CN109723624A - 一种空气压缩机组热能回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气压缩机组热能回收利用系统，包括空压机组，所述空压机组的热空气出口依次设置有一级换热器、二级换热器与三级换热器，所述三级换热器的出口连接有气液分离器，所述气液分离器的出口连接有加热器，所述加热器与一级换热器相连接。本发明通过在空压机组的出口依次设置一级换热器、二级换热器与三级换热器，热能回收经过三级降温，一级升温达到热能循环利用，一级降温产生热量，用于溴化锂机组热源产生冷水用于三级降温，三级降温后升温，可对空气进行除湿、杀菌，采用本系统可有效回收空压机余热，还可减小大气温室效应。

Description

一种空气压缩机组热能回收利用系统

技术领域

本发明涉及空压机组热能回收技术领域，具体为一种空气压缩机组热能回收利用系统。

背景技术

空气压缩机是一种用以压缩气体的设备，空压机在现代工业领域中应用越来越广泛，压缩空气成为工业领域中最广泛的动力源之一，但是要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源，在大多数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10％～35％，根据行业调查分析，压缩机在运行时，真正用于增加空气势能所消耗的电能，在总耗电量中只占很小的一部分15％，大约85％的电能转化为热量，通过风冷或者水冷的方式排放到空气中，而排放到空气中的这部分热能既加剧了大气的温室效应，又造成了能量的浪费，目前在生物发醇行业，目前采用循环水直接给高温的压缩空气降温，在降温过程中投入了大量运行成本，而空气压缩过程中产生的压缩热量却未得到回收利用，造成极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气压缩机组热能回收利用系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空气压缩机组热能回收利用系统，包括空压机组，所述空压机组的热空气出口依次设置有一级换热器、二级换热器与三级换热器，所述三级换热器的出口连接有气液分离器，所述气液分离器的出口连接有加热器，所述加热器与一级换热器相连接。

优选地，系统2套余热综合利用装置共用一台溴化锂制冷机组，溴化锂制冷机组供水温度7℃，回水温度12℃，制取的冷媒水一部份用于给空气降温，一部份送入冷媒水应用系统。

优选地，溴化锂机组事故停运，通过事故板式换热器，采用28℃循环水将一级换热器回收的热量引出系统，同时，三级换热器通过工艺系统提供的15℃冷却水，将热量带走，保证系统的热量平衡。

优选地，在舂秋季工作时，制冷机正常停运期间，通过调节板式换热器，将一级换热器回收的热量全部用来对除盐水等工艺介质进行加热。

优选地，在冬季工作时，仅一级换热器和二级换热器运行，二级换热器将空气降温至35℃后通过旁路直接送往工艺系统，三级换热器、汽水分离器、空气加热器停止运行，制冷机组停运。

优选地，在夏季工作时，一级散热器、二级散热器、三级散热器、气液分离器加热器全部工作，将湿空气加热至35℃后送往工艺装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在空压机组的出口依次设置一级换热器、二级换热器与三级换热器，在夏季工作时，空压机出口热空气依次经过一级换热器后温度降为85℃，再经二级换热器温度降为35℃，三级换热器采用冷冻水降温至22℃，然后经气液分离器分离空气中水滴后，最后利用一级换热产生95℃热媒水将湿空气加热至35℃后送往工艺装置；在冬季工作时，仅一级换热器和二级换热器运行，二级换热器将空气降温至35℃后通过旁路直接送往工艺装置，三级换热器、汽水分离器、空气加热器停止运行，制冷机组停运；在舂秋季工作时，根据情况确定三级换热器、汽水分离器、空气加热器是否加入运行，采用手动切换模式，热能回收经过三级降温，一级升温达到热能循环利用，一级降温产生热量，用于溴化锂机组热源产生冷水用于三级降温，三级降温后升温，可对空气进行除湿、杀菌，采用本系统可有效回收空压机余热，还可减小大气温室效应。

附图说明

图1为本发明的系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种空气压缩机组热能回收利用系统，包括空压机组，空压机组的热空气出口依次设置有一级换热器、二级换热器与三级换热器，三级换热器的出口连接有气液分离器，气液分离器的出口连接有加热器，加热器与一级换热器相连接。

本发明通过在空压机组的出口依次设置一级换热器、二级换热器与三级换热器，热能回收经过三级降温，一级升温达到热能循环利用，一级降温产生热量，用于溴化锂机组热源产生冷水用于三级降温，三级降温后升温，可对空气进行除湿、杀菌，采用本系统可有效回收空压机余热，还可减小大气温室效应。

请参阅图1，系统2套余热综合利用装置共用一台溴化锂制冷机组，溴化锂制冷机组供水温度7℃，回水温度12℃，制取的冷媒水一部份用于给空气降温，一部份送入冷媒水应用系统。

请参阅图1，溴化锂机组事故停运，通过事故板式换热器，采用28℃循环水将一级换热器回收的热量引出系统，同时，三级换热器通过工艺系统提供的15℃冷却水，将热量带走，保证系统的热量平衡。

请参阅图1，舂秋季工作时，制冷机正常停运期间，通过调节板式换热器，将一级换热器回收的热量全部用来对除盐水等工艺介质进行加热，春秋季气温不稳定，可根据情况确定三级换热器、汽水分离器、空气加热器是否加入运行，采用手动切换模式。

请参阅图1，冬季工作时，仅一级换热器和二级换热器运行，二级换热器将空气降温至35℃后通过旁路直接送往工艺系统，三级换热器、汽水分离器、空气加热器停止运行，制冷机组停运，冬季气温较低，经过一级换热器与二级换热器的处理即可将气温达到指定要求，三级换热器、汽水分离器、空气加热器无需工作。

请参阅图1，在夏季工作时，一级散热器、二级散热器、三级散热器、气液分离器加热器全部工作，将湿空气加热至35℃后送往工艺装置，夏季气温较高，需经过，一级散热器、二级散热器、三级散热器、气液分离器加热器的配合才可使空气温度达到指定要求。

工作原理：当在夏季工作时，空压机出口热空气依次经过一级换热器后温度降为85℃，再经二级换热器温度降为35℃，三级换热器采用冷冻水降温至22℃，然后经气液分离器分离空气中水滴后，最后利用一级冷却器，在高温段通过冷却器内传热介质一次热媒水将空气热能吸收，制取的95℃高温热媒水一部分送入空气加热器，作为将降温除湿后的湿空气由22℃加热35℃的热源，另一部分作为溴化锂制冷机组制取7℃冷冻水的一次驱动能源。释放热量后以75℃回水回至平衡调节水箱，通过变频水泵增压再次进入一级换热器进行换热；在冬季工作时，仅一级换热器和二级换热器运行，二级换热器将空气降温至35℃后通过旁路直接送往工艺系统，三级换热器、汽水分离器、空气加热器停止运行，制冷机停运，余热回收温度比夏季适当降低，按照换热器面积和正常水流速度进行换热，换热出口温度满足经济性要求，回收的热量全部用来工厂采暖或物料加热；在舂秋季工作时，根据情况确定三级换热器、汽水分离器、空气加热器是否加入运行，采用手动切换模式。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种空气压缩机组热能回收利用系统，包括空压机组，其特征在于：所述空压机组的热空气出口依次设置有一级换热器、二级换热器与三级换热器，所述三级换热器的出口连接有气液分离器，所述气液分离器的出口连接有加热器，所述加热器与一级换热器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种空气压缩机组热能回收利用系统，其特征在于：系统2套余热综合利用装置共用一台溴化锂制冷机组，溴化锂制冷机组供水温度7℃，回水温度12℃，制取的冷媒水一部份用于给空气降温，一部份送入冷媒水应用系统。

3.根据权利要求2所述的一种空气压缩机组热能回收利用系统，其特征在于：溴化锂机组事故停运，通过事故板式换热器，采用28℃循环水将一级换热器回收的热量引出系统，同时，三级换热器通过工艺系统提供的15℃冷却水，将热量带走，保证系统的热量平衡。

4.根据权利要求1所述的一种空气压缩机组热能回收利用系统，其特征在于：在舂秋季工作时，制冷机正常停运期间，通过调节板式换热器，将一级换热器回收的热量全部用来对除盐水等工艺介质进行加热。

5.根据权利要求1所述的一种空气压缩机组热能回收利用系统，其特征在于：在冬季工作时，仅一级换热器和二级换热器运行，二级换热器将空气降温至35℃后通过旁路直接送往工艺系统，三级换热器、汽水分离器、空气加热器停止运行，制冷机组停运。

6.根据权利要求1所述的一种空气压缩机组热能回收利用系统，其特征在于：在夏季工作时，一级散热器、二级散热器、三级散热器、气液分离器加热器全部工作，将湿空气加热至35℃后送往工艺装置。