CN200964951Y - 螺杆式空气压缩机的余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺杆式空气压缩机的余热利用装置，属于空压机节能领域，旨在提供一种既能提高螺杆式空气压缩机的产气效率，又能对空气压缩机产生的余热进行利用的装置，采用了在空气压缩机旁安装一个热交换器，将空压机产生的热油、热气引导至热交换器中与冷水进行热交换的技术方案，既提高了空压机的产气效率，又得到生产和生活中所需的热水；本实用新型适用于螺杆式空气压缩机的应用领域。

Description

螺杆式空气压缩机的余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及一种余热利用装置，更具体地说，涉及一种对螺杆式空气压缩机产生的余热进行利用的装置。

背景技术

现有技术中，螺杆式空气压缩机(简称空压机)的工作流程如下：空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，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，从而分别得到高温高压的油、气。由于机器工作温度的要求，这些高温高压的油、气必须送入各自的冷却系统，其中压缩空气经冷却器冷却后，最后送入使用系统；而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；根据计算，在上述过程中，高温高压的油、气所携带的热量大约相当于空气压缩机功耗的1/4的转化热量，余热温度通常在80℃-100℃之间。螺杆式空气压缩机通过其自身的散热系统来给高温高压的油、气降温的过程中，大量的热能就被无端的浪费了；在提倡建设节约型社会的大趋势下，这种浪费无疑与我们的价值观念背道而驰，如何回收利用这些余热，成为本领域技术人员所急待解决的一个技术问题。

发明内容

本实用新型的技术目的是提供一种既能提高螺杆式空气压缩机的产气效率，又能在对空压机进行冷却的同时，回收产生的余热进行利用，从而获得生产和生活所需的热水的余热利用装置。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：

一种螺杆式空气压缩机的余热利用装置，包括有热交换器；所述余热利用装置设有自动控制电路，用于控制装置中各个电磁阀门的开闭；所述余热利用装置在空压机油气分离器出气管上设有气管三通电磁阀，气管三通电磁阀的一个出口连接通往空压机气冷却系统的气管道，气管三通电磁阀的另一个出口与热交换器的气通道蛇管的入气口连通，所述热交换器的气通道蛇管的出气口与进入压缩空气使用系统的管道连通；在所述油气分离器的出油管与空压机油冷却系统连接的管道上设有油管三通电磁阀，油管三通电磁阀的一个出口连接通往空压机油冷却系统的油管道；油管三通电磁阀的另一个出口与热交换器的油通道蛇管的入油口连通，油通道蛇管的出油口与空压机供油油路连通；所述热交换器外壳还设有冷水进水口和热水出口，所述热交换器的水流流向与油、气流向相逆行。

所述热交换器上还设有与气通道蛇管和油通道蛇管相配合可导流水流的隔板。

所述冷水入口连接有三通电磁阀，三通电磁阀的一个进水口连接有自来水进水管，三通电磁阀的另一个进水口连接循环水泵出水管，循环水泵的进水管与保温水塔的低水位处连通；所述热水出口与保温水塔的高水位处连通。

所述自动控制电路上还连接有设于保温水塔的温度感应器，根据水温来调整相应阀门的启闭。

所述自动控制电路上还连接有设于保温水塔高水位处的探针式水位感应器，根据水位来调整相应阀门的启闭。

本实用新型的原理是：在螺杆式空气压缩机旁安装一个热交换器，热交换器的放热管采用蛇管(铜管折弯成形)式，在本实用新型中，放热管分为油通道蛇管和气通道蛇管；在热交换器内装有隔板，高温油、高温气在蛇管中从进入口端向出口流动，低温水通过隔板在的引导下从另一侧的进口端向顺蛇管向出口流动(水流与油、气流向相反)。高温油在进入热交换器前先流经一个由温度感应器控制的电磁阀，当高温油油温低于80℃时，不经过热交换器直接返回空压机油路循环系统，当高温油油温不低于80℃时，送入热交换器经冷却后送回空压机油路循环系统；高温气则直接送入热交换器经冷却后送入压缩空气使用系统；低温水经热交换器吸热后成为高温水送入保温水塔储存，以备生产和生活所需。水路上装有循环水泵，保温水塔高水位装有探针式水位感应器及温度感应器，在热水注入初期，利用自来水水压通过热交换器向保温水塔注入热水，当水位升高至水位感应器探针位置时，则通过控制电路控制电磁阀关闭自来水进口，在水塔和热交换器间形成一个封闭水路，循环水泵工作，使封闭水路水温不断上升，当热交换器水温上升至65℃时，控制电路通过水塔上的温度感应器控制油路及气路上的电磁阀，关闭余热利用装置，高温油、高温气由空压机自带的冷却系统冷却，从而实现过载保护，防止因油、气冷却不佳导致空压机停机现象的出现。

本实用新型的有益技术效果是，使用本装置，利用空气压缩机的余热就可以得到企业所需的大量热水，节约了能源，降低了企业运营成本，也并保护了环境，在由热交换器对产生油气降温的同时，节省了空压机自带冷却系统的工作所需要的能源，一举两得；由于本实用新型技术与原有冷却系统相比具有更佳的散热效果，从而提高了空气压缩机的产气效率。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2的左图是本实用新型一个实施例中的热交换器左侧视图；右图是本实用新型一个实施例中的热交换器的右侧视图；中间图是热交换器的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中的热交换器中两条蛇管及热水出水管在热

交换器中的结构视图；

图4是本实新型的控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图1至图4对本实用新型的实施例作详细说明，附图中箭头方向分别为管道中油、气或水的流动方向：

本实用新型的余热利用装置设有自动控制电路，用于控制装置中各个电磁阀门的开闭；在图1中，压缩后的高温油气混合气经空压机6的油气分离器7分离后，分别进入气路和油路。

在气路上，油气分离器7的出气管连接有气管三通电磁阀8，气管三通电磁阀8的一个出口连接通往空压机气冷却系统的气管道11，气管三通电磁阀8的另一个出口与热交换器15的气通道蛇管29的入气口26连通，气通道蛇管29的出气口22与进入压缩空气使用系统的管道17连通。

在油路上，油气分离器7的出油管连接有温控三通电磁阀9，温控三通电磁阀9的一个出口与空压机供油油路13连通，温控三通电磁阀9的另一个出口连接有油管三通电磁阀10，油管三通电磁阀10的一个出口连接有通往空压机油冷却系统的油管道12；油管三通电磁阀10的另一个出口与热交换器15的油通道蛇管30的入油口27连通，油通道蛇管30的出油口21连接回油管14并与空压机供油油路13连通。

余热利用装置工作时，在气路上，气管三通电磁阀8通往热交换器15的气通道蛇管29的阀门打开，通往空压机气冷却系统的气管道11的阀门关闭；高温气进入热交换器15的气通道蛇管29的入气口26；流经气通道蛇管29中并与蛇管外的热交换器15中的冷水发生热交换；从气通道蛇管29的出气口22进入压缩空气使用系统的管道17，在管道17上还设有压力表16，用于指示气压；在油路上，当高温油油温不低于80℃时，温控三通电磁阀9通往空压机供油油路13的阀门关闭，温控三通电磁阀9通往油管三通电磁阀10的阀门打开；油管三通电磁阀10通往空压机油冷却系统油管道12的阀门关闭，油管三通电磁阀10通往热交换器15的油通道蛇管30的阀门打开，高温油进入热交换器15的油通道蛇管30的入油口27；流经油通道蛇管30中并与蛇管外热交换器15中的冷水发生热交换；从油通道蛇管30的出油口21经过回油管14进入空压机供油油路13。当高温油油温低于80℃时，温控电磁阀9关闭连接油管三通电磁阀10管道的阀门，连接空压机供油油路13的阀门打开，热油直接流回空压机供油油路13，以满足空压机6对油温在大于80℃的要求。

在水路上，在热交换器15外壳下方设有冷水入口28，图中箭头是冷水的流动方向，在热交换器15的外壳上方设有热水出口23，热交换器15的冷水入口28连接有三通电磁阀19，三通电磁阀19的一个进水口连接有自来水进水管18，三通电磁阀19的另一个进水口连接循环水泵1出水管101，循环水泵1的进水管102与保温水塔3的低水位处连通；热交换器15的热水出口23与保温水塔3的高水位处连通。保温水塔3中的高水位处还设有与控制电路电连接的探针式水位感应器5；当保温水塔3中的水在低水位时，三通电磁阀19与自来水进水管18连通的阀门打开，三通电磁阀19与出水管101连通的阀门关闭，冷水由自来水进水管18通过冷水入口28进入热交换器中进行加热；经由热水出口23流至保温水塔3中；当保温水塔3的水位涨高至处于保温水塔3高水位处的探针式水位感应器5时，探针式水位感应器5发出信号，控制电路控制三通电磁阀19与自来水进水管18的阀门关闭，三通电磁阀19与循环水泵1连通的阀门打开，这样在热交换器15和保温水塔3之间形成一个封闭的水路，控制电路启动循环水泵1开始工作，保温水塔3里面的水通过封闭水路循环，不断从热交换器15中吸入热量，不断加温。所述热交换器15中还设有与气通道蛇管29和油通道蛇管30相配合可导流水流的隔板24。

随着保温水塔3的水温不断上升，热交换器15的换热效率也会下降，为了防止由此导致气、油冷却不佳最终造成空压机6停机故障的出现，本实施例在保温水塔3上安装了连接控制电路的温度感应器4，当保温水塔3水温上升至设定值65℃时，气管三通电磁阀8关闭通往热交换器15的阀门，打开通往空压机气冷却系统气管道11的阀门，油管三通电磁阀10关闭通往热交换器15的阀门，打开通往空压机油冷却系统油管道12的阀门，这样，高温气、高温油不再经过热交换器15冷却，而是通过空压机6自带的冷却系统冷却，从而保证了高温气、高温油在任何情况下都能得到有效的冷却。当水温达到所需要温度时，用水可从保温水塔3的出水口2流出供应。

本实用新型的热交换器采用独特的三入三出的流体进出方式，三个入口为：入气口26、入油口27、冷水入口28；三个出口为：出气口22、出油口21、热水出口23，进出口的设置为入气口26、入油口27、热水出口23在同一侧，而出气口22、出油口21、冷水入口28同在另一侧。高温气和高温油进入热交换器15后分别进入气通道蛇管29和油通道蛇管30，气、油顺各自蛇管从入口处向出口处流动，另在热交换器中装有隔板24，构成水的流动通道，水的流动方向与气、油的流动方向相逆行，这样的结构可最大限度保证热交换的效率。

Claims (5)

1.一种螺杆式空气压缩机的余热利用装置，包括有热交换器，其特征是：所述余热利用装置设有自动控制电路，用于控制装置中各个电磁阀门的开闭；所述余热利用装置在空压机油气分离器(7)出气管上设有气管三通电磁阀(8)，气管三通电磁阀(8)的一个出口连接通往空压机气冷却系统的气管道(11)，气管三通电磁阀(8)的另一个出口与热交换器(15)的气通道蛇管(29)的入气口(26)连通，所述热交换器(15)的气通道蛇管(29)的出气口(22)与进入压缩空气使用系统的管道(17)连通；在所述油气分离器(7)的出油管与空压机油冷却系统连接的管道上设有油管三通电磁阀(10)，油管三通电磁阀(10)的一个出口连接通往空压机油冷却系统的油管道(12)；油管三通电磁阀(10)的另一个出口与热交换器(15)的油通道蛇管(30)的入油口(27)连通，油通道蛇管(30)的出油口(21)与空压机供油油路(13)连通；所述热交换器外壳还设有冷水进水口(28)和热水出口(23)，所述热交换器的水流流向与油、气流向相逆行。

2.根据权利要求1的螺杆式空气压缩机的余热利用装置，其特征是：所述热交换器(15)上还设有与气通道蛇管(29)和油通道蛇管(30)相配合可导流水流的隔板(24)。

3.根据权利要求1的螺杆式空气压缩机的余热利用装置，其特征是：所述冷水入(28)连接有三通电磁阀(19)，三通电磁阀(19)的一个进水口连接有自来水进水管(18)，三通电磁阀(19)的另一个进水口连接循环水泵(1)出水管(101)，循环水泵(1)的进水管(102)与保温水塔(3)的低水位处连通；所述热水出口(23)与保温水塔(3)的高水位处连通。

4.根据权利要求1的螺杆式空气压缩机的余热利用装置，其特征是：所述自动控制电路上还连接有设于保温水塔(3)的温度感应器(4)，根据水温来调整相应阀门的启闭。

5.根据权利要求1的螺杆式空气压缩机的余热利用装置，其特征是：所述自动控制电路上还连接有设于保温水塔(3)高水位处的探针式水位感应器(5)，根据水位来调整相应阀门的启闭。

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