CN201747566U - 余热回收装置 - Google Patents

Abstract

余热回收装置涉及余热回收利用领域，包括压缩机组和热交换器，热交换器通过余热油管和余热气管与压缩机组相连，在热交换器上设有冷水进口和热水出口，其特征在于：在热交换器内部两端还设有一个以上由隔板隔成的水热交换室，水热交换室之间还设有两根或两根以上水循环热交换管，在热交换器内还设有冷水进管和热水出管，冷水进管的一端与冷水进口相连，另一端与水热交换室相连；热水出管的一端与水热交换室相连，另一端与热水出口相连。有益效果是；通过在热交换器内部设置水热交换室和水循环热交换管，使得高温高压的气和油在进入热交换器内部以后，便能完全充分的与冷水进行热交换，不仅速度快，而且水温可以到达极限值。

Description

余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收利用技术领域，尤其是涉及一种对空气压缩机所产生的多余热量进行回收再利用的装置。

背景技术

随着科学技术的高速发展，空气压缩机被广泛运用于多种生产制造领域。空压机就将空气经过除尘过滤后，由进气控制阀进入压缩机主机内，在压缩过程中与喷入的冷却油相混合，经压缩后的混合气体从压缩腔内排入油气分离器，进而得到高温高压的油和气。为了消除过热对机组的损坏，这些高温高压的油和气必须进过冷却系统进行冷却，否则，压缩机乃至整个机组将会被过热而烧毁。其中，压缩空气在经过冷却后，进入使用系统或直接排放到环境中，而压缩后的高温高压的油在经过冷却后，通过返回管路进入下一轮循环。在上述这样一个过程当中，高温高压的油和气携带着大量的热量进入各自的冷却系统接受冷却，与此同时，大量的热能在毫无价值的情况下被消极的转化，或者是直接排放到大气环境中。这样不仅浪费大量的热能资源，而且还给人类环境造成了“热污染”。

响应节约型社会积极政策，解决上述“热污染”给人类社会带来的不利影响，对压缩机所产生的大量余热进行回收再利用，是本技术领域工作人员共同所面对的问题。

实用新型内容

本实用新型为弥补现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、实用，能够大量回收利用压缩机所产生的余热，快速获得较高温度的生产和生活用热水的余热回收装置。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种余热回收装置，包括压缩机组和热交换器，所述热交换器通过余热油管和余热气管与所述压缩机组相连，在所述热交换器上还设有冷水进口和热水出口，其特征在于：在所述热交换器的内部两端还分别设有一个以上由隔板隔成的密闭的水热交换室，所述两端的水热交换室之间还设有两根或两根以上水循环热交换管，在所述热交换器内还设有冷水进管和热水出管，所述冷水进管的一端与所述冷水进口相连，所述冷水进管的另一端与所述水热交换室相连；所述热水出管的一端与所述水热交换室相连，所述热水出管的另一端与所述热水出口相连。

本实用新型的进一步改进在于：在所述压缩机组中的油气分离器上还设有油管三通阀和气管三通阀，在所述热交换器壳体上还分别设有入油三通阀、出油三通阀、入气口和出气口。

本实用新型的进一步改进还在于：所述油管三通阀的一个出口通过油管与所述压缩机组的油冷却系统相连，所述油管三通阀的另一个出口通过所述余热油管与所述入油三通阀的一个入口相连；

所述气管三通阀的一个出口通过气管与所述压缩机组的气冷却系统相连，所述气管三通阀的另一个出口通过所述余热气管与所述入气口相连。

本实用新型的进一步改进还在于：所述入油三通阀与所述出油三通阀之间通过桥接油管相连接；

所述出油三通阀还通过所述余热油管与所述压缩机组的油冷却系统相连；

所述出气口通过所述余热气管与所述压缩机组的气冷却系统相连。

本实用新型的进一步改进还在于：在所述热交换器内还设有余热气内管，所述余热气内管的一端与所述入气口相连，所述余热气内管的另一端与所述出气口相连；

所述余热气内管在所述热交换器内与所述冷水进管紧密相贴；

所述余热气内管出气的一端穿过所述隔板处于所述水热交换室内与所述出气口相连。

本实用新型的进一步改进还在于：所述冷水进口与所述热水出口均设置在所述热交换器的同一端；

所述入油三通阀、出油三通阀、入气口和出气口均设置在所述热交换器上与所述冷水进口和所述热水出口相互垂直的同一侧。

本实用新型的进一步改进还在于：在所述热交换器内部，所述冷水进口与所述热水出口所在的一端，所述水热交换室的数量总是比另一端所述水热交换室的数量少一个；

在所述热交换器内部，所述水循环热交换管的数量总是随着所述水热交换室的增加以双数递增。

本实用新型具有的有益效果是；通过在热交换器内部设置水热交换室和水循环热交换管，使得高温高压的气和油在进入热交换器内部以后，便能完全充分的与冷水进行热交换，不仅速度快，而且水温可以到达极限值。

附图说明

图1为本实用新型：余热回收装置的整体剖面结构示意图；

图2为本实用新型：余热回收装置中的热交换器2内设有三个水热交换室时的内部结构示意图；

图3为本实用新型：余热回收装置中的热交换器2内设有五个水热交换室时的内部结构示意图；

图4为本实用新型：余热回收装置中的热交换器2内设有七个水热交换室时的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现新的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照图1所示，一种余热回收装置，包括压缩机组1和热交换器2，在压缩机组1中的油气分离器11上分别设置有油管三通阀12和气管三通阀13；在热交换器2的壳体上分别设置有入油三通阀21、出油三通阀22、入气口23、出气口24，以及冷水进口25和热水出口26。其中，冷水进口25与热水出口26设置在热交换器2的同一端，冷水进口25通过水管与自来水相连，热水出口26通过水管与保温水箱相连。入油三通阀21、出油三通阀22、入气口23和出气口24均设置在热交换器2的壳体上与冷水进口25和热水出口26相互垂直的同一侧。

在热交换器2的内部两端还分别设有一个以上由不锈钢隔板隔成的密闭的水热交换室27，用以引导水在热交换器2内的流动。两端的水热交换室27之间通过两根或两根以上的水循环热交换管28相互交错连通，其中，在热交换器2的内部，当冷水进口25和热水出口26所在的一端水热交换室27的数量为一个时，另一端水热交换室27的数量就为两个；在热交换器2的内部，当冷水进口25和热水出口26所在的一端水热交换室27的数量为两个时，另一端水热交换室27的数量就为三个，以此类推，冷水进口25与热水出口26所在的一端，水热交换室27的数量总是要比另一端的数量少一个。与此同时，水循环热交换管28的数量总是随着水热交换室27的增加而以双数递增，即，在热交换器2的内部，水热交换室27一端的数量为一个，另一端的数量为两个时，水循环热交换管28的数量为两根，当水热交换室27一端的数量为两个，另一端的数量为三个时，水循环热交换管28的数量就为四根，以此类推。

在热交换器2的内部还设置有冷水进管29和热水出管230，其中，冷水进管29的一端与冷水进口25相连，冷水进管29的另一端与水热交换室27相连；热水出管230的一端与水热交换室27相连，热水出管230的另一端与热水出口26相连。这样，冷水在进入热交换器2内部以后，首先通过冷水进管29被送至热交换器2内部一端的一个水热交换室27内，进行一次热交换；然后再由一根水循环热交换管28引入到热交换器2内部另一端的水热交换室27内，进行二次热交换；再由另一根水循环热交换管28引入到热交换器2内部原一端的水热交换室27内，进行三次热交换，如此反复往返，经多次热交换后最终由热水出管230将得到的高温热水导出热交换器2内，流进保温水箱。

在热交换器2的内部还设置有余热气内管231，余热气内管231的一端与入气口23相连，余热气内管231的另一端与出气口24相连接。其中，余热气内管231在热交换器2内与冷水进管29紧密相贴，这样便于将余热气内管231内的高温气体的热量预先传递给冷水进管29内的冷水。并且余热气内管231出气的一端穿过上述隔板处于水热交换室27的内部再与出气口24相连。这样就会使得换热更加充分。

油管三通阀12的一个出口通过油管3与压缩机组1中的油冷却系统14相连，油管三通阀12的另一个出口通过余热油管4与入油三通阀21的一个入口相连，入油三通阀21上的一个出口与出油三通阀22上的一个入口之间通过桥接油管5相连接，出油三通阀22还通过余热油管4与压缩机组1中的油冷却系统14相连。这样，在需要进行热交换时，便可以让余热油管4中的高温热油进入热交换器2内，在不需要进行热交换时，余热油管4中的油便可以沿着桥接油管5返回到压缩机组1中的油冷却系统14中。

气管三通阀13的一个出口通过气管6与压缩机组1的气冷却系统15相连，气管三通阀13的另一个出口通过余热气管7与入气口23相连。出气口24通过余热气管7与压缩机组1中的气冷却系统15相连。

接下来结合图2所示进一步阐述本实用新型中，热交换器2内设有三个水热交换室时，冷水与高温油和气进行热交换的具体过程：

在热交换器2的内部两端分别设有水热交换室271、水热交换室272和水热交换室273。其中，水热交换室271设于热交换器2上冷水进口25与热水出口26所在的一端，水热交换室272和水热交换室273同设于另一端。在水热交换室271与水热交换室272和水热交换室273之间设有水循环热交换管281和水循环热交换管282。其中，水循环热交换管281的一端与水热交换室272相连，水循环热交换管281的另一端与水热交换室271相连；水循环热交换管282的一端与水热交换室271相连，水循环热交换管282的另一端与水热交换室273相连。冷水进管29的一端与冷水进口25相连，冷水进管29的另一端与水热交换室272相连；热水出管230的一端与水热交换室273相连，热水出管230的另一端与热水出口26相连。

首先，压缩机组1将高温高压的冷却油通过入油三通阀21送入热交换器2内，并充满水热交换室271与水热交换室272和水热交换室273之间的所有空间。同时将高温高压气体通过入气口23送入余热气内管231内。打开冷水进口25使冷水进入热交换器2内，冷水在进入热交换器2后沿着冷水进管29向前运行，这时，冷水进管29周围的高温热油首先与冷水进管29内冷水进行热交换，紧接着，余热气内管231内的高温热气也开始与冷水进管29内的冷水进行热交换，由于，在热交换器2内余热气内管231与冷水进管29紧密相贴，所以高温热气与冷水的热交换更加充分。冷水沿着冷水进管29进入水热交换室272内，由于水热交换室均是由导热性能较好的不锈钢隔板隔成的，所以流进水热交换室272内水，又开始与水热交换室272外围的高温热油不断地进行着热交换。当水热交换室272内水达到一定量时，便会进入到水循环热交换管281内，并会沿着水循环热交换管281向水热交换室271运行。由于水循环热交换管281处于高温热油中，所以水在水循环热交换管281内又得到了再次热交换。然后热交换后的水由水循环热交换管281进入水热交换室271，并在水热交换室271内再一次得到水热交换室271外围热油的热交换，然后进入水循环热交换管282，在水循环热交换管282内得到再次热交换后进入水热交换室273内，同样，水在进入水热交换室273内后又得到了一次热交换，最后，经过多次热交换的水在水热交换室273内进入热水出管230，并在热水出管230内得到最后一次热交换后流出热交换器2。

图3与图4描绘出了本实用新型中，热交换器2内设有五个和七个水热交换室时，冷水与高温油和气进行热交换的流程示意结构。

本实用新型通过在热交换器内部设置水热交换室和水循环热交换管，使得高温高压的气和油在进入热交换器内部以后，便能完全充分的与冷水进行热交换，不仅速度快，而且水温可以到达极限值。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.余热回收装置，包括压缩机组和热交换器，所述热交换器通过余热油管和余热气管与所述压缩机组相连，在所述热交换器上还设有冷水进口和热水出口，其特征在于：在所述热交换器的内部两端还分别设有一个以上由隔板隔成的密闭的水热交换室，所述两端的水热交换室之间还设有两根或两根以上水循环热交换管，在所述热交换器内还设有冷水进管和热水出管，所述冷水进管的一端与所述冷水进口相连，所述冷水进管的另一端与所述水热交换室相连；所述热水出管的一端与所述水热交换室相连，所述热水出管的另一端与所述热水出口相连。

2.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征在于：在所述压缩机组中的油气分离器上还设有油管三通阀和气管三通阀；

在所述热交换器壳体上还分别设有入油三通阀、出油三通阀、入气口和出气口。

3.根据权利要求1或2所述的余热回收装置，其特征在于：所述油管三通阀的一个出口通过油管与所述压缩机组的油冷却系统相连，所述油管三通阀的另一个出口通过所述余热油管与所述入油三通阀的一个入口相连；

所述气管三通阀的一个出口通过气管与所述压缩机组的气冷却系统相连，所述气管三通阀的另一个出口通过所述余热气管与所述入气口相连。

4.根据权利要求1或2所述的余热回收装置，其特征在于：所述入油三通阀与所述出油三通阀之间通过桥接油管相连接；

所述出油三通阀还通过所述余热油管与所述压缩机组的油冷却系统相连；

所述出气口通过所述余热气管与所述压缩机组的气冷却系统相连。

5.根据权利要求1或2所述的余热回收装置，其特征在于：在所述热交换器内还设有余热气内管，所述余热气内管的一端与所述入气口相连，所述余热气内管的另一端与所述出气口相连；

所述余热气内管在所述热交换器内与所述冷水进管紧密相贴；

所述余热气内管出气的一端穿过所述隔板处于所述水热交换室内与所述出气口相连。

6.根据权利要求1或2所述的余热回收装置，其特征在于：所述冷水进口与所述热水出口均设置在所述热交换器的同一端；

所述入油三通阀、出油三通阀、入气口和出气口均设置在所述热交换器上与所述冷水进口和所述热水出口相互垂直的同一侧。

7.根据权利要求1所述的余热回收装置，其特征在于：在所述热交换器内部，所述冷水进口与所述热水出口所在的一端，所述水热交换室的数量总是比另一端所述水热交换室的数量少一个；

在所述热交换器内部，所述水循环热交换管的数量总是随着所述水热交换室的增加以双数递增。

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