CN203364500U - 一种利用螺杆空压机余热制冷系统 - Google Patents

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邓立生
袁浩然
小林敬幸
陈勇
郭华芳
胡明军
宋林娜
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Abstract

本实用新型公开了一种利用螺杆空压机余热制冷系统，包括设有原有冷却设备的螺杆空压机、余热回收系统、制冷系统以及控制系统，余热回收系统包括换热器与热储罐，制冷系统包括吸附式制冷机、冷却塔与冷水机组，控制系统包括温度传感器、控制器；换热器一侧的一端分别与螺杆空压机油气管路连接，另一端与原有冷却设备对应连接形成回路；换热器另一侧分别与热储罐、第一循环泵、第一阀门连接，形成回路；热储罐与吸附式制冷机、第二循环泵、第二阀门连接，形成回路；吸附式制冷机分别与冷却塔、冷水机组连接，控制器分别与原有冷却设备、第一循环泵、温度传感器连接。本实用新型充分利用螺杆空压机余热提供冷量，降低制冷能耗，提高能源利用率。

Description

一种利用螺杆空压机余热制冷系统
技术领域
本实用新型涉及制冷技术领域，尤其是涉及一种利用螺杆空压机余热制冷的吸附式制冷系统。
背景技术
空压机广泛用于矿山开采、机械制造、建筑、纺织等领域，其中螺杆空压机占很大一部分。一般来讲，生产过程中，空压机能耗占生产设备的10%-35%左右，是生产设备中耗能大户。然而，空压机的能耗中真正用于增加空气势能的仅占空压机能耗的15%左右，剩余的大部分的电能都转化为热量，产生100℃以下废热并通过自带的冷却设备排放到空气中，大量的热能白白浪费掉了。与空压机余热大量存在的同时，空调电耗也是生产企业电耗的重要组成部分，如何降低空调电耗是摆在生产企业面前重要的问题。吸附式制冷技术能够利用低于100℃热源，以热制冷，提供冷冻水，减少原来冷水机组电耗，具有重要节能意义。
目前，空压机余热回收技术已获得应用，回收的余热一般用来提供生活热水、预热等热利用，很少用来制冷。并且空压机余热回收时容易出现空压机排气温度过低，导致压缩机运行不稳定。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，回收螺杆空压机余热，提供一种利用螺杆空压机余热制冷系统。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种利用螺杆空压机余热制冷系统，包括设有原有冷却设备的螺杆空压机、余热回收系统、制冷系统以及控制系统，所述余热回收系统包括换热器与热储罐，制冷系统包括吸附式制冷机、冷却塔与冷水机组，控制系统包括温度传感器、控制器；换热器一侧的一端分别与螺杆空压机油气管路连接，另一端与原有冷却设备对应连接形成回路；换热器另一侧分别与热储罐、第一循环泵、第一阀门连接，形成回路；热储罐与吸附式制冷机、第二循环泵、第二阀门连接，形成回路；吸附式制冷机分别与冷却塔、冷水机组连接，控制器分别与原有冷却设备、第一循环泵、温度传感器连接。
所述吸附式制冷机包括吸附床、蒸发器、冷凝器。
所述冷却塔一端分别通过管道、第三阀门、第一水泵与吸附式制冷机连接，另一端分别通过管道、第四阀门与吸附式制冷机连接，形成回路。
所述冷水机组一端分别通过管道、第五阀门、第二水泵与吸附式制冷机连接，另一端分别通过管道、第六阀门、第三水泵与吸附式制冷机连接，形成回路。
所述热储罐外壁面包设有保温材料。
本实用新型的优点是：
1.吸附式制冷机能够利用低于100℃的热源进行制冷，驱动热源温度较低，能充分利用螺杆空压机余热；
2.吸附式制冷机利用余热回收系统回收螺杆空压机产生的余热，实现以热制冷。一方面由吸附式制冷机利用余热提供冷量，节约制冷能耗，同时也提高螺杆空压机余热利用品位；另一方面回收螺杆空压机余热，提高能源利用率。
3.本实用新型通过控制系统中温度传感器对余热回收系统换热器油气管路出口温度的测量，调节循环泵流量，解决因余热回收后螺杆空压机排气温度过低而导致运行不稳定；并且换热器出口的油气管路与原有冷却设备相连接，当余热回收后螺杆空压机排气温度过高，原有冷却设备自动开启，保证螺杆空压机安全运行。
附图说明
附图1为本实用新型示意图；
11、螺杆空压机，12、换热器，13、热储罐，14、吸附式制冷机，15、冷水机组，16、冷却塔，17、原有冷却设备，18、控制器，21、第一阀门，22、第一循环泵，31、第二阀门，32、第二循环泵；41、第三阀门，42、第一水泵，43、第四阀门，51、第五阀门，52、第二水泵，53、第三水泵，54、第六阀门，61、温度传感器。
具体实施方式
实施例
以英格索兰公司ML250喷油螺杆空压机为例加以说明，额定工况下螺杆空压机参数：吸气压力PS0.1MPa,排气压力Pd0.75MPa，容积流量为43.9m3/min，吸气温度为20℃，喷油温度为76℃，排气温度为99℃。假设忽略余热回收系统、热储罐热损，换热器入口温度为99℃，出口温度76℃，油的实际容积流量为293.5L/min，由于出口温度76℃高于吸附式制冷机驱动热源温度下限60℃，余热回收系统回收的热量可全部用于吸附式制冷，可回收226kW热量，按吸附式制冷机制冷性能系数COP0.4计算，可产生输出制冷功率为90kW的冷量。
参阅图1，一种利用螺杆空压机余热制冷系统，包括设有原有冷却设备17的螺杆空压机11、余热回收系统、制冷系统以及控制系统，所述余热回收系统包括换热器12与热储罐13，制冷系统包括吸附式制冷机14、冷却塔16与冷水机组15，控制系统包括温度传感器61、控制器18；换热器12一侧的一端分别与螺杆空压机11油气管路连接，另一端与原有冷却设备17对应连接形成回路；换热器12另一侧分别与热储罐13、第一循环泵22、第一阀门21连接，形成回路。热储罐13与吸附式制冷机14、第二循环泵32、第二阀门31连接，形成回路。吸附式制冷机14分别与冷却塔16、冷水机组15连接，控制器18分别与原有冷却设备17、第一循环泵22、温度传感器61连接，控制系统的温度传感器61设置在连接换热器12及螺杆空压机11的油气管路上。
吸附式制冷机14包括吸附床、蒸发器、冷凝器；热储罐13外壁面包设有保温材料。
冷却塔16一端分别通过管道、第三阀门41、第一水泵42与吸附式制冷机14连接，另一端分别通过管道、第四阀门43与吸附式制冷机14连接，形成回路。
冷水机组15一端分别通过管道、第五阀门51、第二水泵52与吸附式制冷机14连接，另一端分别通过管道、第六阀门54、第三水泵53与吸附式制冷机14连接，形成回路。
螺杆空压机11工作时，高温油气管路通过余热回收系统中的换热器12进行换热后，重新回到螺杆空压机11内，与原有冷却设备17相连；换热器12回收螺杆空压机11余热，传递给热储罐13，热储罐13内热水为吸附式制冷机14驱动热源，冷却塔16为吸附式制冷机14提供冷却水；吸附式制冷机14产生的冷冻水并入冷水机组15，向外界提供冷量。
控制系统工作过程：对从换热器12出来油气管路温度设定温度上限和下限值，当温度传感器61测量温度低于下限时，控制器18减小第一循环泵22流量，调节油气管路出口温度；当温度传感器61测量温度高于上限时，控制器18启动原有冷却设备17，保证螺杆空压机11运行安全。

Claims (5)

1.一种利用螺杆空压机余热制冷系统，包括设有原有冷却设备的螺杆空压机，其特征在于：还包括余热回收系统、制冷系统以及控制系统，所述余热回收系统包括换热器与热储罐，制冷系统包括吸附式制冷机、冷却塔与冷水机组，控制系统包括温度传感器、控制器；换热器一侧的一端分别与螺杆空压机油气管路连接，另一端与原有冷却设备对应连接形成回路；换热器另一侧分别与热储罐、第一循环泵、第一阀门连接，形成回路；热储罐与吸附式制冷机、第二循环泵、第二阀门连接，形成回路；吸附式制冷机分别与冷却塔、冷水机组连接，控制器分别与原有冷却设备、第一循环泵、温度传感器连接。
2.根据权利要求1所述的利用螺杆空压机余热制冷系统，其特征在于：所述吸附式制冷机包括吸附床、蒸发器、冷凝器。
3.根据权利要求1所述的利用螺杆空压机余热制冷系统，其特征在于：所述冷却塔一端分别通过管道、第三阀门、第一水泵与吸附式制冷机连接，另一端分别通过管道、第四阀门与吸附式制冷机连接，形成回路。
4.根据权利要求1所述的利用螺杆空压机余热制冷系统，其特征在于：所述冷水机组一端分别通过管道、第五阀门、第二水泵与吸附式制冷机连接，另一端分别通过管道、第六阀门、第三水泵与吸附式制冷机连接，形成回路。
5.根据权利要求1所述的利用螺杆空压机余热制冷系统，其特征在于：所述热储罐外壁面包设有保温材料。
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