CN205807902U - 一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统。空气压缩机一般采用冷却油将机器产生的热量带出直接进入空气，还对环境造成热污染。本实用新型的特点是：空气压缩机的冷却油出口通过空压机冷却出油管与油水热交换器的油侧进口连接，油水热交换器的水侧出口通过闭式循环出水管与发生器的热源进口连接，发生器的热源出口通过闭式循环进水管与油水热交换器的水侧进口连接，发生器的冷剂蒸汽出口通过冷凝蒸汽管路与冷凝器的冷剂蒸汽进口连接，吸收器的稀溶液出口通过稀溶液管路与发生器的溶液进口连接，吸收器的浓溶液入口通过浓溶液管路与发生器的浓溶液出口连接。本实用新型能使空气压缩机余热利用范围更广、制热制冷性能更好。

Description

一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统
技术领域
本实用新型涉及一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统，是一种能够供应冷量、热能并且可蓄能的系统，属于余热利用技术领域。
背景技术
空气压缩机在运转过程中由于需要对高压空气进行冷却，会产生大量的中低温废热，同时空压机内部转动机构也会摩擦发热，需要及时进行冷却，这种情况广泛存在于离心式、螺杆式等型式的空气压缩机组中。空气压缩机一般采用冷却油将机器产生的热量带出，直接进入空气中进行冷却不仅浪费热量，还对环境造成热污染。随着我国对节能生产的要求逐步提高，出现了利用空气压缩机余热的技术方法，一般都是依靠热交换器进行简单热交换，生产热水供人们日常使用，如公开日为2014年07月23日，公开号为CN103939350A的中国专利中，公开的一种空压机余热回收系统；又如公开日为2013年06月12日，公开号为CN103147990A的中国专利中，公开的一种空压机余热回收系统；再如公开日为2012年11月28日，公开号为CN102797661A的中国专利中，公开的一种空压机余热利用系统及空压机余热利用方法；均为这方面的技术方法。这种余热利用方法虽然简单，但也存在诸多不足，如不能使余热转化为不同形式的能源，不能有效储存排放的余热，不能实现制热量高于余热量的工况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种能使空气压缩机余热利用范围更广、制热制冷性能更好、余热可全部利用的系统，有效保证供能品质，提升系统经济效益。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该利用空压机余热进行供能蓄能的系统包括空气压缩机，其结构特点在于：还包括空压机冷却出油管、油水热交换器、空压机冷却回油管、闭式循环出水管、发生器、闭式循环进水管、冷凝蒸汽管路、冷凝器、冷凝液体管路、蒸发器、蒸发器蒸汽管路、吸收器、稀溶液管路、加热水管路、一次升温后加热水管路、二次升温后加热水管路、热水管路旁通阀、储水箱、外送水管和浓溶液管路，所述空气压缩机的冷却油出口通过空压机冷却出油管与油水热交换器的油侧进口连接，所述油水热交换器的油侧出口通过空压机冷却回油管与空气压缩机的冷却油进口连接，所述油水热交换器的水侧出口通过闭式循环出水管与发生器的热源进口连接，所述发生器的热源出口通过闭式循环进水管与油水热交换器的水侧进口连接，所述发生器的冷剂蒸汽出口通过冷凝蒸汽管路与冷凝器的冷剂蒸汽进口连接，所述冷凝器的冷剂出口通过冷凝液体管路与蒸发器的冷剂进口连接，所述蒸发器的冷剂蒸汽出口通过蒸发器蒸汽管路与吸收器的冷剂蒸汽进口连接，所述吸收器的稀溶液出口通过稀溶液管路与发生器的溶液进口连接，所述吸收器的浓溶液入口通过浓溶液管路与发生器的浓溶液出口连接，所述加热水管路与吸收器的热水进口连接，所述吸收器的热水出口通过一次升温后加热水管路与冷凝器的热水进口连接，所述冷凝器的热水出口同时与二次升温后加热水管路和热水管路旁通阀的进口连接，所述热水管路旁通阀的出口与储水箱的进口连接，所述储水箱的出口与外送水管连接。本实用新型能够将空气压缩机的余热进行制热或制冷，同时还能将暂时用不到的能量储存起来，并通过合理手段外送给需求客户。本实用新型第一实现了空气压缩机余热的充分利用，符合节能减排的国家政策，并且省去了冷却油配套的冷却系统；第二可在夏季供应空调用冷水，冬季供应供暖、洗浴等用途的热水；第三系统能够实现制热量高于余热量的工况，提升了系统经济效益；第四无论是生产的冷水还是热水，在空调或采暖负荷需求处于低谷时，可以用储能装置将能量储存起来，或外送，或在空调或采暖负荷需求处于高峰时进行释能。本实用新型的供能蓄能系统能源利用效率高，经济效益好，能够很好地满足生产生活中对多种形式能源的需要，并且有负荷调节能力。
作为优选，本实用新型还包括低温水进水管路、低温水出水管路和低温水出水管路旁通阀，所述低温水进水管路与蒸发器的低温水进口连接，所述蒸发器的低温水出口同时与低温水出水管路和低温水出水管路旁通阀的进口连接，所述低温水出水管路旁通阀的出口与储水箱的进口连接。
作为优选，本实用新型还包括送水罐车，所述送水罐车与外送水管配合。
作为优选，本实用新型所述油水热交换器为防腐防结垢热交换器。
作为优选，本实用新型所述储水箱为保温储水箱。
一种利用空压机余热进行供能蓄能的方法，其特征在于：使用所述的系统，所述方法的步骤如下：
（1）当空气压缩机开始工作时，启动冷却油系统带走空气压缩机内部的热量，通过油水热交换器与闭式循环水进行热量交换，闭式循环水吸热后进入发生器工作，降温后回到油水热交换器继续吸热，同时吸收式热泵中的冷凝器、蒸发器和吸收器进行工作，利用热泵工质的循环过程进行吸热或放热；
（2）当处于夏季工况时，热泵高温水带走吸收器和冷凝器的热量，通过二次升温后加热水管路排出系统，而热泵低温水则在蒸发器中降温，随后经由低温水出水管路送往空调水路系统，此时热水管路旁通阀和低温水出水管路旁通阀均处于关闭状态；当用户冷负荷处于低谷时，打开低温水出水管路旁通阀，将多余的冷水储藏在储水罐中，待用户冷负荷处于高峰期时进行释能作业，和/或通过送水罐车将冷水外送至有需求的商业用户；
（3）当处于冬季工况时，热泵低温水在蒸发器中放热，随后经由低温水出水管路排出系统，而热泵高温水则流经吸收器和冷凝器，吸收热量后通过二次升温后加热水管路进入采暖系统，此时热水管路旁通阀和低温水出水管路旁通阀均处于关闭状态；当用户热负荷处于低谷时，打开热水管路旁通阀，将多余的热水储藏在储水罐中，待用户热负荷处于高峰期时进行释能作业，和/或通过送水罐车将热水外送至有需求的商业用户。
作为优选，本实用新型所述方法包括以下通道：冷却油从空气压缩机中排出，通过空压机冷却出油管进入油水热交换器，最后通过空压机冷却回油管流回空气压缩机形成冷却油通道；闭式循环水从油水热交换器流出，通过闭式循环出水管进入发生器，随后通过闭式循环进水管返回油水热交换器形成闭式循环水通道；冷剂蒸汽从发生器流出，通过冷凝蒸汽管路进入冷凝器，冷凝后通过冷凝液体管路进入蒸发器，蒸发出的蒸汽通过蒸发器蒸汽管路进入吸收器与来自发生器的浓溶液进行混合吸收，随后由稀溶液管路返回发生器形成热泵工质循环通道；热泵高温水通过加热水管路进入吸收器，随后通过一次升温后加热水管路进入冷凝器，再由二次升温后加热水管路送出系统形成热泵高温水通道；热泵低温水通过低温水进水管路进入蒸发器，随后通过低温水出水管路送往外部系统形成热泵低温水通道；热泵高温水通过冷凝器进入热水管路旁通阀，随后进入储水箱形成热水储能释能通道；热泵低温水通过蒸发器进入低温水出水管路旁通阀，随后进入储水箱形成冷水储能释能通道；储存水通过外送水管与送水罐车连接形成外送水通道。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）可以向外提供冷水和热水，提供多种品质的能源；（2）有效利用了冷却空气压缩机产生的余热，减少了对环境的热污染；（3）省去了冷却油的配套冷却塔，节省了系统的投资；（4）可以实现制热量高于余热量的工况，提升了系统的经济效益；（5）系统装设的储能装置能将能量储存起来，或外送，或调峰，系统能持续回收余热；（6）结构设计合理，构思独特，运行平稳，可靠性好。
附图说明
图1是本实用新型实施例中利用空压机余热进行供能蓄能的系统的结构示意图。
图中：1、空气压缩机；2、空压机冷却出油管；3、油水热交换器；4、空压机冷却回油管；5、闭式循环出水管；6、发生器；7、闭式循环进水管；8、冷凝蒸汽管路；9、冷凝器；10、冷凝液体管路；11、蒸发器；12、蒸发器蒸汽管路；13、吸收器；14、稀溶液管路；15、加热水管路；16、一次升温后加热水管路；17、二次升温后加热水管路；18、热水管路旁通阀；19、储水箱；20、外送水管；21、送水罐车；22、低温水进水管路；23、低温水出水管路；24、低温水出水管路旁通阀；25、浓溶液管路。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，本实施例中利用空压机余热进行供能蓄能的系统包括空气压缩机1、空压机冷却出油管2、油水热交换器3、空压机冷却回油管4、闭式循环出水管5、发生器6、闭式循环进水管7、冷凝蒸汽管路8、冷凝器9、冷凝液体管路10、蒸发器11、蒸发器蒸汽管路12、吸收器13、稀溶液管路14、加热水管路15、一次升温后加热水管路16、二次升温后加热水管路17、热水管路旁通阀18、储水箱19、外送水管20、送水罐车21、低温水进水管路22、低温水出水管路23、低温水出水管路旁通阀24和浓溶液管路25，其中，油水热交换器3为防腐防结垢热交换器，储水箱19为保温储水箱。
本实施例中的空气压缩机1的冷却油出口通过空压机冷却出油管2与油水热交换器3的油侧进口连接，油水热交换器3的油侧出口通过空压机冷却回油管4与空气压缩机1的冷却油进口连接。
本实施例中的油水热交换器3的水侧出口通过闭式循环出水管5与发生器6的热源进口连接，发生器6的热源出口通过闭式循环进水管7与油水热交换器3的水侧进口连接。
本实施例中的发生器6的冷剂蒸汽出口通过冷凝蒸汽管路8与冷凝器9的冷剂蒸汽进口连接，冷凝器9的冷剂出口通过冷凝液体管路10与蒸发器11的冷剂进口连接，蒸发器11的冷剂蒸汽出口通过蒸发器蒸汽管路12与吸收器13的冷剂蒸汽进口连接，吸收器13的稀溶液出口通过稀溶液管路14与发生器6的溶液进口连接，吸收器13的浓溶液入口通过浓溶液管路25与发生器6的浓溶液出口连接。
本实施例中的加热水管路15与吸收器13的热水进口连接，吸收器13的热水出口通过一次升温后加热水管路16与冷凝器9的热水进口连接，冷凝器9的热水出口同时与二次升温后加热水管路17和热水管路旁通阀18的进口连接，热水管路旁通阀18的出口与储水箱19的进口连接，储水箱19的出口与外送水管20连接，送水罐车21与外送水管20配合。
本实施例中的低温水进水管路22与蒸发器11的低温水进口连接，蒸发器11的低温水出口同时与低温水出水管路23和低温水出水管路旁通阀24的进口连接，低温水出水管路旁通阀24的出口与储水箱19的进口连接。
本实施例中利用空压机余热进行供能蓄能的方法的步骤如下。
（1）当空气压缩机1开始工作时，启动冷却油系统带走空气压缩机1内部的热量，通过油水热交换器3与闭式循环水进行热量交换，闭式循环水吸热后进入发生器6工作，降温后回到油水热交换器3继续吸热，同时吸收式热泵中的冷凝器9、蒸发器11和吸收器13进行工作，利用热泵工质的循环过程进行吸热或放热。
（2）当处于夏季工况时，热泵高温水带走吸收器13和冷凝器9的热量，通过二次升温后加热水管路17排出系统，而热泵低温水则在蒸发器11中降温，随后经由低温水出水管路23送往空调水路系统，此时热水管路旁通阀18和低温水出水管路旁通阀24均处于关闭状态；当用户冷负荷处于低谷时，打开低温水出水管路旁通阀24，将多余的冷水储藏在储水罐19中，待用户冷负荷处于高峰期时进行释能作业，和/或通过送水罐车21将冷水外送至有需求的商业用户。
（3）当处于冬季工况时，热泵低温水在蒸发器11中放热，随后经由低温水出水管路23排出系统，而热泵高温水则流经吸收器13和冷凝器9，吸收热量后通过二次升温后加热水管路17进入采暖系统，此时热水管路旁通阀18和低温水出水管路旁通阀24均处于关闭状态；当用户热负荷处于低谷时，打开热水管路旁通阀18，将多余的热水储藏在储水罐19中，待用户热负荷处于高峰期时进行释能作业，和/或通过送水罐车21将热水外送至有需求的商业用户。
本实施例中利用空压机余热进行供能蓄能的方法包括以下通道：冷却油从空气压缩机1中排出，通过空压机冷却出油管2进入油水热交换器3，最后通过空压机冷却回油管4流回空气压缩机1形成冷却油通道；闭式循环水从油水热交换器3流出，通过闭式循环出水管5进入发生器6，随后通过闭式循环进水管7返回油水热交换器3形成闭式循环水通道；冷剂蒸汽从发生器6流出，通过冷凝蒸汽管路8进入冷凝器9，冷凝后通过冷凝液体管路10进入蒸发器11，蒸发出的蒸汽通过蒸发器蒸汽管路12进入吸收器13与来自发生器6的浓溶液进行混合吸收，随后由稀溶液管路14返回发生器6形成热泵工质循环通道；热泵高温水通过加热水管路15进入吸收器13，随后通过一次升温后加热水管路16进入冷凝器9，再由二次升温后加热水管路17送出系统形成热泵高温水通道；热泵低温水通过低温水进水管路22进入蒸发器11，随后通过低温水出水管路23送往外部系统形成热泵低温水通道；热泵高温水通过冷凝器9进入热水管路旁通阀18，随后进入储水箱19形成热水储能释能通道；热泵低温水通过蒸发器11进入低温水出水管路旁通阀24，随后进入储水箱19形成冷水储能释能通道；储存水通过外送水管20与送水罐车21连接形成外送水通道。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用空压机余热进行供能蓄能的系统，包括空气压缩机，其特征在于：还包括空压机冷却出油管、油水热交换器、空压机冷却回油管、闭式循环出水管、发生器、闭式循环进水管、冷凝蒸汽管路、冷凝器、冷凝液体管路、蒸发器、蒸发器蒸汽管路、吸收器、稀溶液管路、加热水管路、一次升温后加热水管路、二次升温后加热水管路、热水管路旁通阀、储水箱、外送水管和浓溶液管路，所述空气压缩机的冷却油出口通过空压机冷却出油管与油水热交换器的油侧进口连接，所述油水热交换器的油侧出口通过空压机冷却回油管与空气压缩机的冷却油进口连接，所述油水热交换器的水侧出口通过闭式循环出水管与发生器的热源进口连接，所述发生器的热源出口通过闭式循环进水管与油水热交换器的水侧进口连接，所述发生器的冷剂蒸汽出口通过冷凝蒸汽管路与冷凝器的冷剂蒸汽进口连接，所述冷凝器的冷剂出口通过冷凝液体管路与蒸发器的冷剂进口连接，所述蒸发器的冷剂蒸汽出口通过蒸发器蒸汽管路与吸收器的冷剂蒸汽进口连接，所述吸收器的稀溶液出口通过稀溶液管路与发生器的溶液进口连接，所述吸收器的浓溶液入口通过浓溶液管路与发生器的浓溶液出口连接，所述加热水管路与吸收器的热水进口连接，所述吸收器的热水出口通过一次升温后加热水管路与冷凝器的热水进口连接，所述冷凝器的热水出口同时与二次升温后加热水管路和热水管路旁通阀的进口连接，所述热水管路旁通阀的出口与储水箱的进口连接，所述储水箱的出口与外送水管连接。
2.根据权利要求1所述的利用空压机余热进行供能蓄能的系统，其特征在于：还包括低温水进水管路、低温水出水管路和低温水出水管路旁通阀，所述低温水进水管路与蒸发器的低温水进口连接，所述蒸发器的低温水出口同时与低温水出水管路和低温水出水管路旁通阀的进口连接，所述低温水出水管路旁通阀的出口与储水箱的进口连接。
3.根据权利要求1所述的利用空压机余热进行供能蓄能的系统，其特征在于：还包括送水罐车，所述送水罐车与外送水管配合。
4.根据权利要求1所述的利用空压机余热进行供能蓄能的系统，其特征在于：所述油水热交换器为防腐防结垢热交换器。
5.根据权利要求1所述的利用空压机余热进行供能蓄能的系统，其特征在于：所述储水箱为保温储水箱。
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