一种空压机余热深度回收利用系统技术方案

本发明专利技术涉及空压机余热深度回收领域，提出了一种空压机余热深度回收利用系统，包括空压机及余热深度回收利用系统，空压机的余热热源装置与余热深度回收利用系统双向连接，余热深度回收利用系统包括余热取热装置、吸收式热泵及辅助换热器，余热热源装置经余热取热装置取出热量并转化为高温余热水，在制冷工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵的驱动热源制取冷水，辅助换热器的低温侧输出生活热水；在供暖工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵的驱动热源，经辅助换热器的高温侧进入吸收式热泵降温后回到余热取热装置，供暖水经辅助换热器换热及吸收式热泵升温后输出。本发明专利技术对空压机余热进行深度回收并实现了余热回收的有效利用。

Deep residual heat recovery and utilization system of air compressor

The present invention relates to an air compressor waste heat recovery of depth of field, put forward a kind of air compressor waste heat recycling system in depth, including the depth of air compressor and waste heat recycling system, waste heat and waste heat recovery device of heat source depth of air compressor using two-way connection system, waste heat recycling system in depth including waste heat heat absorption type heat pump device, and auxiliary switch heat exchanger, heat source device by waste heat device to remove heat and heat into high temperature more than in hot water, cooling conditions, access more than hot water absorption type heat pump, used as driving heat source to produce cooling water absorption heat pump, low temperature hot water output side auxiliary heat exchanger; in the heating conditions, more than hot water absorption type access used as driving heat source heat pump, heat pump, the high temperature side of the auxiliary heat exchanger into absorption heat pump after cooling heat to heat supply device. Warm water auxiliary heat exchanger and absorption type heat pump heating output. The invention carries out the deep recovery of the residual heat of the air compressor and realizes the effective utilization of the waste heat recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种空压机余热深度回收利用系统
本专利技术涉及空压机余热深度回收领域，具体涉及喷油螺杆空压机、无油螺杆空压机、离心空压机余热深度回收。
技术介绍
空压机广泛应用于空分、化学合成、气体输送以及食品、药品等工业领域，空压机工作过程消耗大量的电能，一般工业企业中空压机消耗能源占比约为10%～35%；然而空压机工作过程消耗的电能只有小于15%的部分转化为空气势能，其余85%以上电能都转化为热能，最终通过水或空气散发到环境中。过去也有对空压机改造进行余热回收的，但只是部分余热回收，且回收余热的用途一般为制取热水作为卫生热水或供暖用,且受生活热水使用特性及供暖地区季节影响，实际回收余热量有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决以上问题，提供一种空压机余热深度回收利用系统，该系统可实现喷油螺杆空压机80%以上余热回收、无油螺杆及离心空压机85%以上余热回收，回收余热可夏季制冷、生活热水、冬季供暖，也可常年制冷或供暖。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：提出了一种空压机余热深度回收利用系统，包括空压机及余热深度回收利用系统，空压机的余热热源装置与余热深度回收利用系统双向连接，所述余热深度回收利用系统包括余热取热装置、吸收式热泵及辅助换热器，余热热源装置经余热取热装置取出热量并转化为高温余热水，在制冷工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源制取冷水后，进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，间接为空压机冷却，辅助换热器的低温侧输出生活热水；在供暖工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源，然后进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口输出进入吸收式热泵作为其低温热源，经吸收式热泵输出后回到余热取热装置，间接为空压机冷却，供暖水一部分进入辅助换热器的低温侧进行换热，另一部分进入吸收式热泵用作冷却水，升温后的供暖水经辅助换热器的低温侧出口及吸收式热泵的冷却水出口输出。所述吸收式热泵包括中温发生器、高温发生器、低温发生器、冷凝器、高压吸收器、低压吸收器及蒸发器，在制冷工况下，余热取热装置输出的高温余热水依次经中温发生器、高温发生器、低温发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，辅助换热器的低温侧输出生活热水，低压吸收器、高压吸收器及冷凝器中连接有冷却水循环管路；在供暖工况下，余热取热装置输出的高温余热水依次经中温发生器、高温发生器、低温发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器的高温侧出口进入蒸发器中作为吸收式热泵的低温热源，经蒸发器输出后回到余热取热装置，供暖水一部分进入辅助换热器的低温侧进行换热，另一部分经吸收式热泵的冷却水入口依次进入低压吸收器、高压吸收器及冷凝器作为冷却水，升温后的供暖水经辅助换热器的低温侧出口及吸收式热泵的冷却水出口输出。所述吸收式热泵包括发生器、冷凝器、吸收器及蒸发器，在制冷工况下，余热取热装置输出的高温余热水经发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，辅助换热器的低温侧输出生活热水，吸收器及冷凝器中连接有冷却水循环管路；在供暖工况下，余热取热装置输出的高温余热水经发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器的高温侧出口进入蒸发器中作为吸收式热泵的低温热源，经蒸发器输出后回到余热取热装置，供暖水一部分进入辅助换热器的低温侧进行换热，另一部分经吸收式热泵的冷却水入口依次进入吸收器及冷凝器作为冷却水，升温后的供暖水经辅助换热器的低温侧出口及吸收式热泵的冷却水出口输出。所述吸收式热泵为一体布置，余热取热装置与吸收式热泵一体布置或者与吸收式热泵分开布置。所述空压机为喷油螺杆空压机、无油螺杆空压机或离心空压机。所述空压机为喷油螺杆空压机时，余热热源装置为油气冷却器及后冷却器，或者仅为油气冷却器；当空压机为无油螺杆空压机或离心空压机时，余热热源装置为空压机的各级冷却器，或者仅为其后冷却器。本专利技术提出的空压机余热深度回收利用系统有制冷工况、供暖工况可供选择，夏季制冷工况运行时，可制取7～20℃的冷水及45～60℃生活热水，冬季供暖工况运行时可制取45～60℃热水，即：不论夏季还是冬季均可实现余热侧大温差，即取出余热80～95℃经该系统回收利用后可降低至25～35℃，然后通过余热回收换热器间接为空压机冷却，实现空压机余热的深度回收利用。本专利技术可实现空压机余热侧大温差，在保证空压机的安全可靠运行的前提下，可对空压机余热进行深度回收，回收余热可用于制冷、制热、制取生活热水，实现了余热回收的有效利用。附图说明图1喷油螺杆空压机余热深度回收利用系统图；图2无油螺杆机离心式空压机余热深度回收利用系统图；图3空压机余热深度回收利用系统夏季制冷工况图一；图4空压机余热深度回收利用系统冬季供热工况图一；图5空压机余热深度回收利用系统夏季制冷工况图二；图6空压机余热深度回收利用系统冬季供热工况图二；图中：1-油冷却器，2-电动机，3-过滤器，4-压缩机，5-油气分离器，6-油气筒，7-后冷却器，8-空压机余热深度回收利用系统，9-控制阀门，10-冷却塔，11-一级热回收器，12-二级热回收器，13-三级热回收器，14-三级压缩，15-一二级压缩，16-一级压缩，8-1-余热取热装置，8-2-中温发生器，8-3-冷凝器，8-4-高温发生器，8-5-低温发生器，8-6-高压吸收器，8-7-低压吸收器，8-8-蒸发器，8-9-辅助换热器，8-10-发生器，8-11-吸收器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。实施例1：本实施例为喷油螺杆空压机余热深度回收利用系统。如图1、图3、图4所示，该系统主要由以下部件构成：油冷却器1、电动机2、过滤器3、压缩机4、油气分离器5、油气筒6、后冷却器7、空压机余热深度回收利用系统8、控制阀门9。空压机余热深度回收利用系统主要由余热取热装置8-1、中温发生器8-2、冷凝器8-3、高温发生器8-4、低温发生器8-5、高压吸收器8-6、低压吸收器8-7、蒸发器8-8，辅助换热器8-9、控制系统、能量自消耗装置以及连接管路、阀门等构成。喷油螺杆空压机的主要余热为油气冷却及后冷却的热量，喷油螺杆空压机余热深度回收利用系统的余热取热装置8-1为油与水换热器、空气与水换热器，该系统的主要控制点是油温度、排气温度、结合能量自消耗装置的制冷或制热控制。本专利技术的空压机余热回收系统有制冷工况、供暖工况可供选择，夏季制冷工况运行时，余热经过中温发生器、高温发生器、低温发生器、辅助换热器四级热回收实现余热大温差利用，一方面制取7～20℃的冷水，一方面制取45～60℃生活热水；冬季供暖工况运行时，余热经过中温发生器、高温发生器、低温发生器、辅助换热器、蒸发器五级热回收实现余热大温差利用，可制取45～60℃热水；不论夏季还是冬季均可实现余热侧大温差，即取出余热80～95℃经该系统回收利用后可降低至25～35℃，然后通过余热回收换热器间接为空压机冷却，实现空压机余热的深度回收利用。该系统的制冷工况具体实施过程为：空压机运行后，通过空压机余热取热装置将油气冷却器、后冷却器热量取出并转化为80～95℃热水，该热水依次进入中温发生器、高温发生器、低温发生器、辅助换热器，实现余热的梯级大温差利用，余热水温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空压机余热深度回收利用系统，其特征在于：包括空压机及余热深度回收利用系统，空压机的余热热源装置与余热深度回收利用系统双向连接，所述余热深度回收利用系统包括余热取热装置、吸收式热泵及辅助换热器，余热热源装置经余热取热装置取出热量并转化为高温余热水，在制冷工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源制取冷水后，进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，间接为空压机冷却，辅助换热器的低温侧输出生活热水；在供暖工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源，然后进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口输出进入吸收式热泵作为其低温热源，经吸收式热泵输出后回到余热取热装置，间接为空压机冷却，供暖水一部分进入辅助换热器的低温侧进行换热，另一部分进入吸收式热泵用作冷却水，升温后的供暖水经辅助换热器的低温侧出口及吸收式热泵的冷却水出口输出。

【技术特征摘要】
1.一种空压机余热深度回收利用系统，其特征在于：包括空压机及余热深度回收利用系统，空压机的余热热源装置与余热深度回收利用系统双向连接，所述余热深度回收利用系统包括余热取热装置、吸收式热泵及辅助换热器，余热热源装置经余热取热装置取出热量并转化为高温余热水，在制冷工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源制取冷水后，进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，间接为空压机冷却，辅助换热器的低温侧输出生活热水；在供暖工况下，余热水接入吸收式热泵，用作吸收式热泵循环的驱动热源，然后进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口输出进入吸收式热泵作为其低温热源，经吸收式热泵输出后回到余热取热装置，间接为空压机冷却，供暖水一部分进入辅助换热器的低温侧进行换热，另一部分进入吸收式热泵用作冷却水，升温后的供暖水经辅助换热器的低温侧出口及吸收式热泵的冷却水出口输出。2.根据权利要求1所述的空压机余热深度回收利用系统，其特征在于：所述吸收式热泵包括中温发生器、高温发生器、低温发生器、冷凝器、高压吸收器、低压吸收器及蒸发器，在制冷工况下，余热取热装置输出的高温余热水依次经中温发生器、高温发生器、低温发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器高温侧出口回到余热取热装置，辅助换热器的低温侧输出生活热水，低压吸收器、高压吸收器及冷凝器中连接有冷却水循环管路；在供暖工况下，余热取热装置输出的高温余热水依次经中温发生器、高温发生器、低温发生器进入辅助换热器的高温侧，经辅助换热器的高温侧出口进入蒸发器中作为吸收式热泵的低温热源，经蒸发器输出后回到余热取...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明军，夏克盛，张红岩，康相玖，王剑新，王立群，韩世庆，张泊，苏盈贺，宋黎，邵虹，
申请(专利权)人：松下制冷大连有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21