CN113446200A - 一种空压机余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空压机技术领域，公开了一种空压机余热利用装置，包括油气分离装置、第一油冷却筒、第一油管、第一气冷却筒、第一气管和第一储水装置，油气分离装置与空压机连接，第一油冷却筒设置有第一出水口，第一油管盘旋设置在第一油冷却筒的内壁，第一油管的进口与油气分离装置连接，出口与空压机的回油口连接，第一气冷却筒设置有第二出水口，第一气管盘旋设置在第一气冷却筒的内壁，第一气管的进口与油气分离装置连接，第一出水口和第二出水口均与第一储水装置连接。本发明通过将第一油管和第一气管分别进行盘旋设置，既可以增加油或气体与水的接触面积，又可以延长接触时间，便于充分利用油和气体所携带的热量，提高热量利用率。

Description

一种空压机余热利用装置

技术领域

本发明涉及空压机技术领域，特别是涉及一种空压机余热利用装置。

背景技术

空压机是一种压缩空气的设备，在运行过程中，将电能转化为机械能，机械能转化为风能，在机械能转化为风能的过程中，空气得到高压压缩。在空压机工作的过程中，会有大量热量通过高温高压的油气向外散发，这些热量不仅对环境不利，而且造成能源浪费。目前，为了有效利用空压机运行过程中产生的热量，通常将空压机与余热回收利用装置连接，对空压机热量进行回收利用，但是，现有的空压机余热利用装置的热量利用率较差。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种空压机余热利用装置，以解决现有的空压机余热利用装置的热量利用率较差的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述空压机余热利用装置，包括油气分离装置、第一油冷却筒、第一油管、第一气冷却筒、第一气管和第一储水装置，所述油气分离装置与空压机的出气口连接，所述第一油冷却筒设置有第一进水口和第一出水口，所述第一油管盘旋设置在所述第一油冷却筒的内壁，所述第一油管的进口与所述油气分离装置的出油口连接，所述第一油管的出口与所述空压机的回油口连接，所述第一气冷却筒设置有第二进水口和第二出水口，所述第一气管盘旋设置在所述第一气冷却筒的内壁，所述第一气管的进口与所述油气分离装置的出气口连接，所述第一出水口和所述第二出水口均与所述第一储水装置连接。

优选地，所述第一油管和所述第一气管的外壁均设置有散热翅片。

优选地，所述散热翅片由所述第一油管或所述第一气管的外壁向所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的中心轴线延伸设置。

优选地，所述散热翅片由所述第一油管或所述第一气管的外壁先向所述第一油冷却筒的中心轴线延伸，再向所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的底部延伸设置。

优选地，所述散热翅片具有多个，多个所述散热翅片沿所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的圆周方向分布设置。

优选地，所述第一油冷却筒和所述第一气冷却筒的外壁均设置有保温层。

优选地，所述第一出水口与所述第一储水装置的连接管道、所述第二出水口与所述第一储水装置的连接管道上均设置有电磁阀。

优选地，所述空压机余热利用装置还包括供水装置，所述供水装置与所述第一储水装置连接。

优选地，所述空压机余热利用装置还包括第二油冷却筒、第二油管、第二气冷却筒、第二气管和第二储水装置，所述第二油冷却筒设置有第三进水口和第三出水口，所述第二油管盘旋设置在所述第二油冷却筒的内壁，所述第二油管的进口与所述第一油管的出口连接，所述第二油管的出口与所述空压机的回油口连接，所述第二气冷却筒设置有第四进水口和第四出水口，所述第二气管盘旋设置在所述第二气冷却筒的内壁，所述第二气管的进口与所述第一气管的出口连接，所述第三出水口和所述第四出水口均与所述第二储水装置连接。

优选地，所述第三出水口与所述第二储水装置的连接管道、所述第四出水口与所述第二储水装置的连接管道均设置有电磁阀。

本发明实施例一种压机余热利用装置与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的空压机余热利用装置利用第一油冷却筒和第一气冷却筒对油和气体带出的热量分别进行回收利用，通过将第一油管盘旋设置在第一油冷却筒的内壁，将第一气管盘旋设置在第一气冷却筒的内壁，既可以增加油或气体与水的接触面积，又可以延长油或气体与水的接触时间，从而可以增强油与水在第一油冷却筒内的换热效果，增强气体与水在第一水冷却筒内的换热效果，以便于充分利用油和气体所携带的热量，提高热量利用率。

附图说明

图1是本发明第一实施例所述空压机余热利用装置的示意图；

图2是本发明第二实施例所述空压机余热利用装置的示意图；

图中，1、空压机；2、油气分离装置；3、第一油冷却筒；31、第一进水口；32、第一出水口；4、第一油管；5、第一气冷却筒；51、第二进水口；52、第二出水口；6、第一气管；7、第一储水装置；8、电磁阀；9、第二油冷却筒；91、第三进水口；92、第三出水口；10、第二油管；11、第二气冷却筒；111、第四进水口；112、第四出水口；12、第二气管；13、第二储水装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

第一实施例

如图1所示，本发明实施例的一种空压机余热利用装置，包括油气分离装置2、第一油冷却筒3、第一油管4、第一气冷却筒5、第一气管6和第一储水装置7，所述油气分离装置2与空压机1的出气口连接，用于对空压机1流出的高温油气混合物进行分离，分离出的高温油进入第一油管4中，在第一油管4中与第一油冷却筒3内的冷却水进行热交换，通过冷却水对高温油携带的热量进行回收利用；分离出的高温气体进入第一气管6中，在第一气管6中与第一气冷却筒5内的冷却水进行热交换，利用冷却水对高温气体携带的热量进行回收利用；所述第一油冷却筒3设置有第一进水口31和第一出水口32，第一进水口31设置于第一油冷却筒3的顶部，第一出水口32设置于第一油冷却筒3的底部，第一油冷却筒3中设置有冷却水，以与第一油管4中的高温油进行热交换；所述第一油管4盘旋设置在所述第一油冷却筒3的内壁，盘旋设置指的是第一油管4沿第一油冷却筒3的内壁圆周方向自上而下盘旋设置，第一油管4的进口设置于第一油冷却筒3的顶部，第一油管4的出口设置于第一油冷却筒3的底部，所述第一油管4的进口与所述油气分离装置2的出油口通过连接管道连接，所述第一油管4的出口与所述空压机1的回油口通过连接管道连接，油气分离装置2流出的高温油在第一油管4中与第一油冷却筒3内的冷却水进行热交换之后，经空压机1的回油口流入空压机1中，实现油的循环利用；所述第一气冷却筒5设置有第二进水口51和第二出水口52，第二进水口51设置于第一气冷却筒5的顶部，第二出水口52设置于第一气冷却筒5的底部，第一气冷却筒5中设置有冷却水，用于与第一气管6中的高温水进行热交换；所述第一气管6盘旋设置在所述第一气冷却筒5的内壁，盘旋设置指的是第一气管6沿第一气冷却筒5的内壁圆周方向自上而下盘旋设置，第一气管6的进口设置于第一气冷却筒5的顶部，第一气管6的出口设置于第一气冷却筒5的底部，所述第一气管6的进口与所述油气分离装置2的出气口连接，经油气分离装置2流出的高温气体在第一气管6中与第一气冷却筒5内的冷却水进行热交换之后，经第一气管6的出口向外排放，通过第一气冷却筒5内的冷却水对高温气体携带的热量进行回收利用，避免资源浪费；所述第一出水口32和所述第二出水口52均与所述第一储水装置7连接，通过第一储水装置7对第一油冷却筒3和第一气冷却筒5流出的水进行存储，以备后用。

本发明利用第一油冷却筒3和第一气冷却筒5对油和气体带出的热量分别进行回收利用，通过将第一油管4盘旋设置在第一油冷却筒3的内壁，将第一气管6盘旋设置在第一气冷却筒5的内壁，便于对第一油管4和第一气管6进行固定，并且，既可以增加油或气体与水的接触面积，又可以延长油或气体与水的接触时间，从而可以增强油与水在第一油冷却筒3内的换热效果，增强气体与水在第一水冷却筒内的换热效果，以便于充分利用油和气体所携带的热量，提高热量利用率。

需要说明的是，本发明中，油气分离装置2的出油口与第一油管4之间，第一油管4与空压机1的回油口之间，油气分离装置2的出气口与第一气管6之间，第一出水口32与第一储水装置7之间，第二出水口52与第一储水装置7之间均通过连接管道连接。

本实施例中，所述第一油管4和所述第一气管6的外壁均设置有散热翅片，利用散热翅片增强冷却水与高温油或高温气体之间的热交换。需要说明的是，第一油管4的外壁设置的散热翅片的结构形式与第一气管6的外壁设置的散热翅片的结构形式大致相同。

本实施例中，所述散热翅片由所述第一油管4的外壁向所述第一油冷却筒3的中心轴线延伸设置，散热翅片在第一油冷却筒3内沿径向设置，以增加冷却水与高温油的换热面积，第一油管4中高温油所携带的热量先传输至散热翅片，再经散热翅片传输至冷却水。优选地，所述散热翅片具有多个，多个所述散热翅片沿所述第一油冷却筒3的圆周方向分布设置。进一步地，散热翅片沿第一油冷却筒3的高度方向均布设置，使得无论是圆周方向还是高度方向均设置有散热翅片，从而使得对冷却水的换热效果更加均匀，且可以提高换热系效率。类似地，散热翅片在第一气管6的外壁设置形式大致类似，例如，散热翅片由第一气管6的外壁向第一气冷却筒5的中心轴线延伸设置，在第一气冷却筒5的高度方向和圆周方向均布设置，在此不再详细赘述。

进一步地，所述散热翅片由所述第一油管4的外壁先向所述第一油冷却筒3的中心轴线延伸，再向所述第一油冷却筒3的底部延伸设置，散热翅片可以整体呈L形，以进一步增加换热面积。需要说明的是，散热翅片具有多个时，多个散热翅片互不干涉，多个散热翅片的长度可以相等，也可以不等。类似地，散热翅片由第一气管6的外壁先向第一气冷却筒5的中心轴线延伸设置，再向第一气冷却筒5的底部延伸设置。

本实施例中，所述第一油冷却筒3和所述第一气冷却筒5的外壁均设置有保温层，以使得高温油或高温气体的热量均向第一油冷却筒3或第一气冷却筒5内的冷却水传递，降低热量散失。

本实施例中，所述第一出水口32与所述第一储水装置7的连接管道、所述第二出水口52与所述第一储水装置7的连接管道上均设置有电磁阀8。第一出水口32的连接管道与第二出水口52的连接管道互不连通，不共用电磁阀8，使得可以利用各自的电磁阀8对第一出水口32的连接管道和第二出水口52的连接管道进行分别控制。由于第一油管4中的油与冷却水的换热效果与第一气管6中的气体与冷却水的换热效果不同，使得第一油冷却筒3内的冷却水和第一气冷却筒5内的冷却水的温度不同，通过对第一出水口32和第二出水口52进行单独控制，便于根据水温的需求控制第一油冷却筒3或第一水冷却筒内的冷却水进入第一储水装置7中的水量，从而对第一储水装置7中存储水的温度进行调控。进一步地，第一油冷却筒3和第一气冷却筒5均设置有温度测量装置，用以分别监测第一油冷却筒3内的冷却水温度和第一气冷却筒5内的冷却水温度。

本实施例中，所述空压机余热利用装置还包括供水装置，所述供水装置与所述第一储水装置7连接，以对第一储水装置7内的存储水加以利用，例如，供水装置可设置喷头或水龙头等，供厂区生活用水。

第二实施例

本实施例与第一实施例的结构大致相同，本实施例与第一实施例的区别仅在于，所述空压机余热利用装置还包括第二油冷却筒9、第二油管10、第二气冷却筒11、第二气管12和第二储水装置13，所述第二油冷却筒9设置有第三进水口91和第三出水口92，第三进水口91设置于第二油冷却筒9的顶部，第三出水口92设置于第二油冷却筒9的底部，第二油冷却筒9的内部设置有冷却水，所述第二油管10盘旋设置在所述第二油冷却筒9的内壁，同样地，盘旋设置指的是第二油管10沿第二油冷却筒9的内壁圆周方向自上而下盘旋设置，第二油管10的进口设置于第二油冷却筒9的顶部，第二油管10的出口设置于第二油冷却筒9的底部，所述第二油管10的进口与所述第一油管4的出口连接，所述第二油管10的出口与所述空压机1的回油口连接，经第一油管4流出的油进入第二油管10中，在第二油管10中与第二油冷却筒9内的冷却水进行进一步地热交换，以充分利用高温油中携带的热量；经第二油管10的出口流出的油通过空压机1的回油口进入空压机1中，实现油在空压机1中的循环利用；所述第二气冷却筒11设置有第四进水口111和第四出水口112，第四进水口111设置于第二气冷却筒11的顶部，第四出水口112设置于第二气冷却筒11的底部，第二气冷却筒11中设置有冷却水，所述第二气管12盘旋设置在所述第二气冷却筒11的内壁，盘旋设置指的是第二气管12沿第二气冷却筒11的内壁圆周方向设置，第二气管12的进口设置于第二气冷却筒11的顶部，第二气管12的出口设置于第二气冷却筒11的底部，所述第二气管12的进口与所述第一气管6的出口连接，经第一气管6流出的气体进入第二气管12中，在第二气管12中与第二气冷却筒11内的冷却水进行进一步地热交换，以充分利用高温气体中携带的热量；第二气管12中的气体经出口排入大气；所述第三出水口92和所述第四出水口112均与所述第二储水装置13连接，第二储水装置13对第二油冷却筒9和第二气冷却筒11的冷却水进行回收存储。

本发明通过设置第一油冷却筒3和第二油冷却筒9对高温油进行二级冷却，使得高温油中携带的热量得以充分的回收利用；通过设置第一气冷却筒5和第二气冷却筒11对高温气体进行二级冷却，使得高温气体中携带的热量得以充分的回收利用，从而提高热量利用率。

本实施例中，第二油冷却筒9和第二气冷却筒11的外部均设置有保温层，以防止热量外泄。

本实施例中，第二油管10和第二气管12的外壁均设置有散热翅片。

需要指出的是，第二油管10和第二气管12的外壁设置的散热翅片的结构形式与第一油管4、第一气管6的外壁设置的散热翅片结构形式相同，且分布方式也相同，在此不再详细赘述。

本实施例中，所述第三出水口92与所述第二储水装置13的连接管道、所述第四出水口112与所述第二储水装置13的连接管道均设置有电磁阀8。第三出水口92的连接管道与第四出水口112的连接管道互不连通，不共用电磁阀8，使得可以利用各自的电磁阀8对第三出水口92的连接管道和第四出水口112的连接管道进行分别控制。由于第二油管10中的油与冷却水的换热效果与第二气管12中的气体与冷却水的换热效果不同，使得第二油冷却筒9内的冷却水和第二气冷却筒11内的冷却水的温度不同，通过对第三出水口92和第四出水口112进行单独控制，便于根据水温的需求控制第二油冷却筒9或第二水冷却筒内的冷却水进入第二储水装置13中的水量，从而对第二储水装置13中存储水的温度进行调控。利用第一储水装置7和第二储水装置13可以储存不同温度的水，满足厂区生活用水的多层次需求。

类似地，第二储水装置13也可以连接设置有供水装置，满足供水需求。

综上，本发明实施例提供一种空压机余热利用装置，其利用第一油冷却筒3和第一气冷却筒5分别对油和气体带出的热量进行回收利用，通过将第一油管4盘旋设置在第一油冷却筒3的内壁，将第一气管6盘旋设置在第一气冷却筒5的内壁，既可以增加油或气体与水的接触面积，又可以延长油或气体与水的接触时间，从而可以增强油与水在第一油冷却筒3内的换热效果，增强气体与水在第一水冷却筒内的换热效果，以便于充分利用油和气体所携带的热量，提高热量利用率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空压机余热利用装置，其特征在于，包括油气分离装置、第一油冷却筒、第一油管、第一气冷却筒、第一气管和第一储水装置，所述油气分离装置与空压机的出气口连接，所述第一油冷却筒设置有第一进水口和第一出水口，所述第一油管盘旋设置在所述第一油冷却筒的内壁，所述第一油管的进口与所述油气分离装置的出油口连接，所述第一油管的出口与所述空压机的回油口连接，所述第一气冷却筒设置有第二进水口和第二出水口，所述第一气管盘旋设置在所述第一气冷却筒的内壁，所述第一气管的进口与所述油气分离装置的出气口连接，所述第一出水口和所述第二出水口均与所述第一储水装置连接。

2.根据权利要求1所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述第一油管和所述第一气管的外壁均设置有散热翅片。

3.根据权利要求2所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述散热翅片由所述第一油管或所述第一气管的外壁向所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的中心轴线延伸设置。

4.根据权利要求2所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述散热翅片由所述第一油管或所述第一气管的外壁先向所述第一油冷却筒的中心轴线延伸，再向所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的底部延伸设置。

5.根据权利要求2所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述散热翅片具有多个，多个所述散热翅片沿所述第一油冷却筒或所述第一气冷却筒的圆周方向分布设置。

6.根据权利要求1所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述第一油冷却筒和所述第一气冷却筒的外壁均设置有保温层。

7.根据权利要求1所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述第一出水口与所述第一储水装置的连接管道、所述第二出水口与所述第一储水装置的连接管道上均设置有电磁阀。

8.根据权利要求1所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述空压机余热利用装置还包括供水装置，所述供水装置与所述第一储水装置连接。

9.根据权利要求1所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述空压机余热利用装置还包括第二油冷却筒、第二油管、第二气冷却筒、第二气管和第二储水装置，所述第二油冷却筒设置有第三进水口和第三出水口，所述第二油管盘旋设置在所述第二油冷却筒的内壁，所述第二油管的进口与所述第一油管的出口连接，所述第二油管的出口与所述空压机的回油口连接，所述第二气冷却筒设置有第四进水口和第四出水口，所述第二气管盘旋设置在所述第二气冷却筒的内壁，所述第二气管的进口与所述第一气管的出口连接，所述第三出水口和所述第四出水口均与所述第二储水装置连接。

10.根据权利要求9所述的空压机余热利用装置，其特征在于，所述第三出水口与所述第二储水装置的连接管道、所述第四出水口与所述第二储水装置的连接管道均设置有电磁阀。

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