CN203685588U - 无油螺杆空压机余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无油螺杆空压机余热回收装置，包括前部换热器、中间换热器、后部换热器、温度控制装置、以及油冷却器；所述后部换热器的出水口通过出水管道连接至所述前部换热器的进水口，所述前部换热器的出水口通过出水管道连接至所述中间换热器的进水口，所述中间换热器的进水口则连接至所述前部换热器的出水管道上；所述油冷却器的输水侧连接至所述后部换热器的出水管道上。与现有技术相比，本实用新型利用前、中、后三个换热器及油冷却器来充分回收和利用空压机末两级中所产生的大量余热，提高了热量的使用效率，避免了能源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及空压机余热回收技术，尤其涉及一种无油螺杆空压机余热回收装置。
背景技术
空压机已成为当今世界空气压缩机发展的主流，它可以广泛应用于矿山开采、机械制造、建筑、纺织、石油化工及其它需要压缩气体的场所。以无油螺杆空压机为例，由于其在运行过程中需要对空气进行压缩处理，将会有90%的输入电能转化为热能，而其中超过90%的热能被压缩后的空气带至冷却器，通过与冷却介质换热将其散发掉。实践表明，空压机在最后两级的空气压缩过程中，将产生大量的余热，而目前尚无有效的余热回收措施来充分利用这部分余热，导致了大量的热能被散发而并未有效回收。
鉴于此，确有必要提供一种无油螺杆空压机余热回收装置来解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种无油螺杆空压机余热回收装置，用于充分利用空压机压缩空气及润滑油中的热量。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种无油螺杆空压机余热回收装置，包括前部换热器、中间换热器、后部换热器、温度控制装置、以及油冷却器；所述前部换热器、中间换热器、及后部换热器的两侧均分别为输气侧和输水侧，所述油冷却器的两侧分别为输油侧和输水侧，所述输水侧均设有进水口和出水口，所述输气侧均设有进气口和出气口；所述后部换热器的出水口通过出水管道连接至所述前部换热器的进水口，所述前部换热器的出水口通过出水管道连接至所述中间换热器的进水口，所述中间换热器的进水口则连接至所述前部换热器的出水管道上；所述油冷却器的输水侧连接至所述后部换热器的出水管道上。
进一步地，所述前部换热器的进水口一侧的管道上设有三通调节阀，该三通调节阀的一个输出端口连接至前部换热器的出水管道上；所述油冷却器的输水侧设有进水管道和出水管道。
进一步地，所述中间换热器的出水口则通过管道连接至用热端，且该管道上设有二通调节阀及水温传感器；所述后部换热器的进水口通过进水管道引入循环水，且进水管道上设有三通调节阀；所述油冷却器的输油侧连接至空压机。
进一步地，所述前部换热器出气口的管道上设有一气温传感器；所述后部换热器的进气口通过管道连接至所述中间换热器的出气口，而后部换热器的出气口侧的管道上设有气温传感器。
进一步地，所述温度控制装置包括一控制中心，该控制中心与三通调节阀、二通调节阀、水温传感器及气温传感器连接。
与现有技术相比，本实用新型所述无油螺杆空压机余热回收装置利用前、中、后三个换热器、以及油冷却器来充分利用和回收空压机末两级中所产生的大量余热，提高了热量的使用效率，避免了能源浪费。
附图说明
图1为本实用新型所述无油螺杆空压机余热回收装置的原理图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型提供一种无油螺杆空压机余热回收装置100，包括前部换热器10、中间换热器20、后部换热器30、温度控制装置40、以及一连接空压机的油冷却器50。所述空压机压缩空气的末两级分为：一级压缩装置A、以及位于一级压缩装置A后方的二级压缩装置B，其用于对空气进行两次压缩。
所述前部换热器10连接于所述一级压缩装置A和二级压缩装置B之间，且所述前部换热器10设有输气侧和输水侧。所述输气侧的进气口11连接至一级压缩装置A，用于将压缩气体引入前部换热器10内，而输气侧的出气口12连接至二级压缩装置B，用于将前部换热器10内的气体引入二级压缩装置B进行再次压缩处理，其中，连接所述二级压缩装置B和前部换热器10出气口12的管道上设有一气温传感器13，用于实时监测自出气口12排出的气体的温度。
所述中间换热器20一端的进气口21与所述二级压缩装置B连接，用于引入来自二级压缩装置B中的压缩空气，另一端的出气口22连接至所述后部换热器30，用于将前述压缩空气进一步引向后部换热器30内。
所述后部换热器30一端的进气口31通过管道连接至所述中间换热器20的出气口22，另一端的出气口32连接至空压机，且该出气口32侧设有气温传感器33。
由此，压缩气体实现了如下循环路径：空压机-一级压缩装置A-前部换热器10-二级压缩装置B-中间换热器20-后部换热器30-空压机，参图1中的实线箭头，使得空压机末两级的气体经过了3个换热器设备，实现了充分的热交换，提高了对压缩空气产生大量余热的利用率，避免了余热被散发浪费的问题。
同时，所述前部换热器10、中间换热器20及后部换热器30的两侧分别为输气侧和输水侧，所述输水侧均设有进水口和出水口，其中：
所述后部换热器30的进水口34通过进水管道引入循环水，且进水管道上设有三通调节阀35；所述后部换热器30的出水口36通过出水管道37连接至所述前部换热器10的进水口14，所述三通调节阀35的一个输出端口连接至所述出水管道上。
所述前部换热器10的出水口15通过出水管道连接至所述中间换热器20的进水口23，所述前部换热器10的进水口14一侧的管道上设有三通调节阀15，该三通调节阀15的一个输出端口连接至前部换热器10的出水管道上。
所述中间换热器20的出水口26则通过管道连接至用热端，且该管道上设有二通调节阀24及水温传感器25，而进水口23则连接至所述前部换热器10的出水管道上。
由此，循环水实现了如下循环路径：循环水侧-后部换热器30-前部换热器10-中间换热器20-用热端-循环水侧，参图1中的虚线箭头。
所述温度控制装置40包括一控制中心，该控制中心与三通调节阀15、35、二通调节阀24、水温传感器25及气温传感器13、33连接，并可获取所述水温传感器和气温传感器的温度数据，根据该温度数据来调节控制所述三通调节阀、二通调节阀，使得阀门的开启度发生变化，从而进一步来改变管道内气体和循环水的温度，保障了稳定的温度。在本实用新型最佳实施方式中，所述三通调节阀为分流式结构，即其具有一个输入端口和两个输出端口。
所述油冷却器50也设有输油侧和输水侧，所述输水侧通过进、出水管道51、52连接至所述后部换热器30的出水管道37上，用于引入部分循环水至油冷却器中，最终排出并返回至出水管道37中；所述油冷却器50的输油侧通过管道连接至空压机（未图示），用于引入空压机内的润滑油，并对润滑油进行冷却处理。由于空压机内的转子、轴承等运动部件，在运行时需要润滑油进行润滑，而润滑油在润滑过程中也会吸收并带走空压机压缩空气产生的压缩热，因而，利用本实用新型所述的油冷却器50，可将润滑油和循环水同时引入其中，使两者进行热交换，由循环水带走润滑油中的热量，而润滑油的温度也得到有效降低，如此，避免了润滑油中的压缩热被散发至空气中而白白浪费，也进一步提高了本实用新型余热回收装置的回收效率。值得一提的是，所述油冷却器50最优选取油-水板式换热器。
运行时，在循环水侧，在后部换热器30中回收压缩空气中的部分余热，并使压缩空气温度冷却至30~35℃，水温小幅度升高；又进入前部换热器10中回收一级压缩空气余热，使空气温度冷却至40℃以下，水温再次升高；再进入中间换热器20，回收二级压缩空气余热。循环水系统经两通电动比例调节阀调节控温。
在空气循环侧，压缩空气进入一级压缩装置A，压缩升温升压后进入前部换热器10，冷却至40℃以下；再进入二级压缩装置B，再次压缩升温升压后进入中间换热器20，部分冷却；最后进入后部换热器30被低温循环水冷却至30~35℃。
综上所述，本实用新型在无油螺杆空压机的末两级循环系统中，利用前、中、后三个换热器、以及油冷却器50来充分利用和回收空压机末两级中所产生的大量余热，提高了热量的使用效率，避免了能源浪费，回收余热后产生的热水可用于加工其他工质；实践表明，本实用新型余热回收效率很高，单级可达到80%以上，产生的热水温度高，可达到接近90℃，而且利用传感器技术能实时监测换热器输水侧和输气侧的温度参数，便于操作和调控。
以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。
Claims (5)
1.一种无油螺杆空压机余热回收装置，其特征在于：包括前部换热器、中间换热器、后部换热器、温度控制装置、以及油冷却器；所述前部换热器、中间换热器、及后部换热器的两侧均分别为输气侧和输水侧，所述油冷却器的两侧分别为输油侧和输水侧，所述输水侧均设有进水口和出水口，所述输气侧均设有进气口和出气口；所述后部换热器的出水口通过出水管道连接至所述前部换热器的进水口，所述前部换热器的出水口通过出水管道连接至所述中间换热器的进水口，所述中间换热器的进水口则连接至所述前部换热器的出水管道上；所述油冷却器的输水侧连接至所述后部换热器的出水管道上。
2.根据权利要求1所述的无油螺杆空压机余热回收装置，其特征在于：所述前部换热器的进水口一侧的管道上设有三通调节阀，该三通调节阀的一个输出端口连接至前部换热器的出水管道上；所述油冷却器的输水侧设有进水管道和出水管道。
3.根据权利要求2所述的无油螺杆空压机余热回收装置，其特征在于：所述中间换热器的出水口则通过管道连接至用热端，且该管道上设有二通调节阀及水温传感器；所述后部换热器的进水口通过进水管道引入循环水，且进水管道上设有三通调节阀；所述油冷却器的输油侧连接至空压机。
4.根据权利要求3所述的无油螺杆空压机余热回收装置，其特征在于：所述前部换热器出气口的管道上设有一气温传感器；所述后部换热器的进气口通过管道连接至所述中间换热器的出气口，而后部换热器的出气口侧的管道上设有气温传感器。
5.根据权利要求4所述的无油螺杆空压机余热回收装置，其特征在于：所述温度控制装置包括一控制中心，该控制中心与三通调节阀、二通调节阀、水温传感器及气温传感器连接。
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