CN211038967U - 一种可余热回收的空压机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可余热回收的空压机系统，其包括双级压缩主机、油气分离器、气路、油气混合管路和延时回路；本实用新型实现油气分离器与双级压缩主机之间的润滑油循环和气体循环，可提高双级压缩主机的整体工作效率，该空压机系统可回收润滑油的热量，在润滑油达到冷却的同时加热冷却水，达到节能的效果，该空压机系统中延时回路可延迟增压油泵启动，避免双级压缩主机刚启动时，润滑油无法瞬间进入增压油泵导致增压油泵的轴封干摩擦而影响增压油泵的寿命。

Description

一种可余热回收的空压机系统

技术领域

本实用新型涉及空压机技术领域，尤其涉及一种可余热回收的空压机系统。

背景技术

随着国内轻工业发展与企业设备的更新换代，许多企业对空压机的压力需求从常压7～8bar变成了低压4～5bar，排气压力的降低直接导致进入空压机主机内部润滑油量减少，造成主机排气高温，高温会导致润滑油的使用寿命急剧下降并存在结胶的风险，为避免此类现象的发生，在机组内安装增压油泵，提高进入空压机主机的润滑油压力，保证空压机主机正常运行所需的润滑油流量；另一方面作为行业耗能大户的空压机，其绝大部分的能耗都转化为了热能排放到了环境中，造成了巨大的浪费，故使用余热回收装置尽可能回收热能，可减少能源浪费。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种可余热回收的空压机系统，其用于解决余热回收问题。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，包括：

双级压缩主机；用于压缩空气；

油气分离器；用于分离油气混合物并释放被压缩的空气；

油路；包括第一油路和第二油路，所述第一油路的两端分别连接双级压缩主机和油气分离器，所述双级压缩主机通过第一油路和第二油路将润滑油输送到双级压缩主机中；所述第一油路中依次设置有增压油泵和余热回收器；所述油气分离器中润滑油流经增压油泵、余热回收器后，在输送到双级压缩主机中；所述第二油路的两端分别连接双级压缩主机和油气分离器；

气路；其连接双级压缩主机和油气分离器；

油气混合管路；其连接双级压缩主机和油气分离器。

优选地，所述第一油路还包括油冷却器、T型温控阀和油滤器，所述油冷却器、T型温控阀和油滤器依次设置余热回收器和双级压缩主机之间。

优选地，所述T型温控阀设置有A口、B口和C口，所述T型温控阀的A 口与油滤器相连，所述T型温控阀的C口与油冷却器相连；所述余热回收器与增压油泵之间设置有第一三通阀，所述T型温控阀的B口通过管路连接在增压油泵和第一三通阀之间。

优选地，所述余热回收器包括进油口、出油口、进水口和出水口；所述进油口与第一三通阀相连，所述出油口与油冷却器相连。

优选地，所述油冷却器与出油口之间设置有第二三通阀，所述第一三通阀与进油口之间设置有第三三通阀，所述第二三通阀通过球阀与第三三通阀相连，所述第三三通阀还通过球阀与进油口相连，所述第二三通阀通过球阀与出油口相连。

优选地，所述进油口和出水口处于余热回收器的上端，所述出油口和进水口处于余热回收器的下端。

优选地，还包括延时回路，所述延时回路的一端与双级压缩主机相连，另一端与增压油泵，所述延时回路设置有电气控制系统，所述电气控制系统设置有延时继电器，所述电气控制系统通过延时继电器控制增压油泵在双级压缩主机启动预设时间后延时启动。

优选地，所述气路包括第一气路、第二气路和放空阀，所述第一气路、第二气路同与所述放空阀相连，当所述空压机系统运行时，所述第一气路驱动双级压缩主机中的阀门开启，并驱动放空阀关闭，当所述空压机系统停止运行时，所述第二气路驱动放空阀打开，并放空油气分离器中的气体。

优选地，所述双级压缩主机还设有门阀驱动件，所述第一气路中设有二位三通阀和第四三通阀，所述第四三通阀处于二位三通阀之间，所述第四三通阀还与门阀驱动件相连。

优选地，所述第二油路中设置有单向阀。

本实用新型实现油气分离器与双级压缩主机之间的润滑油循环和气体循环，可提高双级压缩主机的整体工作效率，该空压机系统可回收润滑油的热量，在润滑油达到冷却的同时加热生活用水，达到节能的效果，该空压机系统中延时回路可延迟增压油泵启动，避免双级压缩主机刚启动时，润滑油无法瞬间进入增压油泵导致增压油泵的轴封干摩擦而影响增压油泵的寿命。

附图说明

图1为实施例中空压机系统的结构连接示图。

图2为实施例中空压机系统中油气分离器与双级压缩主机通过第一油路相连的结构示意图。

图3为实施例中空压机系统余热回收器的结构示图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

请参照图1-图3，本实用新型公开一种可余热回收的空压机系统，其包括双级压缩主机100、油气分离器200、油路、气路和油气混合管路400。

所述双级压缩主机100用于压缩空气，所述油气分离器200用于分离油气器混合物；所述油气分离器200为双级压缩主机100供应润滑油，分为三路，第一路进入一级压缩腔，用于冷却压缩空气，第二路通过双级压缩主机100 内的腔道用于润滑轴承、齿轮等，第三路喷入级间联接腔，降低一级压缩油气混合物温度。最后各部分的润滑油由二级排气座排出至油气分离器200。油气混合物进入油气分离器200后，绝大部分的润滑油经离心分离后沉淀于油气分离器200的底部，其余含油雾的压缩空气再经过油气分离滤芯进一步分离，分离后的油沉积于油气分离滤芯的底部并通过回油管再次进入双级压缩主机 100中，参与下一个循环。

所述双级压缩主机100压缩的空气输送到油气分离器200中再由油气分离器200排出；油气分离器200分离出来的气体输送到双级压缩主机100中，在本次实例中，所述双级压缩主机100压缩气体，气体的主要来源是外界的空气，为避免能量浪费，所述油气分离器200分离出来的气体可用于控制双级压缩主机100的门阀。

所述双级压缩主机100与所述油气分离器200中的润滑油通过油路传输实现润滑油的循环。

所述油气分离器200通过气路将分离出来的气体可输送到双级压缩主机 100中，控制双级压缩机100中门阀的开合。

所述双级压缩主机100压缩的空气通过气路输送到油气分离器200，再由油气分离器200将压缩的空气释放至外界。

油路包括第一油路310和第二油路320，所述第一油路310的两端分别连接双级压缩主机100和油气分离器200，所述第一油路310用于将油气分离器 200中润滑油输送到双级压缩主机100中；所述第一油路310中依次设置有增压油泵314和余热回收器315；所述油气分离器200中润滑油流经增压油泵 314、余热回收器315后，在输送到双级压缩主机100中；所述第二油路320 的两端分别连接双级压缩主机100和油气分离器200；所述油气分离器200底部的润滑油经过第二油路320进入所述双级压缩主机100中，所述双级压缩主机100中油气混合物通过油气混合管路400回到油气分离器200中，以此实现双级压缩主机100与油气分离器200中的润滑油的循环。

润滑油从油气分离器200输送到双级压缩主机100中的过程中，润滑油通过增压油泵314增压，再经过余热回收器315输送到双级压缩主机100中，通过余热回收器315可回收润滑油的热量并降低润滑油的温度。

所述第一油路310还包括油冷却器311、T型温控阀312和油滤器313，所述油冷却器311、T型温控阀312和油滤器313依次设置余热回收器315和双级压缩主机100之间。所述油冷却器311用于冷却润滑油，所述T型温控阀 312控制润滑油进入双级压缩主机100时的温度，所述油滤器313用于过滤润滑油。

所述T型温控阀312设置有A口、B口和C口，所述T型温控阀312的A 口与油滤器313相连，所述T型温控阀312的C口与油冷却器311相连；所述余热回收器315与增压油泵314之间设置有第一三通阀316，所述T型温控阀 312的B口与增压油泵314与所述第一三通阀316相连。

所述T型温控阀312通过将C口进的润滑油和B口进的润滑油进行混合实现温度控制，具体的说，C口进的油是经过油冷却器311和余热回收器315冷却过的润滑油，B口进的润滑油是直接由增压油泵314输送出来的润滑油。

所述余热回收器315包括进油口315a、出油口315b、进水口315c和出水口315d；所述进油口315a与第一三通阀316相连，所述出油口315b与油冷却器311相连。

所述油冷却器311与出油口315b之间设置有第二三通阀317，所述第一三通阀316与进油口315a之间设置有第三三通阀318，所述第二三通阀317 通过球阀与第三三通阀318相连，所述第三三通阀318还通过球阀与进油口 315a相连，所述第二三通阀317通过球阀与出油口315b相连。

在双级压缩主机100正常工作状态下，从增压油泵314出来的润滑油经过余热回收器315后进入双级压缩主机100，此时，润滑油不经过与余热回收器 315并联的旁通支路；当余热回收器进行维修保养时，为不耽误用户正常使用生产，润滑油直接经旁通支路进入双级压缩机主机；所述的旁通支路指的是所述第二三通阀317通过球阀与第三三通阀318相连的线路，该球阀用于控制该线路的连通和断开情况。

所述空压机系统还包括延时回路500，所述延时回路设置有电气控制系统 510，所述电气控制系统510设置有延时继电器520，所述电气控制系统510 通过延时继电器520控制增压油泵314在双级压缩主机100启动预设时间后延时启动。

在本次实施例中，所述电动机带动双级压缩主机，所述电气控制系统通过控制电动机的启动进来带动双级压缩主机100运行，同时通过延时继电器520 实现增压油泵314的启动延时。

增压油泵314运行时需要保证增压油泵314内轴封处于湿润状态，即轴封部分或完全浸没在润滑油中，如果油泵开启时，泵内没有润滑油，那么轴封由于没有润滑油的润滑和降温作用，短时间的干摩擦就能导致轴封由于高温而失效并产生渗油的情况。

双级压缩主机100的润滑油压力并非一开机就能建立起来，需要双级压缩主机100运行一定时间，第一油路310内形成压差后润滑油才能流动，从开机到形成润滑油内循环需要10～20秒，此段时间内没有或只有少量润滑油进入增压油泵314，是增压油泵314轴封最易受损的时间。

针对上述情况在，在延时回路500增加专门保护增压油泵314的延时继电器520，将双级压缩主机100与油泵启动时间错开，增压油泵314在双级压缩主机100开启后延迟30～60秒启动，空压机系统的润滑油循环建立后，增压油泵314再运行，避免出现增压油泵314渗油的情况。

所述进油口315a和出水口315d处于余热回收器315的上端，所述出油口 315b和进水口315c处于余热回收器315的下端。

所述气路包括第一气路410、第二气路420和放空阀，所述第一气路410、第二气路420同与所述放空阀相连，当所述空压机系统运行时，所述第一气路 410驱动双级压缩主机100中的阀门开启，并驱动放空阀关闭，当所述空压机系统停止运行时，所述第二气路420驱动放空阀打开，并放空油气分离器200 中的气体。

所述双级压缩主机100还设有门阀驱动件110，所述第一气路410中设有二位三通阀411和第四三通阀412，所述第四三通阀412处于二位三通阀411 之间，所述第四三通阀412还与门阀驱动件110相连。

空压机系统在运行时，所述二位三通阀411得电，所述油气分离器中的气体经过第一气路410驱动双级压缩主机100中的门阀驱动件的同时，也使放空阀保持关闭状态，其中，第一气路中一部分中的气体使放空阀保持关闭状态，另一部分气体通过第一气路410驱动阀门驱动件，进而控制双级压缩主机100 中的阀门开合。

空压机系统在停止运行时，所述二位三通阀411失电，油气分离器200 中分离出来的气体通过第二气路420促使放空阀打开，并放空油气分离器200 中的气体。

油气分离器200中分离出来的气体输送到双级压缩主机100的过程中，第一气路410可控制双级压缩主机100中进气阀门的开度；双级压缩主机100 在压缩空气时，外界空气由该进气阀门进入双级压缩主机100中，在本次实施例中，通过控制第一气路410中气压驱动所述阀门驱动件，阀门驱动件驱动进气阀门，更具体的说，控制第一气路410的气压可控制进气阀门的开度。

所述第二油路320中设置有单向阀221，所述单向阀221用于避免双级压缩机主机中的润滑油通过第二油路320回流到油气分离器200中。

所述油气混合管路400用于连接双级压缩主机100和油气分离器200，双级压缩主机100中被雾化的润滑油和气体的混合物从油气混合管路400输送油气分离器200中，油气分离器200分离润滑油和气体的混合物。

本实用新型实现油气分离器200与双级压缩主机100之间的润滑油循环和气体循环，可提高双级压缩主机100的整体工作效率，该空压机系统可回收润滑油的热量，在润滑油达到冷却的同时加热生活用水，达到节能的效果，该空压机系统中延时回路500可延迟增压油泵314启动，避免双级压缩主机100 刚启动时，润滑油无法瞬间进入增压油泵314导致增压油泵314的轴封干摩擦而影响增压油泵314的寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。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，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，包括：

双级压缩主机；用于压缩空气；

油气分离器；用于分离油气混合物并释放被压缩的空气；

油路；包括第一油路和第二油路，所述第一油路的两端分别连接双级压缩主机和油气分离器，所述双级压缩主机通过第一油路和第二油路将润滑油输送到双级压缩主机中；所述第一油路中依次设置有增压油泵和余热回收器；所述油气分离器中润滑油流经增压油泵、余热回收器后，在输送到双级压缩主机中；所述第二油路的两端分别连接双级压缩主机和油气分离器；

气路；其连接双级压缩主机和油气分离器；

油气混合管路；其连接双级压缩主机和油气分离器。

2.根据权利要求1所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述第一油路还包括油冷却器、T型温控阀和油滤器，所述油冷却器、T型温控阀和油滤器依次设置余热回收器和双级压缩主机之间。

3.根据权利要求2所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述T型温控阀设置有A口、B口和C口，所述T型温控阀的A口与油滤器相连，所述T型温控阀的C口与油冷却器相连；所述余热回收器与增压油泵之间设置有第一三通阀，所述T型温控阀的B口通过管路连接在增压油泵和第一三通阀之间。

4.根据权利要求3所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述余热回收器包括进油口、出油口、进水口和出水口；所述进油口与第一三通阀相连，所述出油口与油冷却器相连。

5.根据权利要求4所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述油冷却器与出油口之间设置有第二三通阀，所述第一三通阀与进油口之间设置有第三三通阀，所述第二三通阀通过球阀与第三三通阀相连，所述第三三通阀还通过球阀与进油口相连，所述第二三通阀通过球阀与出油口相连。

6.根据权利要求4所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述进油口和出水口处于余热回收器的上端，所述出油口和进水口处于余热回收器的下端。

7.根据权利要求1所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，还包括延时回路，所述延时回路设置有电气控制系统，所述电气控制系统设置有延时继电器，所述电气控制系统通过延时继电器控制增压油泵在双级压缩主机启动预设时间后延时启动。

8.根据权利要求4所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述气路包括第一气路、第二气路和放空阀，所述第一气路、第二气路同与所述放空阀相连，当所述空压机系统运行时，所述第一气路驱动双级压缩主机中的阀门开启，并驱动放空阀关闭，当所述空压机系统停止运行时，所述第二气路驱动放空阀打开，并放空油气分离器中的气体。

9.根据权利要求8所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述双级压缩主机还设有门阀驱动件，所述第一气路中设有二位三通阀和第四三通阀，所述第四三通阀处于二位三通阀之间，所述第四三通阀还与门阀驱动件相连。

10.根据权利要求4所述的一种可余热回收的空压机系统，其特征在于，所述第二油路中设置有单向阀。

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