无油螺杆空压机热回收梯级利用系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统，其特征在于，包括空压机冷却装置、热水梯级利用装置和软化水装置；其中，空压机冷却装置主要包括两台压缩主机和两个保障换热器以及水泵，烧热水梯级利用装置与空压机冷却装置之间通过管网连接；软化水装置与热水梯级利用装置和空压机冷却装置之间通过管道连接。能够对无油螺杆空压机进行了余热回收，得到需要的热水，且对热水进行了梯级利用。本发明专利技术还公开了其控制方法，通过根据不同的用水情况来进行系统的调节从而充分合理的利用回收的热水，达到对回收的热量实现高效率的利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空气压缩机热回收
，具体涉及一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统。本专利技术还涉及该无油螺杆空压机热回收梯级利用系统的控制方法。
技术介绍
随着能源的日益紧张，节能问题已成为当今全球关注的焦点。在积极开发新能源的同时，也应越来越重视回收和利用余热资源。据美国能源署的一项统计表明，压缩机运行时消耗的电能中，真正用于增加空气势能的仅占总耗电量的15%，而其余大部分(约85%)的电能都转化为热量。这些热量一般是通过风冷或者水冷的方式被排放到空气中去，造成了能源的极大浪费。压缩空气系统节能的一个主要方向就是空压机的余热回收。因而，利用某些方法和设备将空压机产生的废热回收利用，来获得所需要的不同温度的热水，对不同温度的热水进行合理利用，既可以最大限度地回收能量，减少能耗，为企业节约大部分成本，又能减少环境废热污染。目前对于空压机余热回收也有了一些相关研究，而对于无油螺杆空压机热回收的研究相对较少，然而对于无油螺杆空压机热回收系统中回收热水的合理利用研究更是甚微。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统，能够对无油螺杆空压机进行了余热回收，得到需要的热水，且对热水进行了梯级利用。本专利技术所采用的技术方案是，一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统，其特征在于，包括空压机冷却装置、热水梯级利用装置和软化水装置;其中，空压机冷却装置主要包括两台压缩主机和两个保障换热器以及水栗，烧热水梯级利用装置与空压机冷却装置之间通过管网连接;软化水装置与热水梯级利用装置和空压机冷却装置之间通过管道连接。本专利技术的特点还在于，空压机冷却装置的结构，包括第一压缩主机和第二压缩主机，第一压缩主机通过第一通气管与第一保障换热器连接，第二压缩主机通过第二通气管与第二保障换热器连接，第一压缩主机上分别设置有第一空压机出水管和第一空压机进水管，第二压缩主机上分别设置有第二空压机出水管和第二空压机进水管，第一保障换热器上设置有第一保障换热器出水管和第一保障换热器进水管，第二保障换热器上设置有第二保障换热器出水管和第二保障换热器进水管;第一保障换热器出水管和第二保障换热器出水管均与换热器出水管连接，第一空压机进水管、第二空压机进水管、第一保障换热器进水管和第二保障换热器进水管均与主进水管连接;第一空压机出水管和第二空压机出水管与空压机总出水管连接;换热器出水管与空压机总出水管连接，且在连接处设置有阀门D。热水梯级利用装置包括四个板式换热器、板式换热器通过管网和空压机冷却装置及高温热水端和低温热水端连接。四个换热器分别是第一板式换热器、第二板式换热器、第三板式换热器、第四板式换热器，其中，第一板式换热器、第二板式换热器通过管道与高温热水用热点连接，第三板式换热器和第四板式换热器通过管道与低温热水用热点连接;第一板式换热器通过第二高温端换热水管与空压机总出水管连接，第二板式换热器通过第五高温端换热水管与空压机总出水管连接;第三板式换热器通过第二低温端换热水管和空压机总出水管连接，第四板式换热器通过第五低温端换热水管与空压机总出水管连接。第一板式换热器的用热端设有第一高温端换热水管;第二高温端换热水管与第二板式换热器连通，且与第一高温端换热水管连通，第四高温端换热水管与第二板式换热器连通，第一板式换热器上还设置有第六高温端换热水管，第四高温端换热水管和第六高温端换热水管连通，用于通入较低温度的水至板式换热器中与空压机总出水管中送出的热水进行热交换，从而保证该高温用水端的水温。第五高温端换热水管与第二高温端换热水管两者相连;在空压机总出水管上位于第二高温端换热水管和第五高温端换热水管之间设置有阀门A。在空压机总出水管上位于第五高温端换热水管和第二低温端换热水管之间设置有连接着换热器出水管和空压机总出水管的阀门B;第三板式换热器上设置有第一低温端换热水管，第四板式换热器上设置有第四低温端换热水管，第一低温端换热水管和第三低温端换热水管连通，作为低温热水使用端的出水点，第六低温端换热水管和第四低温端换热水管连通，作为低温热水使用端的进水端，将低温用水端的凉水输送至第三板式换热器和第四板式换热器，在其中完成热量交换后变成可以使用的低温热水从第一低温端换热水管及第三低温端换热水管中流出，供使用者使用。第二低温端换热水管和第五低温端换热水管之间也相互连通，在空压机总出水管上位于第五低温端换热水管和第二低温端换热水管之间的位置设置有阀门C。空压机总出水管的末端通入管壳式换热器，在空压机总出水管靠近管壳式换热器的位置设置有阀门E，在空压机总出水管上还设置有回水管，回水管的一端与管壳式换热器连接，另一端位于第五低温端换热水管与空压机总出水管的连接点和换热器出水管与空压机总出水管的连接点之间的位置。回水管通过蓄水箱进水管与蓄水箱连接，蓄水箱还连接有主进水管，蓄水箱通过软化水进水管与软化水装置相连，管壳式换热器通过冷却塔出水管与冷却塔连接，另外在冷却塔和管壳式换热器之间还设置有冷却塔进水管，在冷却塔进水管上设置有阀门。本专利技术的另一目的是提供该无油螺杆空压机热回收梯级利用系的控制方法。本专利技术的另一技术方案是，一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统的控制方法，基于上述的空压机热回收梯级利用系统，具体按照以下步骤进行:步骤1，系统初始化，启动空压机热回收梯级利用系统，打开阀门、阀门A、阀门C、阀门D、阀门E，将自来水通过软化水装置后得到软化水，再通过软化水进水管通入蓄水箱中，软化水从蓄水箱中通过主进水管后通入空压机冷却装置；具体来说，软化水通过管道分别进入第二空气压缩机和第一空气压缩机，通过管道分别进入第二保障换热器和第一保障换热器中，此时处于全开状态的阀门有:阀门、阀门A、阀门C、阀门D、阀门E，此时热水梯级利用装置并未启用，用于冷却的软化水吸收热量后，通过出水管道从第一空气压缩机第二空气压缩机中排出后汇集至空压机总出水管，然后通过管道回到管壳式换热器中然后进入冷却塔中；用于冷却保障换热器的软化水从第一保障换热器和第二保障换热器中排出后汇集至换热器出水管中，然后回到管壳式换热器中之后进入冷却塔中；被冷却后的水在通过管道进入管壳式换热器中行回到蓄水箱中，从而进入下一次循环；步骤2，开启热水梯级利用装置，将阀门A和阀门C关闭，空压机总出水管中的热水经第二高温端换热水管进入第一板式换热器和第二板式换热器与中通入的水进行换热，换完热的热水经第五高温端换热水管进入空压机总出水管，再经过第二低温端换热水管进入第三板式换热器和第四板式换热器中与中通入的水进行换热，换完热的热水经第五低温端换热水管进入空压机总出水管；步骤3，根据不同工况进行阀门的调整从而更加实现回收利用系统的控制:当换热器出水管中的低温热水温度在能够满足第三板式换热器和第四板式换热器的用水温度要求时，关闭阀门D，开启阀门B，使换热器出水管中的低温热水与空压当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无油螺杆空压机热回收梯级利用系统，其特征在于，包括空压机冷却装置、热水梯级利用装置和软化水装置；其中，空压机冷却装置主要包括两台压缩主机和两个保障换热器以及水泵，所述的烧热水梯级利用装置与空压机冷却装置之间通过管网连接；所述的软化水装置与热水梯级利用装置和空压机冷却装置之间通过管道连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜苏芊，邓泽民，程艳，秦莉，刘宁，方海明，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61