CN204553312U - 一种离心式空压机的多级余热回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，包括离心式空压机、换热器、冷却塔、空压机循环水泵、冷却塔循环水泵、用热设备、中央控制器以及分别连接中央控制器的二位三通阀、第一流量计、第二流量计、第一温度传感器和第二温度传感器，离心式空压机的出水端连接二位三通阀的进水口，二位三通阀的第一出水口连接换热器第一换热侧的输入端，第二出水口连接用热设备的进水端，换热器第一换热侧的输出端和用热设备的出水端回水交汇后通过空压机循环水泵连接离心式空压机的进水端，换热器第二换热侧通过冷却塔循环水泵连接冷却塔。与现有技术相比，本实用新型具有提供换热效率、节能能源、应用范围广等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及余热回收利用技术领域，尤其是涉及一种离心式空压机的多级余热回收利用系统。
背景技术
对于工厂冬季情况，大部分工厂都有采暖需求，而各种运转设备都直接或间接的释放大量的热量，这部分热量不仅没被利用，而且有时还需要工艺冷却来消耗更多的电能，提高了空压机的能耗。
现有技术是空压机循环水通过换热器与冷却塔循环冷却水换热达到降低空压机循环水温度的目的，通过这种换热方式解决了因水质问题导致空压机冷凝器结垢的问题，但是使用了换热器导致换热效率降低。
中国专利CN201844526U公开了一种空压机余热回收装置，包括热交换器，所述热交换器通过管道与空压机的尾气排放口连接进行热交换，热交换器连接有进水管路和出水管路，出水管路上连接有水泵及保温水箱，保温水箱连接有用水管路；所述热交换器与保温水箱之间还设置有回水管路，回水管路上还设置有水泵，从而使热交换器与保温水箱之间形成循环水路。该专利能有效利用空压机余热，而且结构简单，使用方便。但该专利仅采用保温水箱进行余热回收，余热利用形式单一，若保温水箱的吸收的余热未能及时利用，也会造成热能的损失，余热利用率降低。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，具有提供换热效率、节能能源、应用范围广等优点。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，包括离心式空压机、换热器、冷却塔、空压机循环水泵和冷却塔循环水泵，还包括用热设备、中央控制器以及分别连接中央控制器的二位三通阀、第一流量计、第二流量计、第一温度传感器和第二温度传感器，所述离心式空压机的出水端连接二位三通阀的进水口，所述二位三通阀的第一出水口连接换热器第一换热侧的输入端，第二出水口连接用热设备的进水端，所述换热器第一换热侧的输出端和用热设备的出水端回水交汇后通过空压机循环水泵连接离心式空压机的进水端，换热器第二换热侧通过冷却塔循环水泵连接冷却塔，所述第一流量计设于二位三通阀的第一出水口处，所述第二流量计设于二位三通阀的第二出水口处，所述第一温度传感器设于用热设备的出水端处，所述第二温度传感器设于离心式空压机的进水端处，所述中央控制器分别连接空压机循环水泵和冷却塔循环水泵。
所述用热设备包括多个用热子设备，所述多个用热子设备在二位三通阀的第二出水口与离心式空压机进水端之间并联设置，所述第一温度传感器设于多个用热子设备的出水端回水交汇处。
每个用热子设备的进水端设有一用于调节流量的电动两通调节阀，每个电动两通调节阀分别连接中央控制器。
所述用热子设备包括新风机组、供热暖气片、空调设备、淋浴设备和工业热水设备。
所述用热设备上设有用热端温度传感器，所述用热端温度传感器连接中央控制器。
所述换热器为板式换热器。
所述中央控制器为PLC控制器。
还包括用于显示监控数据的上位机，所述上位机连接中央控制器。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)离心式空压机产生的废热给用户端的用热设备采暖的同时降低了空压机循环水的温度，满足工艺要求，节省能源。
2)应用范围广：在有离心式空压机并有采暖需求的工厂，便可利用空压机的压缩热进行采暖，全部或部分满足采暖的需要。
3)结构简单：增加的二位三通阀等装置对供气安全无影响。
4)智能控制，便于远程监控：采用PLC控制器对流量和温度数据进行采集，进而控制二位三通阀和电动两通调节阀的开关状态和开启程度，设于远程监控室的上位机可以实时显示相应的监控数据，便于及时排障。
5)多级余热回收利用，提高换热效率：针对多个用热子设备不同的用热情况，提出并联结构，并对每个用热子设备分别设置对应的电动两通调节阀和温度传感器，从而实现多级余热回收利用，换热效率高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中：1、离心式空压机，2、换热器，3、冷却塔，4、冷却塔循环水泵，5、二位三通阀，6、第一流量计，7、第二温度传感器，8、空压机循环水泵，9、第二流量计，10、电动两通调节阀，11、用热端温度传感器，12、用热子设备，13、第一温度传感器，14、中央控制器，15、上位机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种离心式空压机1的多级余热回收利用系统包括离心式空压机1、换热器2、冷却塔3、用热设备、中央控制器14以及分别连接中央控制器14的二位三通阀5、第一流量计6、第二流量计9、第一温度传感器13、第二温度传感器7、上位机15、空压机循环水泵8和冷却塔循环水泵4。用热设备包括多个用热子设备12，用热子设备12包括新风机组、供热暖气片、空调设备、淋浴设备和工业热水设备。换热器2为板式换热器，板式换热器内设置有迂回弯折的热交换管。中央控制器14为PLC控制器。具体连接关系为：
离心式空压机1的出水端连接二位三通阀5的进水口，二位三通阀5的第一出水口连接换热器2第一换热侧的输入端，第二出水口连接多个用热子设备12的进水端，换热器2第一换热侧的输出端和多个用热子设备12的出水端回水交汇后连接离心式空压机1的进水端，空压机循环水泵8设于离心式空压机1的进水端处管路上，换热器2第二换热侧连接冷却塔3，冷却塔循环水泵4设于冷却塔3出水端处管路上，第一流量计6设于二位三通阀5的第一出水口处，第二流量计9设于二位三通阀5的第二出水口处，第一温度传感器13设于多个用热子设备12的出水端回水交汇处，第二温度传感器7设于离心式空压机1的进水端处(即换热器2第一换热侧回水与用热设备回水交汇之后)。每个用热子设备12的进水端设有一用于调节流量的电动两通调节阀10，每个电动两通调节阀10分别连接中央控制器14。同时每个用热子设备12上设有一用热端温度传感器11，每个用热端温度传感器11分别连接中央控制器14。上位机15用于显示监控数据，实现在远程可查看二位三通阀5和电动两通调节阀10的开关状态以及温度传感器和流量计的检测数据，中央控制器14分别连接空压机循环水泵8和冷却塔循环水泵4进行控制。
工作原理：
如图1所示，通过空压机循环水泵8的循环，由换热器2、冷却塔3和冷却塔循环水泵4配合带走离心式空压机1产生大量的热能。同时，多个用热子设备12在二位三通阀5的第二出水口与离心式空压机1进水端之间并联设置，可实现离心式空压机1的多级余热回收。
在用热设备需要采暖时，电动两通调节阀10根据用热子设备12上的用热端温度传感器11调节开度，中央控制器14通过第一温度传感器13(即用热设备回水总管温度达到设定值下限)关闭或关小二位三通阀5的第一出水口，关闭或关小流向换热器2的水路，余热直供至用热子设备12使用，从而达到既满足空压机冷却工艺要求，又满足用户采暖、淋浴等需求，温度传感器和流量计的检测数据反馈给中央控制器14，由中央控制器14实现二位三通阀5和电动两通调节阀10的闭环控制，上位机15进行远程监测，便于及时排障。
若用热子设备12需求减小时，电动两通调节阀10根据用热子设备12上的用热端温度传感器11调节开度，中央控制器14通过第一温度传感器13(即用热设备回水总管温度达到设定值上限)关闭或关小二位三通阀5的第二出水口，关闭或关小流向用热子设备12的水路，中央控制器14通过第二温度传感器7的温度(即末端回水总管内的温度)调节冷却塔循环水泵4的频率。
Claims (8)
1.一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，包括离心式空压机、换热器、冷却塔、空压机循环水泵和冷却塔循环水泵，其特征在于，还包括用热设备、中央控制器以及分别连接中央控制器的二位三通阀、第一流量计、第二流量计、第一温度传感器和第二温度传感器，所述离心式空压机的出水端连接二位三通阀的进水口，所述二位三通阀的第一出水口连接换热器第一换热侧的输入端，第二出水口连接用热设备的进水端，所述换热器第一换热侧的输出端和用热设备的出水端回水交汇后通过空压机循环水泵连接离心式空压机的进水端，换热器第二换热侧通过冷却塔循环水泵连接冷却塔，所述第一流量计设于二位三通阀的第一出水口处，所述第二流量计设于二位三通阀的第二出水口处，所述第一温度传感器设于用热设备的出水端处，所述第二温度传感器设于离心式空压机的进水端处，所述中央控制器分别连接空压机循环水泵和冷却塔循环水泵。
2.根据权利要求1所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，所述用热设备包括多个用热子设备，所述多个用热子设备在二位三通阀的第二出水口与离心式空压机进水端之间并联设置，所述第一温度传感器设于多个用热子设备的出水端回水交汇处。
3.根据权利要求2所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，每个用热子设备的进水端设有一用于调节流量的电动两通调节阀，每个电动两通调节阀分别连接中央控制器。
4.根据权利要求2所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，所述用热子设备包括新风机组、供热暖气片、空调设备、淋浴设备和工业热水设备。
5.根据权利要求1或2所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，所述用热设备上设有用热端温度传感器，所述用热端温度传感器连接中央控制器。
6.根据权利要求1所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，所述换热器为板式换热器。
7.根据权利要求1所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，所述中央控制器为PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的一种离心式空压机的多级余热回收利用系统，其特征在于，还包括用于显示监控数据的上位机，所述上位机连接中央控制器。
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