CN202442466U

CN202442466U - 空压机热水器

Info

Publication number: CN202442466U
Application number: CN2012200799326U
Authority: CN
Inventors: 邢洪军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2022-03-05

Abstract

本实用新型涉及空压机热水器，包括空压机，热交换器、水箱、水泵、可编程逻辑控制器、变频器，所述空压机的油气桶设有出油口和进油口，油气桶、出油口、热交换器、进油口构成循环油路，所述水箱设有出水口和进水口，水箱、出水口、水泵、热交换器、进水口构成循环水路，可编程逻辑控制器通过变频器与水泵电性连接。本实用新型将空压机的废热通过热交换器为水箱内的水进行加热，实现了空压机余热的回收利用，节约了能源，并运用可编程逻辑控制器，可根据用户需求设置不同的使用功能。通过微处理器制动控制系统实现全天候无人控制，自动运行，自动补水。另外可在显示屏中直观显示进出油温度水箱温度、进出水温度、电动机转速以及水位状态。

Description

空压机热水器

技术领域

本实用新型涉及空压机技术领域，尤其涉及一种利用空压机余热回收的空压机热水器。

背景技术

针对现密集的工业城市，空气压缩机（简称空压机）已成为各工厂的常用设备，空压机是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空压机长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为高压压缩空气。在机械能转换为高压压缩空气过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，这些产生的高热由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体，这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的1/4，它的温度通常在80℃（冬季）—100℃（夏秋季），这些热能都由于机器运行温度的要求，都被无端地废弃排往大气中，即空压机的散热系统来完成机器运行的温度要求因空压机中的两个冷却器共用一套风冷冷却系统时，产生的热量全部回收用途有限，又达不到日常采暖及生活卫生热水所需，造成资源浪费的同时，又破坏了生态环境。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种有效利用空压机余热进行加热的空压机热水器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

空压机热水器，包括空压机，热交换器、水箱、水泵、可编程逻辑控制器、变频器，所述空压机的油气桶设有出油口和进油口，油气桶、出油口、热交换器、进油口构成循环油路，所述水箱设有出水口和进水口，水箱、出水口、水泵、热交换器、进水口构成循环水路，可编程逻辑控制器通过变频器与水泵电性连接。

作为改进，所述出油口通过出油管道与热交换器相连，所述进油口通过进油管道与热交换器相连，在所述出油管道和进油管道中分别设有一出油温度传感器和一进油温度传感器，所述出油温度传感器和进油温度传感器均与可编程逻辑控制器电性连接。

作为改进，所述出水口通过第一出水管道和水泵相连，水泵并通过第二出水管道与热交换器相连，进水口通过进水管道与热交换器相连，水箱、第二出水管道和进水管道中分别设有一水箱温度传感器、一出水温度传感器和一进水温度传感器，所述水箱温度传感器、出水温度传感器和进水温度传感器均与可编程逻辑控制器电性连接。

优选地，所述水箱中还设有液位传感器，所述液位传感器与可编程逻辑控制器电性连接。

优选地，所述液位传感器为三个，沿水箱的高度方向分布。

优选地，所述空压机还包括电动机、压缩腔、散热器、散热风扇，电动机和油气桶均与压缩腔相连，油气桶与散热器相连，散热器并与散热风扇相连。

优选地，所述空压机热水器进一步包括一显示屏，所述显示屏与可编程逻辑控制器电性连接。

优选地，所述空压机热水器进一步包括一触摸屏，所述触摸屏通过RS-485总线或RS-232总线与可编程逻辑控制器相连。

本实用新型所阐述的空压机热水器，与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型将空压机的废热通过热交换器为水箱内的水进行加热，实现了空压机余热的回收利用，节约了能源，并运用可编程逻辑控制器，可根据用户需求设置不同的使用功能。通过微处理器制动控制系统实现全天候无人控制，自动运行，自动补水。另外可在显示屏中直观显示进油温度、出油温度、水箱温度、出水温度、进水温度、电动机转速、水位状态。

附图说明

附图1为本实用新型空压机热水器的结构框图。

其中：1、水箱；2、热交换器；3、空压机；31、油气桶；32、电动机；33、压缩腔；34、散热器；35、散热风扇；4、可编程逻辑控制器；5、变频器；6、水泵；7、显示屏；8、出油温度传感器；9、进油温度传感器；10、进水温度传感器；11、出水温度传感器；12、水箱温度传感器；13、液位传感器；14、液位传感器；15、液位传感器；16、触摸屏。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型的空压机热水器做进一步描述，以便于更清楚的理解本实用新型所要求保护的技术思想。

附图1为本实用新型空压机热水器的结构框图。如图1所示，空压机热水器，包括空压机3、水箱1、热交换器2、可编程逻辑控制器4、变频器5、水泵6，空压机3包括油气桶31、电动机32、压缩腔33，空压机长期连续的运行过程中，通过电动机32把电能转换为机械能，从油气桶31中往压缩腔33中通入油气将上述机械能转换为高压压缩空气，并将油气分离，得到纯净的高压压缩空气。在机械能转换为高压压缩空气过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，机械螺杆的高速旋转，同时也摩擦发热，由于空压机运行的温度需要，这些产生的高热，由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸汽排出机体，造成资源浪费和破坏生态环境。为了资源的再次利用，在油气桶31上设有出油口和进油口，油气桶31、出油口、热交换器2、进油口构成循环油路，水箱1设有出水口和进水口，水箱、出水口、水泵6、热交换器、进水口构成循环水路，通过热交换器2将油的高温传递给水，从而实现了热水功能。可编程逻辑控制器4通过控制变频器5实现对水泵6运行速度的控制。

具体地，出油口通过出油管道与热交换器2相连，进油口通过进油管道与热交换器相连，在出油管道和进油管道中分别设有一出油温度传感器8和一进油温度传感器9，出油温度传感器8和进油温度传感器9均与可编程逻辑控制器4电性连接，出油温度传感器8和进油温度传感器9将进油温度、出油温度通过与可编程逻辑控制器4相连的显示屏7上显示。出水口通过第一出水管道和水泵6相连，水泵6并通过第二出水管道与热交换器2相连，进水口通过进水管道与热交换器2相连，水箱1、第二出水管道和进水管道中分别设有水箱温度传感器12、出水温度传感器11和进水温度传感器10，水箱温度传感器12、出水温度传感器11和进水温度传感器10均与可编程逻辑控制器4电性连接，水箱温度传感器12、出水温度传感器11和进水温度传感器10将水箱温度、出水温度和进水温度通过与可编程逻辑控制器4相连的显示屏7上显示。可编程逻辑控制器4并通过上述的进油温度、出油温度、水箱温度、出水温度以及进水温度控制变频器5改变水泵6的转速，从而使水箱内的水温一直保持用户的设定温度，水泵的转速信息也可以通过显示屏进行显示。对可编程逻辑控制器4的操作以及一些参数的设定可以通过触摸屏16实现，将触摸屏16通过RS-485总线或RS-232总线连接到可编程逻辑控制器4上，然后即可在触摸屏16上设定需要的数值，实际的设定值会写入到可编程逻辑控制器4的数据寄存器区域里面。

另外，在水箱1中还设有三个沿水箱的高度方向分布液位传感器（液位传感器13、液位传感器14和液位传感器15），液位传感器13、液位传感器14和液位传感器15均与可编程逻辑控制器电性连接。通过上述的三个液位传感器可以清楚的得出水箱内的水位信息并在显示屏7中显示出来，当水箱中的水过少时，启动冷水从冷水入口通过水泵6进行补水。

当进油温度仍然过高达不到空压机3平时需要的温度时，可通过与油气桶31相连的散热器34以及与散热器34相连的散热风扇35对油进行进一步降温，避免进入压缩腔内的油气温度过高而影响空压机3的使用寿命。

需要说明的是：

空压机余热回收最终理念与目的是节能和环保。在余热回收的同时优先考虑空压机正常工作，保证生产的需要、同时保证空压机的工况正常，延长设备的使用寿命，降低维护成本的理念而设计，主要由以下几点完成：

1. 要求空压机加载运行；

2. 要求空压机在余热回收同时排气湿度在80℃-87℃之间运行；

3. 要求空压机在余热回收同时尽量减少增加设备的功耗，尽可能地与原机配套辅助设备相同或更低；

4. 要保证整个系统设计的可靠性和较高的适用性，同时能适应季节变化对热回收的影响；

5. 要尽可能地在可靠的前提下减少投资成本，以实现经济性。

而本实用新型较佳的实施例是根据空压机工作所要求的条件设计的。螺杆空压机的油温度要求在65℃至95℃之间，最佳温度是75℃至85℃。使用的水泵6是高温泵，水泵6的电机采用变频电机，电机是由变频器5执行，水泵的泵水量是根据水温直接控制。因而通过控制了循环水的流量就能控制到油的温度降。所以，不论是早上、还是下午，不论是夏天、还是冬天，空压机的温度总是在70℃至90℃之间，达到最佳的工作温度。

本实用新型的优点在于：

1、通过微处理器制动控制系统实现全天候无人控制，自动运行，自动补水。

2、可在显示屏中显示进油温度、出油温度、水箱温度、出水温度、进水温度、电动机转速、水位状态。

3、运用可编程逻辑控制器4，可根据用户需求设置不同的使用功能。（并能与原有锅炉、热泵辅助系统并用等功能。）

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.空压机热水器，其特征在于，包括空压机，热交换器、水箱、水泵、可编程逻辑控制器、变频器，所述空压机的油气桶设有出油口和进油口，油气桶、出油口、热交换器、进油口构成循环油路，所述水箱设有出水口和进水口，水箱、出水口、水泵、热交换器、进水口构成循环水路，可编程逻辑控制器通过变频器与水泵电性连接。

2.根据权利要求1所述的空压机热水器，其特征在于，所述出油口通过出油管道与热交换器相连，所述进油口通过进油管道与热交换器相连，在所述出油管道和进油管道中分别设有一出油温度传感器和一进油温度传感器，所述出油温度传感器和进油温度传感器均与可编程逻辑控制器电性连接。

3.根据权利要求1所述的空压机热水器，其特征在于，所述出水口通过第一出水管道和水泵相连，水泵并通过第二出水管道与热交换器相连，进水口通过进水管道与热交换器相连，水箱、第二出水管道和进水管道中分别设有一水箱温度传感器、一出水温度传感器和一进水温度传感器，所述水箱温度传感器、出水温度传感器和进水温度传感器均与可编程逻辑控制器电性连接。

4.根据权利要求3所述的空压机热水器，其特征在于，所述水箱中还设有液位传感器，所述液位传感器与可编程逻辑控制器电性连接。

5.根据权利要求4所述的空压机热水器，其特征在于，所述液位传感器为三个，沿水箱的高度方向分布。

6.根据权利要求1所述的空压机热水器，其特征在于，所述空压机还包括电动机、压缩腔、散热器、散热风扇，电动机和油气桶均与压缩腔相连，油气桶与散热器相连，散热器并与散热风扇相连。

7.根据权利要求2-6任一项所述的空压机热水器，其特征在于，所述空压机热水器进一步包括一显示屏，所述显示屏与可编程逻辑控制器电性连接。

8.根据权利要求7所述的空压机热水器，其特征在于，所述空压机热水器进一步包括一触摸屏，所述触摸屏通过RS-485总线或RS-232总线与可编程逻辑控制器相连。