CN202579188U - 一种可回收余热的喷油螺杆空压机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可回收余热的喷油螺杆空压机，包括装有驱动电机的喷油螺杆空压机主机，以及喷油螺杆空压机主机进气阀前端装有的空气滤清器，所述的喷油螺杆空压机主机油气出口混合管路接有油气分离罐，于油气分离罐上部的油气分离器经最小压力阀和输气管路接入冷却器，于油气分离罐中部的输油管路经温控阀A接入热能回收换热器的高温润滑油回路的进油口，并经高温润滑油回路出油口连接的温控阀B接入的冷却器，再经输油管路回至喷油螺杆空压机主机，热交换水回路的热水出口管路与循环水箱的热水输入管连接。本实用新型通过热能回收换热器，将输油管路中高温润滑油与热能回收换热器回路中的冷水进行热交换，吸收高温润滑油的热量，进行回收利用。

Description

一种可回收余热的喷油螺杆空压机

技术领域

本实用新型属于空气压缩机技术领域，涉及一种空气压缩机，具体涉及一种可回收余热的喷油螺杆空压机。

背景技术

目前喷油螺杆空压机广泛应用于各行各业，喷油螺杆空压机组是由螺杆压缩机主机、电动机、油气分离器、冷却器、风扇、水分离器、电气控制箱以及空气管路、油管路、调节控制阀等组成。从螺杆压缩机排出的油、气混合物，经过油气分离器，用旋风分离的方法粗分离出大部分油，剩余的油经过油气分离器滤芯作进一步精分离而沉降在滤芯底部。油气分离器滤芯底部的油利用压差由回油管路引入压缩机。螺杆压缩机在空气压缩过程中产生大量的压缩热，通过冷却器直接冷却，大量热量散失在空气当中或被冷却水带走，没有得到很好的利用而白白浪费掉。随着人们节能意识的提高，越来越多的企业已认识到通过回收压缩空气时产生的压缩热量，来实现节能减排的目的。但是到目前为止，现有的喷油螺杆空压机仍然没有将喷油螺杆空压机压缩工作时油管路中高温润滑油的热量有效地加以利用，造成浪费，达不到节能减排所要求的目标。

实用新型内容

本实用新型目的是针对喷油螺杆空压机运行过程中存在的热量浪费现象，提供一种可回收余热的喷油螺杆空压机，通过设置在油气分离罐中部的输油管路经温控阀A接入热能回收换热器，将输油管路中高温润滑油与热能回收换热器所接入热交换水回路中的冷水进行热交换，吸收高温润滑油热量，使热交换水回路中的冷水水温升高，再送入配套系统中循环水箱进行循环使用，有效的利用了空气压缩过程中产生的大量压缩热，解决了现有技术中存在的热能浪费问题，达到了节能减排所要求的目标。

本实用新型所采用的技术方案是，一种可回收余热的喷油螺杆空压机，由螺杆空压机主机、驱动电动机、螺杆空压机主机进气阀前端装有的空气滤清器，螺杆空压机主机油气混合管路出口连接的油气分离罐，以及油气分离罐上部的空气管路连接的空气冷却器、油气分离罐中部的油管路和各个管路上设置的控制调节阀等组成，于油气分离罐中部的油管路经温控阀A接入热能回收换热器的高温润滑油回路的进油口，并经高温润滑油回路出油口连接的温控阀B接入空气管路的空气冷却器，经空气冷却器冷却的油管路再回至喷油螺杆空压机主机；所述热能回收换热器中的热交换水回路的余热回收水进口管路上接有与循环水箱连接的循环水泵，热交换水回路的余热回收水出口管路与循环水箱的输水管连接；所述的油气混合管路中设有温度传感器。

本实用新型所述的可以回收余热的喷油螺杆空压机，具特征还在于，

所述热能回收换热器的余热回收水进口管路上连接的循环水泵，循环水泵由变频器和PLC控制器控制。

所述冷却器至喷油螺杆空压机主机的回油管路上设有油过滤器和油过滤器差压开关，所述油气分离罐的底部还装有泄油阀。

所述的油气分离罐上部的空气管路连接的空气冷却器或为水冷却器，空气冷却器的下部装有冷却风扇，水冷却器上接有循环冷却水管路。

所述的进气阀与油气分离罐之间设有的控制管路上装有限流阀、泄放阀、伺服气缸和加载电磁阀。

所述热能回收换热器中的高温润滑油回路与热交换水回路呈逆向平行布置。

本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机，通过设置在油气分离罐中部的输油管路经温控阀A接入热能回收换热器，将输油管路中高温润滑油与热能回收换热器所接入热交换水回路中的冷水进行热交换，吸收高温润滑油热量，使热交换水回路中的冷水水温升高，再送入配套系统中的循环水箱进行使用，此举可以回收空压机输油管路中高温润滑油热量的75％左右，再将交换得到的热水用于生产或生活中，以节约能源消耗，减少二氧化碳、二氧化硫的排放。

本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机还有如下特点：

1、绿色环保，可回收余热的喷油螺杆空压机通过吸收空压机的热量来制取热水，无废气污染，无烟尘排放，无有害气体排放，保持清净环境。

2、高效节能，在压缩机工作的同时，通过余热回收的方式将高温润滑油的75％左右热量吸收利用产出热水，无须运行费用，为企业节省大量的电费开支。

3、热能回收换热器采用钎焊板式换热器，使用316L不锈钢材质制作耐高温、寿命长，且保证高品质卫生水质，传热效率高，不易结垢，不对热水产生污染。

4、稳定可靠，可回收余热的喷油螺杆空压机通过两个温控阀对润滑油的流向控制以及通过变频器对水泵输水量的控制，保证主机的排气温度在露点温度之上，从而保证气态水不会冷凝出来，造成润滑油的乳化现象的出现，保证机器正常润滑需要。

5、提高空压机的使用寿命，空压机工作温度的降低，减少了机器故障的发生，降低了维修成本，同时也延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机风冷结构示意图；

图2是本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机水冷结构示意图；

图3a和图3b是本实用新型热能回收换热器结构示意图；

图4a、图4b、图4c和图4d是本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机结构布置四面视图。

图中，1.螺杆空压机主机，2.驱动电机，3.进气阀，4.空气滤清器，5.油气分离罐，6.油气分离器，7.空气冷却器，8.温控阀A，9.热能回收换热器，10.高温润滑油回路，11.温控阀B，12.热交换水回路，13..循环水泵，14.循环水箱，15温度传感器，16.输水管，17.变频器，18.PLC控制器，19.最小压力阀，20油过滤器，21.油过滤器差压开关，22.泄油阀，23.限流阀，24泄放阀，25.伺服气缸，26.加载电磁阀，27.水冷却器，28.冷却风扇，29.循环冷却水管路。

控制管路

空气管路＝＝＝＝＝油管路

油气混合管路

热回收水管路———循环冷却水管路-----

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种可回收余热的喷油螺杆空压机，如图1所示，由螺杆空压机主机1、驱动电动机2、螺杆空压机主机1进气阀3前端装有的空气滤清器4，螺杆空压机主机1油气混合管路出口连接的油气分离罐5，以及油气分离罐5上部的空气管路连接的空气冷却器7、油气分离罐5中部的油管路和各个管路上设置的控制调节阀等组成，于油气分离罐5中部的油管路经温控阀A 8接入热能回收换热器9的高温润滑油回路10的进油口，并经高温润滑油回路10出油口连接的温控阀B 11接入空气管路的空气冷却器7，经空气冷却器7冷却的油管路再回至螺杆空压机主机1；所述热能回收换热器9中的热交换水回路12的余热回收水进口管路上接有与循环水箱14连接的循环水泵13，热交换水回路12的余热回收水出口管路与循环水箱14的输水管16连接；所述的油气混合管路中设有温度传感器15；

本实用新型的热能回收换热器9的余热回收水进口管路上连接的循环水泵13，循环水泵13由变频器17和PLC控制器18控制，所述的空气冷却器7至喷油螺杆空压机主机1的回油管路上还设有油过滤器20和油过滤器差压开关21，所述油气分离罐5的底部还装有泄油阀22。

所述的进气阀3与油气分离罐5之间设有的控制管路上装有限流阀23、泄放阀24、伺服气缸25和加载电磁阀26。

如图3a和图3b所示，本实用新型可以回收余热的喷油螺杆空压机的热能回收换热器9中的高温润滑油回路10与热交换水回路12呈逆向平行布置。

本实用新型以附图1-可回收余热的喷油螺杆空压机风冷结构为实例进行说明。

当本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机驱动电机2通电启动后，在输气管路上，外界空气经过空气滤清器4过滤除去尘埃后，经由进气阀3进入螺杆空压机主机1内部进行压缩，并与润滑油混合，与油混合的压缩空气排入油气分离罐5进行初分离，经过初分离后的混合空气通过油气分离器6进行精细分离，经由最小压力阀19至空气冷却器7冷却后再经空气管路输送入使用系统使用。本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机刚启动时，润滑油温度较低，油气分离罐5内润滑油经温控阀A 8、油过滤器20进入螺杆空压机主机1机头，此时热能回收换热器9、空气冷却器7被旁通。

当润滑油温度升高达到温控阀A开启温度时，润滑油流入热能回收换热器9，同时当温度传感器15检测到排气温度达到PLC控制器18设定的循环水泵13开启温度，控制循环水泵13启动，将循环水箱14中的冷水抽出送入热能回收换热器9，与热能回收换热器9的高温润滑油回路10中的高温润滑油进行热交换，冷水吸收高温润滑油的热量，水温升高，再流入配套系统中的循环水箱14，通过循环水泵13将水不断进行循环加热，从而不停的回收润滑油的中热量以产生大量热水，用于生产或生活中，起到了有效利用回收热源和节约能源的目的。

当温度传感器15检测到排气温度低于PLC控制器18设定的循环水泵13的停止温度，控制循环水泵13停止运行，冷水将不再送入热能回收换热器9，停止热交换，从而保证排气温度控制在合理范围内。

当温度传感器15检测到排气温度小于PLC控制器设定的变频控制温度时，PLC控制器18降低变频器17的输出频率，从而使循环水泵13的输水量减小，换热量减少，维持排气温度相对恒定，当温度传感器15检测到排气温度超过PLC控制器18设定的变频控制温度时，PLC控制器18增加变频器17的输出频率，从而使循环水泵13的输水量增大，换热量增大，维持排气温度相对恒定。

本实用新型的热能回收换热器9，换热后的润滑油温若低于温控阀B的开启温度，则润滑油不流入空气冷却器7，经油过滤器20进入螺杆空压机主机1机头。若润滑油温达到温控阀B的开启温度，则进入空气冷却器7冷却，再经油过滤器20进入螺杆空压机主机1机头，若油冷换热后若油温下降，经温控阀A、温控阀B依次判断，再执行PLC控制器18设定的控制模式，如此周而复始进行循环。

本实用新型在喷油螺杆空压机的进气阀3与油气分离罐5之间设有的控制管路上装有限流阀23、泄放阀24、伺服气缸25和加载电磁阀26；在空气冷却器7至喷油螺杆空压机主机1的回油管路上还设有油过滤器20和油过滤器差压开关21，以及相关的仪表、阀门都为喷油螺杆空压机吸入空气后有效的压缩、油气分离工作过程进行数据收集、补偿调控，以最经济、最佳的工作状态运行。

本实用新型的油气分离罐5上部的空气管路连接有空气冷却器7，空气冷却器7的下部装有冷却风扇28，通过冷却风扇28为上方空气冷却器7中流经的压缩气体和润滑油进行降温。

如图2所示，当本实用新型油气分离罐5上部的空气管路连接的不是空气冷却器7，连接的是水冷却器27，在水冷却器27上接有经气体冷却部至润滑油冷却部的循环冷却水管路29，通过流过循环冷却水管路29中的冷水对流经水冷却器27中的压缩气体和润滑油进行冷却降温，仍然可以保证设备的正常运行。

图4a～图4d是本实用新型可回收余热的喷油螺杆空压机结构四个侧面布置视图，从图中可以看出本实用新型结构紧凑，空间体积小，应用范围广泛。

上述实施方式只是本实用新型的一个实例，不是用来限制本实用新型的权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。

Claims (6)

1.一种可回收余热的喷油螺杆空压机，由螺杆空压机主机(1)、驱动电动机(2)、螺杆空压机主机(1)进气阀(3)前端装有的空气滤清器(4)，螺杆空压机主机(1)油气混合管路出口连接的油气分离罐(5)，以及油气分离罐(5)上部的空气管路连接的空气冷却器(7)、油气分离罐(5)中部的油管路和各个管路上设置的控制调节阀等组成，其特征在于，于油气分离罐(5)中部的油管路经温控阀A(8)接入热能回收换热器(9)的高温润滑油回路(10)的进油口，并经高温润滑油回路(10)出油口连接的温控阀B(11)接入空气管路的空气冷却器(7)，经空气冷却器(7)冷却的油管路再回至喷油螺杆空压机主机(1)；所述热能回收换热器(9)中的热交换水回路(12)的余热回收水进口管路上接有与循环水箱(14)连接的循环水泵(13)，热交换水回路(12)的余热回收水出口管路与循环水箱(14)的输水管(16)连接；所述的油气混合管路中设有温度传感器(15)。

2.根据权利要求1所述的可回收余热的喷油螺杆空压机，其特征在于，所述热能回收换热器(9)的余热回收水进口管路上连接的循环水泵(13)，循环水泵(13)由变频器(17)和PLC控制器(18)控制。

3.根据权利要求1所述的可回收余热的喷油螺杆空压机，具特征在于，所述冷却器(7)至喷油螺杆空压机主机(1)的回油管路上设有油过滤器(20)和油过滤器差压开关(21)，所述油气分离罐(5)的底部还装有泄油阀(22)。

4.根据权利要求1所述的可回收余热的喷油螺杆空压机，其特征在于，所述的进气阀(3)与油气分离罐(5)之间设有的控制管路上装有限流阀(23)、泄放阀(24)、伺服气缸(25)和加载电磁阀(26)。

5.根据权利要求1所述的可回收余热的喷油螺杆空压机，其特征在于，所述的油气分离罐(5)上部的空气管路连接的空气冷却器(7)或为水冷却器(27)，空气冷却器(7)的下部装有冷却风扇(28)，水冷却器(27)上接有循环冷却水管路(29)。

6.根据权利要求1所述的可回收余热的喷油螺杆空压机，其特征在于，所述热能回收换热器(9)中的高温润滑油回路(10)与热交换水回路(12)呈逆向平行布置。

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