CN220453981U - 一种压缩机余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩机余热回收系统，涉及压缩机技术领域，包括依次通过气体管道相连的一级压缩系统、一级余热回收换热器、一级循环水冷却器、一级冷冻水冷却器、一级气液分离器；所述一级压缩系统与用于通入低温低压气体的吸气管道相连；所述一级余热回收换热器的进出口管道均与吸收式制冷机组、采暖换热系统相连，所述一级循环水冷却器的进出口管道与循环水冷却系统相连，所述一级冷冻水冷却器的进出口管道与吸收式制冷机组相连。本实用新型通过设置余热回收换热器、循环水冷却器、冷冻水冷却器实现加压高温气体的冷却，并回收热量，换热后的热水还可进入采暖换热系统，用于冬季采暖，以实现热量的回收再利用，节约了能源。

Description

一种压缩机余热回收系统

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体为一种压缩机余热回收系统。

背景技术

压缩机余热是压缩机在生产高压气体过程中随之产生的多余热量。压缩机广泛应用在化工和石化、矿山冶金、机械制造、食品和制药等行业，其工作原理是从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞或叶轮对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力。压缩机能将电动机的机械能转换成气体压力能的设备，在机械能转换为气体压力能过程中，气体受到强烈的高压压缩，气体分子的势能转化将产生大量的热能，使得温度骤升，同时压缩机机械部件高速运转也会产生大量的摩擦热。这些热量若不能按要求及时转移出去，会使压缩机功率消耗增大；除此之外，压缩机运行温度升高，使得润滑油热分解，润滑性能降低，压缩机结构件异常膨胀、气缸磨损、打气量下降，严重时会导致压缩机损坏。目前压缩系统普遍采用风冷或水冷方式进行快速冷却，将这些低品位热量排放到大气中，以满足压缩系统中各设备正常工作的温度要求。这些低品位热量被排放到空气中，不仅使这些热量白白被浪费了，还影响了环境，加剧大气“温室效应”，制造了“热”污染。因此合理、有效、充分的利用压缩机余热是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种压缩机余热回收系统，能有效将压缩机工作过程中产生的热量进行回收，降低压缩机能耗，实现节能减排。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种压缩机余热回收系统，包括依次通过气体管道相连的一级压缩系统、一级余热回收换热器、一级循环水冷却器、一级冷冻水冷却器、一级气液分离器；所述一级压缩系统与用于通入低温低压气体的吸气管道相连；所述一级余热回收换热器的进出口管道均与吸收式制冷机组、采暖换热系统相连，所述一级循环水冷却器的进出口管道与循环水冷却系统相连，所述一级冷冻水冷却器的进出口管道与吸收式制冷机组相连；

所述一级气液分离器的上端连接有气体输出管道，下端连接有压缩气体凝液输送管道。

进一步地，还包括依次通过气体管道相连的二级压缩系统、二级余热回收换热器、二级循环水冷却器、二级冷冻水冷却器、二级气液分离器；所述二级压缩系统与一级气液分离器上端的气体输出管道相连，所述二级余热回收换热器的进出口管道均与吸收式制冷机组、采暖换热系统相连，所述二级循环水冷却器的进出口管道与循环水冷却系统相连，所述二级冷冻水冷却器的进出口管道与吸收式制冷机组相连；所述二级气液分离器的上端连接有高压气体输出管道，下端与压缩气体凝液输送管道相连。

进一步地，所述一级压缩系统和二级压缩系统中压缩机为一个或多个。

进一步地，所述循环水冷却系统为工业用凉水塔。

进一步地，所述吸收式制冷机组为溴化锂制冷机组、氨制冷机组或热泵。

进一步地，与一级压缩系统相连的吸气管道上设置有冷却装置，所述冷却装置的进出水口与吸收式制冷机组相连。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置余热回收换热器、循环水冷却器、冷冻水冷却器实现加压高温气体的冷却，并回收热量，大部分的热量在余热回收换热器中被回收，经换热后的热水进入吸收式制冷机组制取冷冻水，该冷冻水则可用于冷冻水冷却器对加压气体进一步降温；换热后的热水还可进入采暖换热系统，用于冬季采暖，以实现热量的回收再利用，节约了能源。

(2)本实用新型在对高温气体进行降温时，先用余热回收换热器回收大部分的热量，此时气体的温度高于常温，然后用冷冻水进行再一次的降温，在用冷冻水降温之前增加了循环水冷却器先将气体降温常温，该循环水冷却器中的循环水来自工业用凉水塔，该过程可以减少冷冻水的用量，进而减少冷冻水的制取，降低了能耗。

(3)本实用新型采用两段压缩，低温低压气体在一级压缩系统中压缩为加压高温气体，通过热量回收得到加压低温气体，再将该气体进行二次压缩得到高压高温气体，然后再通过热量回收得到高压低温气体，采用两段压缩，第二次压缩时的气体处于低温(温度低于常温)可以有效降低第二次压缩时的能耗，通过试验，采用本实用新型提供的两段压缩和热量回收，能有效降低压缩机约15％的能耗，进而可降低对压缩机的投资。

(4)本实用新型中产生的热水可用于吸收式制冷机组制取冷冻水，还可用于采暖换热系统，实现了能源的高效利用，降低了大气的“温室效应”，还能满足冬季供暖或夏季空调制冷的需求，可为企业带来巨大的经济效益，同时实现节能减排的社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

C1-一级压缩系统，C2-二级压缩系统；

E1-一级余热回收换热器，E2-一级循环水冷却器，E3-一级冷冻水冷却器，E4-二级余热回收换热器，E5-二级循环水冷却器，E6-二级冷冻水冷却器；

V1-一级气液分离器，V2-二级气液分离器；

D1-吸收式制冷机组，D2-采暖换热系统，D3-循环水冷却系统。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，本实施例提供一种压缩机余热回收系统，包括依次通过气体管道相连的一级压缩系统C1、一级余热回收换热器E1、一级循环水冷却器E2、一级冷冻水冷却器E3、一级气液分离器V1。其中一级压缩系统C1与用于通入低温低压气体的吸气管道相连，低温低压气体被一级压缩系统C1中的压缩机压缩成加压高温气体，该过程可以根据实际情况选择一个或多个压缩机进行工作；一级余热回收换热器E1的进出口管道均与吸收式制冷机组D1、采暖换热系统D2相连，一级压缩系统C1中产生的加压高温气体通过气体管道输送至一级余热回收换热器E1回收热量，换热后的热水为40～85℃，该热水进入采暖换热系统D2或吸收式制冷机组D1，当进入采暖换热系统D2时可用于冬季采暖，当进入吸收式制冷机组D1时可用于生产冷冻水，该冷冻水则用于一级冷冻水冷却器E3冷却加压气体；上述一级余热回收换热器E1只回收加压高温气体中的部分热量，此时气体的温度高于常温，本实施例通过设置进出口管道与循环水冷却系统D3相连的一级循环水冷却器E2，将气体的温度降温降至常温，此时得到加压常温气体，然后将该气体输送至进出口管道与吸收式制冷机组D1相连的一级冷冻水冷却器E3，通过一级冷冻水冷却器E3的作用，加压常温气体进一步经冷却水冷却至≤20℃的气体，最后将该气体输送至一级气液分离器V1进行气液分离，一级气液分离器V1的上端连接有气体输出管道，下端连接有压缩气体凝液输送管道。优选的，本实施例中循环水冷却系统D3为工业用凉水塔，吸收式制冷机组D1为溴化锂制冷机组、氨制冷机组或热泵。

当一级压缩系统加压后的气体压力满足需求时，一级气液分离器V1的上端输出的气体可直接外送。优选的，本实施例在与一级压缩系统C1相连的吸气管道上设置有冷却装置，所述冷却装置的进出水口与吸收式制冷机组D1相连。当一级压缩系统产生的加压气体常温外送即可时，开启一级压缩系统C1吸气管道上的冷却装置，经一级余热回收换热器E1回收的热量生产的冷冻水用于对吸气管吸入的低压低温气体进一步降温，以达到降低一级压缩系统C1中压缩机能耗的目的。当一级压缩系统产生的加压气体低于常温外送时，经一级余热回收换热器E1回收的热量生产的冷冻水则与一级冷冻水冷却器E3相连实现对加压常温气体的进一步降温。

当一级压缩系统加压后的气体压力不能满足需求时，二级压缩系统C2连接于一级气液分离器V1上端的气体输出管道上，并依次连接有二级余热回收换热器E4、二级循环水冷却器E5、二级冷冻水冷却器E6、二级气液分离器V2。二级余热回收换热器E4的进出口管道均与吸收式制冷机组D1、采暖换热系统D2相连，二级循环水冷却器E5的进出口管道与循环水冷却系统D3相连，二级冷冻水冷却器E6的进出口管道与吸收式制冷机组D1相连。一级气液分离器V1排出的加压低温气体在二级压缩系统C2被加压成高压高温气体，该高温高压气体在二级余热回收换热器E4被回收大部分的热量，换热后的热水为40～85℃，该热水进入进入采暖换热系统D2或吸收式制冷机组D1；被回收了大部分热量的高压高温气体在二级循环水冷却器E5处被持续降温为高压常温气体，然后经二级冷冻水冷却器E6冷却为温度≤20℃的高压低温气体。该高压低温气体最后被送入二级气液分离器V2，二级气液分离器V2的上端连接有高压气体输出管道，下端与压缩气体凝液输送管道相连。一级气液分离器V1和二级气液分离器V2中分离出的凝液要定期排出界外，而二级气液分离器V2的上端送出的高压低温气体则作为产品气由管道输出。

本实施例中一级余热回收换热器E1和二级余热回收换热器E4换热后获取的热水进入吸收式制冷机组D1，制取得到5～20℃的冷冻水，该冷冻水用于一级冷冻水冷却器E3和二级冷冻水冷却器E6冷却加压后的气体。

本实用新型通过设置余热回收换热器、循环水冷却器、冷冻水冷却器实现加压高温气体的冷却，并回收热量，大部分的热量在余热回收换热器中被回收，经换热后的热水进入吸收式制冷机组制取冷冻水，该冷冻水则可用于冷冻水冷却器对加压气体进一步降温；换热后的热水还可进入采暖换热系统，用于冬季采暖，以实现热量的回收再利用，节约了能源。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压缩机余热回收系统，其特征在于，包括依次通过气体管道相连的一级压缩系统(C1)、一级余热回收换热器(E1)、一级循环水冷却器(E2)、一级冷冻水冷却器(E3)、一级气液分离器(V1)；所述一级压缩系统(C1)与用于通入低温低压气体的吸气管道相连；所述一级余热回收换热器(E1)的进出口管道均与吸收式制冷机组(D1)、采暖换热系统(D2)相连，所述一级循环水冷却器(E2)的进出口管道与循环水冷却系统(D3)相连，所述一级冷冻水冷却器(E3)的进出口管道与吸收式制冷机组(D1)相连；

所述一级气液分离器(V1)的上端连接有气体输出管道，下端连接有压缩气体凝液输送管道。

2.根据权利要求1所述的一种压缩机余热回收系统，其特征在于，还包括依次通过气体管道相连的二级压缩系统(C2)、二级余热回收换热器(E4)、二级循环水冷却器(E5)、二级冷冻水冷却器(E6)、二级气液分离器(V2)；所述二级压缩系统(C2)与一级气液分离器(V1)上端的气体输出管道相连，所述二级余热回收换热器(E4)的进出口管道均与吸收式制冷机组(D1)、采暖换热系统(D2)相连，所述二级循环水冷却器(E5)的进出口管道与循环水冷却系统(D3)相连，所述二级冷冻水冷却器(E6)的进出口管道与吸收式制冷机组(D1)相连；所述二级气液分离器(V2)的上端连接有高压气体输出管道，下端与压缩气体凝液输送管道相连。

3.根据权利要求2所述的一种压缩机余热回收系统，其特征在于，所述一级压缩系统(C1)和二级压缩系统(C2)中压缩机为一个或多个。

4.根据权利要求1所述的一种压缩机余热回收系统，其特征在于，所述循环水冷却系统(D3)为工业用凉水塔。

5.根据权利要求1所述的一种压缩机余热回收系统，其特征在于，所述吸收式制冷机组(D1)为溴化锂制冷机组、氨制冷机组或热泵。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种压缩机余热回收系统，其特征在于，与一级压缩系统(C1)相连的吸气管道上设置有冷却装置，所述冷却装置的进出水口与吸收式制冷机组(D1)相连。