CN115342041A - 智慧节能空压站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智慧节能空压站，包括包括动力柜、空压站本体以及智慧物联管理系统，空压站本体内设置有空压设备室和余热利用装置室；空压设备室内依次间隔设置空气压缩机箱、干燥机箱以及储气罐，空气压缩机箱和干燥机箱顶壁均开设有通气网孔，通气网孔正上方均盖设有储热罩，余热利用装置室内设置吸气泵，吸气泵的吸气端与每个储热罩内部连通，吸气泵的排气端连接加热箱，加热箱内设置有余热利用管路，余热利用管路一端设置有进水口，另一端设置有排水口，排水口连通位于加热箱外的保温水箱；上述智慧节能空压站能够充分利用使用过程中会产生大量热能，控制空压站内的温度，保证空压站内的设备稳定运行、提高设备使用寿命以及降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及空压站技术领域，具体涉及智慧节能空压站。
背景技术
空压站是一种集成化的压缩空气供气系统，包括站房、设备、管道、配电、进排风等系统，能够为工业生产提供重要的气源,但空压站中的空气压缩机和干燥机在使用过程中会产生大量热能，热能不及时处理会导致空压站的温度升高，温度过高对空压站内的设备稳定运行、使用寿命以及能耗都有很大影响，而且大量的热能就被无端的浪费；在提倡建设节能环保的社会大趋势下，这种浪费无疑与我们的价值观念背道而驰。
因此，亟需发明一种智慧节能空压站来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供智慧节能空压站，能够利用空气压缩机和干燥机在使用过程中会产生大量热能，控制空压站内的温度，以保证空压站内的设备稳定运行、提高设备使用寿命以及降低能耗，从而解决背景技术中提到的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
智慧节能空压站，包括空压站本体，所述空压站本体上开设有进风口，空压站本体内设置有空压设备室和余热利用装置室；
所述空压设备室内依次间隔设置空气压缩机箱、干燥机箱以及储气罐，空气压缩机箱内安装有空气压缩机，干燥机箱内安装有干燥机，空气压缩机箱和干燥机箱顶壁均开设有通气网孔，通气网孔正上方均盖设有储热罩，空气压缩机的吸气口与进风口连通，空压站本体外的空气从进风口依次经过空气压缩机和干燥机处理并储存在储气罐内；
所述余热利用装置室内设置有吸气泵，吸气泵的吸气端与每个储热罩内部连通，吸气泵的排气端连接加热箱，加热箱内设置有余热利用管路，余热利用管路一端设置有进水口，另一端设置有排水口，排水口连通位于加热箱外的保温水箱。
作为本发明进一步的方案：所述余热利用管路包括进水横管和出水横管，进水横管一侧与进水口连通，进水横管另一侧连通多个间隔设置的纵管，纵管远离进水横管的一端与出水横管一侧连通，出水横管另一侧与排水口连通。
作为本发明进一步的方案：所述纵管包括多根短管，多根短管从上至下依次间隔呈台阶型排列，顶部短管的一端与进水横管连通，底部短管远离进水横管的一端与出水横管连通，相邻两根短管之间设置连通管，连通管用于将相邻两根短管连通。
作为本发明进一步的方案：所述空气压缩机箱内还设置有油气分离罐和后冷却器，油气分离罐设置于空气压缩机和后冷却器之间，油气分离罐的入口端与空气压缩机的出气口连通，油气分离罐的出口端与后冷却器入口端连通，后冷却器出口端与干燥机入口端连通。
作为本发明进一步的方案：所述干燥机箱内还设置有过滤器，过滤器入口端与干燥机出口端连通，过滤器出口端与储气罐入口端连通。
作为本发明进一步的方案：所述空气压缩机的吸气口与进风口之间还设置有空气过滤器，空气过滤器入口端与进风口连通，空气过滤器出口端与空气压缩机吸气口连通。
作为本发明进一步的方案：所述智慧节能空压站还包括智慧物联管理系统，智慧物联管理系统包括本地联动控制装置和远程监控云平台，本地联动控制装置包括联动控制柜和用于实时检测空压站本体内环境参数、余热利用装置状态参数以及空气压缩机状态参数的传感器，联动控制柜的信号输入端分别连接各个传感器，联动控制柜的信号输出端连接空压站本体内的各设备并能够对其进行自动控制，远程监控云平台通过远程服务器，利用互联网或物联网技术连接本地联动控制装置，从而使远程监控云平台能够对智慧节能空压站的运行状态进行远程监控和控制。
作为本发明进一步的方案：所述传感器包括温度传感器、压力传感器以及流量计，温度传感器设置于空压设备室、空气压缩机箱以及干燥机箱内，压力传感器设置于储气罐和加热箱内，流量计设置于储气罐入口端处。
作为本发明进一步的方案：所述空压站本体上设有日常巡检小门和设备检修大门。
本发明的有益效果：
(1)通过分开设置空压设备室和余热利用装置室，结构设计合理紧凑，便于工作人员安装和检修；
(2)余热利用管路能充分利用空气压缩机和干燥机产生的热能，加热后的水进入保温水箱内可以作为员工生活用水使用，节能环保，同时也避免了空气压缩机和干燥机产生的热能直接排放到空压站本体内，使空压站本体内的温度升高，导致空压站本体内的设备运行不稳定、降低设备使用寿命且浪费热能，通过设置余热利用装置室可以使空压站本体内保持温度稳定适应；
(3)采用智慧物联管理系统，管理使用方便、科学且规范，能够对整个空压站的运行状态进行自动监控和控制调节，做到无人值守，智慧运行，提高设备的能源效率，降低能耗，降低用户的管理成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明空压设备室结构正面剖视示意图；
图2是本发明整体结构俯视示意图；
图3是本发明加热箱结构内部示意图；
图4是本发明余热利用管路结构示意图；
图5是本发明智慧物联管理系统的连接示意图。
图中：1、空压站本体；2、进风口；3、空压设备室；4、余热利用装置室；5、空气压缩机箱；6、干燥机箱；7、储气罐；8、空气压缩机；9、干燥机；10、通气网孔；11、储热罩；12、吸气泵；13、加热箱；14、余热利用管路；15、保温水箱；16、进水横管；17、出水横管；18、纵管；19、短管；20、连通管；21、油气分离罐；22、后冷却器；23、过滤器；24、空气过滤器；25、联动控制柜；26、温度传感器；27、压力传感器；28、流量计；29、动力柜。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示的一种智慧节能空压站，包括动力柜29、空压站本体1、智慧物联管理系统以及用于连接各设备的管线、阀门、仪表等，动力柜29用于给空压站各设备供能，以保证空压站正常运行，空压站本体1上开设有进风口2、日常巡检小门和设备检修大门，空压站本体1外的空气可以从进风口2进入空压站本体1内，空压站本体1内设置有空压设备室3和余热利用装置室4。
其中，空压设备室3内设置有空气压缩机箱5、干燥机箱6以及储气罐7，空气压缩机箱5和干燥机箱6内均设置有隔热保温层，工作时隔热保温层用于阻止空气压缩机箱5和干燥机箱6内的热量向空压站本体1内释放，造成空压站本体1内温度升高；空气压缩机箱5和干燥机箱6顶壁均开设有通气网孔10，通气网孔10正上方均盖设有储热罩11，工作时，空气压缩机箱5和干燥机9内的热量从通气网孔10汇聚到储热罩11内。
空气压缩机箱5内安装有空气压缩机8、油气分离罐21和后冷却器22，干燥机箱6内安装有干燥机9和过滤器23；油气分离罐21设置于空气压缩机8和后冷却器22之间，油气分离罐21的入口端与空气压缩机8的出气口连通，油气分离罐21的出口端与后冷却器22入口端连通，后冷却器22出口端与干燥机9入口端连通，干燥机9出口端与过滤器23入口端连通，过滤器23出口端与储气罐7入口端连通，空气压缩机8的吸气口与进风口2之间还设置有空气过滤器24，空气过滤器24入口端与空压站本体1上的进风口2连通，空气过滤器24出口端与空气压缩机8吸气口连通，
具体工作时，空气过滤器24先将空气中的灰尘或杂质过滤掉，过滤后的空气从进气控制阀进入空气压缩机8内，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐21内，经油气分离罐21后分别得到高温高压的油、气，高温高压的油、气接着进入后冷却器22，高温高压的润滑油经冷却器冷却后，返回油路进入下一轮循环，压缩空气经冷却器冷却后进入干燥机9内，干燥机9除去压缩空气内的水分，干燥后的压缩空气进入过滤器23，经过滤器23过滤后达到工业要求的压缩空气储存到储气罐7内，供后续使用。
其中，余热利用装置室4内设置有吸气泵12，吸气泵12的吸气端与每个储热罩11内部连通，优选的，在每个连接储热罩11与吸气泵12的连接管内都设置一个电动单向控制阀，使热气只能从储热罩11流向吸气泵12，不会回流到储热罩11内，吸气泵12的排气端连接加热箱13，加热箱13内也设置有隔热保温层，便于对加热箱13内热气的保存，使热量不会散发到余热利用装置室4内，优选的，在连接吸气泵12的排气端与加热箱13的连接管内也设置一个电动单向控制阀，使热气只能从吸气泵12流入加热箱13内，不会回流到吸气泵12内，加热箱13内设置有余热利用管路14，余热利用管路14一端设置有进水口，另一端设置有排水口，进水口与外部的水管连接，排水口连通位于加热箱13外的保温水箱15，热气储存在加热箱13内对余热利用管路14内的水进行加热，加热后的水进入保温水箱15内存储，可作为员工生活用水使用，充分利用空气压缩机8和干燥机9产生的热能，节能环保，优选的，在保温水箱15与加热箱13的连接管上设置电动调节阀，通过控制电动调节阀可以控制加热箱13内的热水流向保温水箱15的流速和时间，保温水箱15内设置有保温层，便于对保温水箱15内部的热水进行保温，优选的，可以在保温水箱15上安装温度检测仪，通过温度检测仪实时观察保温水箱15内水的温度。
具体的，余热利用管路14包括进水横管16和出水横管17，进水横管16一侧与进水口连通，进水横管16另一侧连通多个间隔设置的纵管18，优选四个纵管18，纵管18远离进水横管16的一端与出水横管17一侧连通，出水横管17另一侧与排水口连通，纵管18包括多根短管19，优选五根短管19，五根短管19从上至下依次间隔呈台阶型排列，顶部短管19的一端与进水横管16连通，底部短管19远离进水横管16的一端与出水横管17连通，相邻两根短管19之间设置连通管20，连通管20用于将相邻两根短管19连通，优选在短管19的两端分别设置一个连通管20，不仅可以使整个余热利用管路14稳固，还可以增加余热利用管路14的受热面积，从而提高加热效率，达到充分利用热能的目的。
具体工作时，预先向余热利用管路14内放水，在空压站工作时，通过吸气泵12吸取空气压缩机箱5和干燥机箱6顶部储热罩11内聚集的热空气，并将热空气排送至加热箱13内，热空气不断聚集在加热箱13内，从而对余热利用管路14内的水进行加热。
其中，智慧物联管理系统包括本地联动控制装置和远程监控云平台，本地联动控制装置包括联动控制柜25和用于实时检测空压站本体1内环境参数、余热利用装置状态参数以及空气压缩机8状态参数的传感器，传感器包括温度传感器26、压力传感器27以及流量计28，温度传感器26设置于空压设备室3、空气压缩机箱5以及干燥机箱6内，压力传感器27设置于储气罐7和加热箱13内，流量计28设置于储气罐7入口端处，联动控制柜25的信号输入端分别连接各个传感器，联动控制柜25的信号输出端连接空压站本体1内的各设备并能够对其进行自动控制，远程监控云平台通过远程服务器，利用互联网或物联网技术连接本地联动控制装置，从而使远程监控云平台能够对智慧节能空压站的运行状态进行远程监控和启停控制，使得智慧物联管理系统实现了管家式的服务，对气站的整体的运行效率和能耗等数据一目了然，进一步提高了气站的运行效率，降低了用户的管理成本。
需要说明的是，本发明中的联动控制柜25、传感器、阀门及仪表等都选择现有产品，属于现有技术，因此并未对其具体结构及工作原理进行详细介绍和限定。
相较于现有技术，本发明的智慧节能空压站有以下优点：
通过分开设置空压设备室3和余热利用装置室4，结构设计合理紧凑，便于工作人员安装和检修；
余热利用管路14能充分利用空气压缩机8和干燥机9产生的热能，加热后的水进入保温水箱15内可以作为员工生活用水使用，节能环保，同时也避免了空气压缩机8和干燥机9产生的热能直接排放到空压站本体1内，使空压站本体1内的温度升高，导致空压站本体1内的设备运行不稳定、降低设备使用寿命且浪费热能，通过设置余热利用装置室4可以使空压站本体1内保持温度稳定适应。
采用智慧物联管理系统，管理使用方便、科学且规范，能够对整个空压站的运行状态进行自动监控和控制调节，做到无人值守，智慧运行，提高设备的能源效率，降低能耗，降低用户的管理成本。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细说明，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (9)
1.智慧节能空压站，包括空压站本体(1)，其特征在于，所述空压站本体(1)上开设有进风口(2)，空压站本体(1)内设置有空压设备室(3)和余热利用装置室(4)；
所述空压设备室(3)内依次间隔设置空气压缩机箱(5)、干燥机箱(6)以及储气罐(7)，空气压缩机箱(5)内安装有空气压缩机(8)，干燥机箱(6)内安装有干燥机(9)，空气压缩机箱(5)和干燥机箱(6)顶壁均开设有通气网孔(10)，通气网孔(10)正上方均盖设有储热罩(11)，空气压缩机(8)的吸气口与进风口(2)连通，空压站本体(1)外的空气从进风口(2)依次经过空气压缩机(8)和干燥机(9)处理并储存在储气罐(7)内；
所述余热利用装置室(4)内设置有吸气泵(12)，吸气泵(12)的吸气端与每个储热罩(11)内部连通，吸气泵(12)的排气端连接加热箱(13)，加热箱(13)内设置有余热利用管路(14)，余热利用管路(14)一端设置有进水口，另一端设置有排水口，排水口连通位于加热箱(13)外的保温水箱(15)。
2.根据权利要求1所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述余热利用管路(14)包括进水横管(16)和出水横管(17)，进水横管(16)一侧与进水口连通，进水横管(16)另一侧连通多个间隔设置的纵管(18)，纵管(18)远离进水横管(16)的一端与出水横管(17)一侧连通，出水横管(17)另一侧与排水口连通。
3.根据权利要求2所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述纵管(18)包括多根短管(19)，多根短管(19)从上至下依次间隔呈台阶型排列，顶部短管(19)的一端与进水横管(16)连通，底部短管(19)远离进水横管(16)的一端与出水横管(17)连通，相邻两根短管(19)之间设置连通管(20)，连通管(20)用于将相邻两根短管(19)连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述空气压缩机箱(5)内还设置有油气分离罐(21)和后冷却器(22)，油气分离罐(21)设置于空气压缩机(8)和后冷却器(22)之间，油气分离罐(21)的入口端与空气压缩机(8)的出气口连通，油气分离罐(21)的出口端与后冷却器(22)入口端连通，后冷却器(22)出口端与干燥机(9)入口端连通。
5.根据权利要求4所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述干燥机箱(6)内还设置有过滤器(23)，过滤器(23)入口端与干燥机(9)出口端连通，过滤器(23)出口端与储气罐(7)入口端连通。
6.根据权利要求1所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述空气压缩机(8)的吸气口与进风口(2)之间还设置有空气过滤器(24)，空气过滤器(24)入口端与进风口(2)连通，空气过滤器(24)出口端与空气压缩机(8)吸气口连通。
7.根据权利要求1所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述智慧节能空压站还包括智慧物联管理系统，智慧物联管理系统包括本地联动控制装置和远程监控云平台，本地联动控制装置包括联动控制柜(25)和多个用于实时检测空压站本体(1)内环境参数和空气压缩机(8)状态参数的传感器，联动控制柜(25)的信号输入端分别连接各个传感器，联动控制柜(25)的信号输出端连接空压站本体(1)内的各设备并能够对其进行自动控制，远程监控云平台通过远程服务器，利用互联网或物联网技术连接本地联动控制装置，从而使远程监控云平台能够对智慧节能空压站的运行状态进行远程监控和控制。
8.根据权利要求7所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述传感器包括温度传感器(26)、压力传感器(27)以及流量计(28)，温度传感器(26)设置于空压设备室(3)、空气压缩机箱(5)以及干燥机箱(6)内，压力传感器(27)设置于储气罐(7)和加热箱(13)内，流量计(28)设置于储气罐(7)入口端处。
9.根据权利要求1所述的智慧节能空压站,其特征在于，所述空压站本体(1)上设有日常巡检小门和设备检修大门。
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