CN202493398U - 恒温变频热能回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒温变频热能回收系统，包括热交换箱、进水系统和冷却油进出系统；所述热交换箱内设置有热交换器；所述冷却油进出系统包括冷却油进管和冷却油出管，所述冷却油进管分别通过油管路与热交换器、冷却油出管连接，所述热交换器通过油管路与冷却油出管连接，所述进水系统包括设置在热交换箱上的进水机构、出水机构。本实用新型安装在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用，回收压缩机工作时被冷却介质(水或空气)带走的热能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种恒温变频热能回收系统，该恒温变频热能回收系统主要用于回收压缩机工作时被冷却介质（水或空气）带走的热能。
背景技术
压缩空气机组是工业中耗电最多的设备之一。压缩机是将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂液体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
在压缩机在工作过程中，驱动机头所耗电能转变成热量后大部分被压缩后的油气混合物带走。这些油气混合物经过分离，热能分别在各自的冷却器（油冷却器和后冷却器）中被冷却介质（水或空气）带走，最终被浪费掉。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种恒温变频热能回收系统，以解决现有技术中压缩机在工作时，热能被浪费掉的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
恒温变频热能回收系统，其特征在于，包括热交换箱、进水系统和冷却油进出系统；所述热交换箱内设置有热交换器；所述冷却油进出系统包括冷却油进管和冷却油出管，所述冷却油进管分别通过油管路与热交换器、冷却油出管连接，所述热交换器通过油管路与冷却油出管连接，所述进水系统包括设置在热交换箱上的进水机构、出水机构。
在本实用新型中，所述热交换箱内还设置有冷却器，所述冷却油进管、热交换器分别通过油管路与冷却器连接，冷却器通过油管路与冷却油出管连接。
在本实用新型中，所述冷却油进管与热交换器之间的油管路上设置有热 交换器温控阀。
在本实用新型中，所述热交换器与冷却器之间的油管路上设置有油冷器温控阀。
在本实用新型中，所述冷却油进管与冷却油出管之间、以及热交换器与冷却油出管之间均设置有控制阀。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述进水机构包括水泵和进水管。进一步，所述水泵与变频器连接。
在本实用新型中，所述油管路上均设置有温度传感器，所述温度传感器与人机界面连接。在本实用新型的一个优选实施例中，所述出水机构包括与热交换箱连接的出水管、与该出水管连接的集水箱。进一步，所述集水箱内设置有水位计，该水位计与人机界面连接。
本实用新型安装在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用，回收压缩机工作时被冷却介质（水或空气）带走的热能。
本实用新型还具有以下优点：
1.热能回收系统无噪音、无污染、无能耗。
2.安装本实用新型后，机组的运行排气温度更稳定，油过滤器、油气分离器过滤的分离效果能发挥更好，各个阀件的使用寿命更长，有效的降低了压缩机维修费用。更能使压缩机保持最佳运行温度82-96℃，使润滑油的性能发挥更好，降低损耗。
3.本实用新型基本不需要维护，无维护成本；
4.本实用新型所产生的循环水应用广泛，可供员工宿舍使用，食堂热水使用等其他工业热水预热，从而实现热能回收，达到节能的效果。
本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本实用新型的示意图；
图2为电机功率与水流量加热曲线图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。
如图1所示，恒温变频热能回收系统，包括热交换箱100、进水系统和冷却油进出系统。
冷却油进出系统包括冷却油进管210和冷却油出管220，便于冷却油的进出。
热交换箱100内设置有热交换器110和冷却器120。冷却油进管210分别通过油管路与热交换器110、冷却器120、冷却油出管220连接；热交换器110分别通过油管路与冷却器120、冷却油出管220连接；冷却器120通过油管路与冷却油出管220连接；冷却油进管与热交换器之间的油管路上设置有热交换器温控阀。热交换器与冷却器之间的油管路上设置有油冷器温控阀。冷却油进管与冷却油出管之间、以及热交换器与冷却油出管之间均设置有控制阀。油管路上均设置有温度传感器310，温度传感器310与人机界面300连接。油管路上均设置有温度传感器，温度传感器与人机界面连接。
当由冷却油进管210进入的冷却油温度升高到热交换器温控阀的设定值时，热交换器温控阀自动打开，冷却油进入热交换器将热量传递给冷却水，然后进入下一流程。
如果经过热交换后冷却油的温度仍然低于油冷器温控阀的设定值，则不进入油冷却器而直接经过冷却油出管220进入压缩机工作腔内。如果经过热交换后冷却的温度高于油冷器温控阀的设定值，则先进入冷却器冷却，然后再经过冷却油出管220进入压缩机循环。
进水系统包括设置在热交换箱上的进水机构、出水机构。进水机构包括水泵410和进水管420。水泵410与一变频器320连接，变频器320与人机界面300连接。通过变频器控制水泵马达转速调节进水量，从而达到生产恒温热水的目的，并且恒温热水的温度是可调节的。
出水机构包括与热交换箱连接的出水管510、与该出水管连接的集水箱520。集水箱520内设置有水位计330，该水位计330与人机界面300连接。通过人机界面300控制，可实现无人值守，24小时全自动安全运行，能够进 行现场运行数据的收集，并具有通信功能，实现运行数据的远程监控和分析。
安装在压缩机主机和冷却器之间，无论是水冷式压缩机还是风冷式压缩机都可适用，回收水温常规为55℃-75℃之间，最高可达90℃，回收了大部分高温高压的油、气中所携带的热能，可用于加热或者预热或者其他工业材料，从而节省了大量用电，带来显著的经济效益。广泛适用于需要高温水或热水地方，如浴室、食堂、食品工业、锅炉软水或取暖设备等。
本实用新型的运行工作原理：
1.压缩机启动状态
当压缩机冷态启动时，冷却油的温度较低，此时油冷器温控阀、热交换器温控阀关闭，冷却油不经过热交换器和冷却器而直接经过冷却油出管220进入压缩机。
2.热能回收系统工作状态
压缩机运行一段时间后，温度开始升高，当冷却温度升高到热交换器温控阀的设定值时，热交换器温控阀自动打开，冷却油进入热交换器将热量传递给由进水机构送来的冷却水，然后进入下一流程。
如果经过热交换后冷却油的温度仍然低于油冷器温控阀的设定值，则不进入油冷却器而直接经过冷却油出管220进入压缩机工作腔内。如果经过热交换后冷却的温度高于油冷器温控阀的设定值，则先进入冷却器冷却，然后再进入压缩机循环。
3热能回收系统暂停工作状态
当能量回收装置的热水暂不需要而停止供应时，热交换器内不发生热量交换，此时冷却油仍然保持高温状态（通常大于油冷却器旁通阀的设定值）于是冷却油经油冷却器旁通阀进入油冷却器冷却后再进入压缩机，以保证压缩机的正常工作。
采用本实用新型节能数据计算：
根据公式Q=C×m×Δt，式中，C代表比热容，m代表流体质量，Δt代表流体温差。
这样我们可以根据油和空气的流量及温差，计算出各种功率的压缩机可以回收的热能具体有多少，如下表：
以75kW为例，润滑油的比热容约为2.1×103J/kg·℃，密度约为0.78kg/L：
则有Q=C×m×Δt
=2.1×103×76/60×0.78×(80-60)
=41496J/s≈41.5kW
回收的电能以加热水温的方式利用起来，具体加热多少水已经提升多少水温，我们也是可以计算的，参见图2
在图中，横坐标代表电机功率,单位是kW，纵坐标代表水流量，单位是kg/h,每一条曲线对应一个温差。例如：110kW的空压机，每小时可以把1850kg左右的水加热30℃。
本实用新型的供水管道采用PP-R管作为主要管材。PP-R管材除具有一般 塑料管材质轻、强度好、耐腐蚀、使用寿命长的特点外，还由于自身的特性具有无毒（分子中仅含有碳氢两种元素，不会造成对人体的任何毒，副作用，是当之无愧的环健康材料）不生锈、不结垢（内外壁光滑，且有壁光滑，具有较强的腐蚀性，且对流动液体具有很少的流动阻力）耐热、防冻、保温、废料可回收利用等优点。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.恒温变频热能回收系统，其特征在于，包括热交换箱、进水系统和冷却油进出系统；所述热交换箱内设置有热交换器；所述冷却油进出系统包括冷却油进管和冷却油出管，所述冷却油进管分别通过油管路与热交换器、冷却油出管连接，所述热交换器通过油管路与冷却油出管连接，所述进水系统包括设置在热交换箱上的进水机构、出水机构。
2.根据权利要求1所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述热交换箱内还设置有冷却器，所述冷却油进管、热交换器分别通过油管路与冷却器连接，冷却器通过油管路与冷却油出管连接。
3.根据权利要求2所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述冷却油进管与热交换器之间的油管路上设置有热交换器温控阀。
4.根据权利要求3所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述热交换器与冷却器之间的油管路上设置有油冷器温控阀。
5.根据权利要求4所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述冷却油进管与冷却油出管之间、以及热交换器与冷却油出管之间均设置有控制阀。
6.根据权利要求2所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述进水机构包括水泵和进水管。
7.根据权利要求6所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述水泵与变频器连接。
8.根据权利要求5所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述油管路上均设置有温度传感器，所述温度传感器与人机界面连接。
9.根据权利要求8所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述出水机构包括与热交换箱连接的出水管、与该出水管连接的集水箱。
10.根据权利要求9所述的恒温变频热能回收系统，其特征在于，所述集水箱内设置有水位计，该水位计与人机界面连接。
Priority Applications (1)
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| CN2011204803487U CN202493398U (zh) | 2011-11-27 | 2011-11-27 | 恒温变频热能回收系统 |
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| CN2011204803487U CN202493398U (zh) | 2011-11-27 | 2011-11-27 | 恒温变频热能回收系统 |
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| CN202493398U true CN202493398U (zh) | 2012-10-17 |
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| CN (1) | CN202493398U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103983013A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 新型无霜空气源热泵热水器 |
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2011
- 2011-11-27 CN CN2011204803487U patent/CN202493398U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103983013A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-13 | 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 | 新型无霜空气源热泵热水器 |
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