出水管（8）上于采暖区（6）的出水支管至第五球阀（K5）之间设有第五温度传感器（R5）。

5.根据权利要求4所述的空压机余热回收系统，其特征在于：所述主进水管（7）上于第三温度传感器（R3）和第一球阀（K1）之间还设有流量控制阀（L）。

6.一种如权利要求5所述的空压机余热回收系统的运行模式切换方法，其特征在于：所述运行模式包括冬季运行模式和非冬季运行模式，所述切换方法的具体步骤为：

冬季运行模式：打开所述第一球阀（K1）、第三球阀（K3）和第五球阀（K5），关闭第二球阀（K2）、第四球阀（K4）、第六球阀（K6）和散热风机（10），开启水泵（9），检查管路无异常后启动空压机（1），其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器（R4）温度达到40°~50°时，将第二球阀（K2）打开，换热器（2）出水口的热水分两路分别进入生活用水区（5）和采暖区（6），采暖区（6）经散热后的冷水通过其出水支管进入水池（4）循环使用，系统进入冬季运行模式，实现冬季采暖及热水供应；

非冬季运行模式：打开所述第一球阀（K1）、第四球阀（K4）和第六球阀（K6），关闭第二球阀（K2）、第三球阀（K3）和第五球阀（K5），开启水泵（9）和散热风机（10），检查管路无异常后启动空压机（1），其导热油进行自动循环状态，当第四温度传感器（R4）温度达到40°~50°时，将第二球阀（K2）打开，换热器（2）出水口的热水分两路分别进入生活用水区（5）和冷却塔（3），进入冷却塔（3）的热水经散热风机（10）散热降温后进入水池（4）循环使用，系统进入非冬季运行模式，实现非冬季的热水供应和空压机（1）降温。

7.根据权利要求6所述的切换方法，其特征在于：所述冬季运行模式中，如果所述第五温度传感器（R5）的温度过高，则需关闭第五球阀（K5），打开第六球阀（K6），如有必要则还需开启散热风机（10），保证水池（4）内的水温在一定范围内。

8.根据权利要求6所述的切换方法，其特征在于：全年运行中，依据所述第一温度传感器（R1）、第二温度传感器（R2）的显示温度，调节所述流量控制阀（L）的大小使导热油温度保持在一定范围之内；如通过调节流量控制阀（L）仍不能满足，则系统显示油温报警，空压机（1）停止运行。

9.根据权利要求7所述的切换方法，其特征在于：所述系统需停止运行时，先停所述空压机（1），再停所述散热风机（10），最后停所述水泵（9）。

10.根据权利要求7所述的切换方法，其特征在于：全年运行中，所述生活用水区（5）的用水由设于所述水池（4）上部一侧的入水口自动补充自来水至水池（4）中，始终保持水池（4）中的水位恒定。