CN201297253Y

CN201297253Y - 水冷空气压缩机热回收系统

Info

Publication number: CN201297253Y
Application number: CNU2008201544008U
Authority: CN
Inventors: 潘志旸
Original assignee: Shanghai Ingersoll Rand Compressor Ltd
Current assignee: Shanghai Ingersoll Rand Compressor Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2018-10-23

Abstract

本实用新型提出一种水冷空气压缩机热回收系统，其包括油气分离装置、换热器、采用冷却装置进行冷却作业的油冷却器、温控阀、第一温度传感器、第二温度传感器以及变频控制器。油气分离装置连接至空压机机头，换热器与油气分离装置相连，油冷却器与换热器相连。温控阀包括低温进油端、高温进油端及出油端，其低温进油端连接至油冷却器，高温进油端连接至油气分离装置，出油端连接至空压机机头。第一温度传感器设置在油冷却器的冷却水进水端。第二温度传感器设置在油冷却器的冷却水出水端。变频控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器及冷却装置相连。本实用新型可以大大提高空压机热回收系统的回收效率。

Description

水冷空气压缩机热回收系统

技术领域

本实用新型属于空压机废热回收利用领域，特别涉及一种高效率的水冷空气压缩机热回收系统。

背景技术

目前我国空压机的应用十分广泛，其中大量电子和轻工业的空压机都是采用风冷结构或水冷结构的散热方式，风冷结构的散热方式是指通过风扇将空压机产生的热量排放至大气中，水冷结构的散热方式是指通过冷却水带走空压机所产生的热量。然而这两种散热方式是将空压机产生的热量白白排放到大气中或水中浪费掉了，从节能和环保的角度出发，应该充分利用这部分热量，使其转换成能被企业或日常生活中再利用的能源。

为了实现空压机产生的“废热”可以被回收利用的目的，现推出了一种具有热回收功能的空压机，其可以将“废热”转换为热水，请参见图1，其为现有的一种具有热回收功能的空压机的结构示意图。此具有热回收功能的空压机包括空压机电机101、空压机机头103、油气分离筒105、换热器107、油冷却器111、第一温控阀113以及油过滤器115。

空压机在工作时，其空压机机头103由电机101带动，并产生热量，使空压机中的油温不断升高。此时高温油通过油气分离筒105分离出来后进入换热器107。高温油在换热器107中和水进行热量交换后被送入油冷却器111中，并与外界的空气或水再次进行热量交换，使温度再次大幅降低。最后经两次降温后的低温油进入第一温控阀113的低温进油端。其中，高温油在进入换热器107中与水进行热量交换后，将具有一定温度的水存放到保温水箱109中，以便对水获得的热能实现再利用。因此空压机这样的设计从一定程度上节约了热能源的浪费。

但是，正常运转中的空压机，冷却油的回油温度是不能过低的，而油冷却器111又往往会将油的温度降得过低，因此第一温控阀113的作用正是用来保证冷却的油在进入空压机机头103之前维持在允许温度之上。温控阀113分别与油冷却器111、油过滤器115以及油气分离筒105相连，由于从油冷却器111处流入第一温控阀113的冷却油温度过低，则必须从油气分离筒105引入更多的高温油来“中和”这个低温。因此，在第一温控阀113的调控作用下，随着高温油流入第一温控阀113，流经换热器107的高温油则相应地减少，从而交换给水的热能也就会减少，也就造成了热回收系统单位时间内回收的“废热”大量减少。

综上所述，现有的空压机存在着热量回收效率差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水冷空气压缩机热回收系统，以解决现有的空压机存在着热量回收效率差的问题。

本实用新型提出一种水冷空气压缩机热回收系统，用以回收空压机产生的热能，其包括油气分离装置、换热器、采用冷却装置进行冷却作业的油冷却器、温控阀、第一温度传感器、第二温度传感器以及变频控制器。油气分离装置连接至空压机机头，换热器与油气分离装置相连，油冷却器与换热器相连。温控阀包括低温进油端、高温进油端及出油端，其低温进油端连接至油冷却器，高温进油端连接至油气分离装置，出油端连接至空压机机头。第一温度传感器设置在油冷却器的冷却水进水端。第二温度传感器设置在油冷却器的冷却水出水端。变频控制器分别与第一温度传感器、第二温度传感器及冷却装置相连，其用于根据第一温度传感器与第二温度传感器所测量到的温度差控制冷却装置工作频率。

依照本实用新型较佳实施例所述的水冷空气压缩机热回收系统，变频控制器为VFD控制器。

依照本实用新型较佳实施例所述的水冷空气压缩机热回收系统，其还包括用以储存温水的保温水箱，此保温水箱与换热器相连。

依照本实用新型较佳实施例所述的水冷空气压缩机热回收系统，冷却装置为冷却水泵。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：本实用新型通过对油冷却器的进油与出油之间的温差的监测，来控制油冷却器中的冷却水量，使油冷却器不会将油温降至过低，既减少了从空压机油冷却器损失的可回收废热，又保证足够多的高温冷却油流经换热器，大大增加了废热的回收量，提高了热回收系统的效率。

附图说明

图1为现有的一种具有热回收功能的空压机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种水冷空气压缩机热回收系统示意图。

具体实施方式

在整个冷却油循环过程中，主要有两个地方极大影响了热回收系统回收的废热量和热回收效率：

1、冷却油经过油冷却器的时候向外界散发了大量的可回收“废热”；

2、由于温控阀的调节作用，经过换热器的高温冷却油大量减少，使经过换热器回收的“废热”大量减少。

根据上述两个问题点，本实用新型采用第一温度传感器及第二温度传感器对油冷却器进油与出油的温度进行监测，并通过变频控制器控制油冷却器的进油与出油之间的温差，从而使得从油冷却器中损失的废热大大减少，并提高热回收系统的热回收效率。

以下结合附图，具体说明本实用新型。

请参见图2，其为本实用新型实施例的一种水冷空气压缩机热回收系统示意图。此水冷空气压缩机热回收系统用以回收空压机产生的热能，其包括油气分离装置205、换热器207、油冷却器211、温控阀213、第一温度传感器223、第二温度传感器225以及变频控制器219。油气分离装置205连接至空压机机头203，换热器207与油气分离装置205相连，油冷却器211与换热器207相连，其可以采用冷却装置227进行冷却作业。温控阀213包括低温进油端、高温进油端及出油端，其低温进油端连接至油冷却器211，高温进油端连接至油气分离装置205，出油端连接至空压机机头203。第一温度传感器223设置在油冷却器211的冷却水进水端。第二温度传感器225设置在油冷却器211的冷却水出水端。变频控制器219分别与第一温度传感器223、第二温度传感器225及冷却装置227相连，其用于根据第一温度传感器223与第二温度传感器225所测量到的温度差控制冷却装置227的工作频率。本实施例中的变频控制器219采用的是VFD控制器。冷却装置227采用的是冷却水泵。

在空压机工作前，先要设定好第一温度传感器223、第二温度传感器225及VFD控制器的参数值。当空压机工作时，其空压机机头203由电机201带动，并产生热量，使空压机机头203中的油温不断升高。此时高温油通过油气分离装置205分离出来后进入换热器207。高温油在换热器207中和水进行热量交换，使油温大幅降低，并且将获得热量的水储存在保温水箱209中，以便将水导出后利用其热能。接着，与水进行热交换后的中温油被送入油冷却器211中，并与油冷却器211中的冷却水再次进行热量交换，使油的温度再次大幅降低。在实际应用时，冷却水可以是通过冷却水泵打入油冷却器211中的。

第一温度传感器223与第二温度传感器225则分别测量油冷却器211的进水端与出水端的冷却水温，然后将冷却水温实时传输给VFD控制器。若第一温度传感器223与第二温度传感器225所测量到的温度差大于预设值△???T，则VFD控制器相应降低冷却水泵227的工作频率，减少经过油冷却器211的冷却水量，并降低被油冷却器211带走的热量，从而令油冷却器211进油与出油之间的油温差减小。因此，当经由油冷却器211冷却后的油从油冷却器211流入温控阀213的低温进油端时，其温度也不会过低。而这个油温只需和油气分离装置205处流出的少量高温油混合，就能达到温控阀213的温度阀值，并经温控阀213调控至空压机正常运行允许的回油温度，再经过油过滤器215过滤掉杂质后返回空压机机头203。所以，从油气分离装置205流入温控阀213的高温油减少，也就意味着流入换热器207的高温油增多，也就增加了高温油的“废热”回收量。在实际应用过程中，操作人员可以通过控制柜229来对VFD控制器发出指令。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1、一种水冷空气压缩机热回收系统，用以回收一空压机产生的热能，其包括一油气分离装置、一换热器、采用一冷却装置进行冷却作业的一油冷却器以及一温控阀，该油气分离装置连接至空压机机头，该换热器与该油气分离装置相连，该油冷却器与该换热器相连，该温控阀包括低温进油端、高温进油端及出油端，其低温进油端连接至该油冷却器，高温进油端连接至该油气分离装置，出油端连接至空压机机头，其特征在于，该水冷空气压缩机热回收系统还包括一第一温度传感器、一第二温度传感器以及用以根据该第一温度传感器与该第二温度传感器所测量到的温度差控制该冷却装置工作频率的一变频控制器，该第一温度传感器设置在该油冷却器的冷却水进水端，该第二温度传感器设置在该油冷却器的冷却水出水端，该变频控制器分别与该第一温度传感器、该第二温度传感器及该冷却装置相连。

2、如权利要求1所述的水冷空气压缩机热回收系统，其特征在于，该变频控制器为VFD控制器。

3、如权利要求1所述的水冷空气压缩机热回收系统，其特征在于，该水冷空气压缩机热回收系统还包括用以储存温水的一保温水箱，其与该换热器相连。

4、如权利要求1所述的水冷空气压缩机热回收系统，其特征在于，该冷却装置为冷却水泵。