一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，涉及空压机技术领域，包括喷油螺杆空压机单元以及与喷油螺杆空压机单元油路相串接的模块化余热回收单元，模块化余热回收单元包括进水管、出水管、进油管、出油管，进水管、出水管、进油管、出油管共同串接有若干组用于油介质降温冷却的热交换机构，其中出水管前置于出向水温传感器的区段中串接安装有水路PID温控阀，该在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，有效解决油（液）切换问题，可降低换热设备的设计难度，降低换热设备的生产成本，减少处理回收多余热量所需的调温保障设施，从而降低非余热利用运行时所需的泵送功率和散热功率，达到节能减排的作用，提高设备使用场合的灵活性。使用场合的灵活性。使用场合的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统


[0001]本专利技术涉及空压机
，具体为一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统。

技术介绍

[0002]现有的喷油螺杆空压机系统在正常工作时，大部分电能转化为热能散失，造成能源浪费。
[0003]为了解决上述问题，检索到现有公开CN103398011B、CN103742416B以及CN203641014U专利文件的
技术实现思路
，喷油螺杆空压机余热回收改造方式均采用油
‑
水热交器直接串入油路的改造方式，当空压机运行时无论是否需要利用空压机余热，空压机油必须进入热交换器，这样在不进行回收时段热交换器间壁运行温度要高于回收时段，使得热交换器的设计强度和抗水中气泡破裂造成的腐蚀必须高于空压机油的正常运行温度，热交换器在设计上只有两种选择一是提高换热元件和整体结构的抵抗温变应力强度，二是消除在余热不回收时段传热元件高温段沸腾而产生的气泡，但制造和维修成本均较高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，本专利技术提出了一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，包括喷油螺杆空压机单元以及与所述喷油螺杆空压机单元油路相串接的模块化余热回收单元，所述模块化余热回收单元包括进水管、出水管、进油管、出油管，所述进水管、出水管、进油管、出油管共同串接有若干组用于油介质降温冷却的热交换机构，所述进水管、出水管、进油管、出油管的区段中分别对应串接设置有进向水温传感器、出向水温传感器、进向油温传感器、出向油温传感器，其中所述出水管前置于出向水温传感器的区段中串接安装有水路PID温控阀，所述进油管、出油管之间还分别串接有旁通管、分流切换阀，所述旁通管与分流切换阀相连接。
[0006]作为本专利技术优选的技术方案，所述热交换机构包括外管、设置于所述外管内部的内管，所述外管与内管之间设置有用于油介质流动的油腔，所述内管的内部设置有用于水介质流动的水腔。
[0007]作为本专利技术优选的技术方案，所述内管底部的进水口串接有进水分流管，且内管顶端的出水口串接有出水集流管，所述进水分流管的进水口与进水管的出水口串接，所述出水集流管的出水口与出水管的进水口串接。
[0008]作为本专利技术优选的技术方案，所述外管的顶部分别设置有第一进油口、第一出油口，所述第一进油口、第一出油口串接在进油管的区段中，所述外管的底部分别设置有第二进油口、第二出油口，所述第二进油口、第二出油口串接在出油管的区段中。
[0009]作为本专利技术优选的技术方案，所述喷油螺杆空压机单元包括：空气过滤器，进口端串接有过滤器进气管，出口端串接有气体输送管；压缩机，设置有进气口、进油口以及油气混合出口，进气口与所述气体输送管串接，进油口串接有冷油输送管，油气混合出口串接有热油气输送管；电动机，用于驱动所述压缩机进行工作；油路第一分支管，与所述冷油输送管的其中一个分支端串接，且油路第一分支管的区段中串接有空压机油路温控阀；油路第二分支管，与所述冷油输送管的另外一个分支端串接，且油路第二分支管的区段中串接有油冷却器，所述油路第二分支管的端口与所述空压机油路温控阀串接。
[0010]作为本专利技术优选的技术方案，喷油螺杆空压机单元还包括：气体外排管，所述气体外排管的区段中按照气流流动方向依次串接有最小压力阀、后冷却器；油气分离器，设置有出气口、油气混合进口以及油介质出口，出气口与所述气体外排管串接，油气混合进口与所述热油气输送管串接，油介质出口串接有热油输送总管，所述热油输送总管的端口与空压机油路温控阀串接；热油输送分支管，与所述热油输送总管的出流端串接；冷油回流管，与所述热油输送总管的回流端串接。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，所述热油输送总管、热油输送分支管、冷油回流管的区段中均串接安装有球阀，所述热油输送分支管、冷油回流管的区段中均串接安装有压力表，所述热油输送分支管与进油管连接，所述冷油回流管与出油管连接。
[0012]第二方面，本专利技术还提供了一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统的控制方法，包括如下步骤：S1、设定热油介质的进口温度，通过进向油温传感器检测热油介质的进口温度T1是否大于设定温度，若小于设定温度，分流切换阀旋转至全旁通相位同时水路PID温控阀全闭，若大于设定温度，分流切换阀旋转至余热和旁通的共相相位同时水路PID温控阀打开20％；S2、设定冷油介质的出口温度，通过出向油温传感器检测冷油介质的出口温度T4是否大于设定温度，若小于设定温度，分流切换阀旋转至余热相位并保持水路PID温控阀打开20％的状态，若大于等于设定温度，则增大水路PID温控阀的开度；S3、经S2处理后，检测T4是否达到设定温度，若达到设定温度，水路PID温控阀的开度为中值，若大于设定温度，则进行超水温设定报警，并增大水路PID温控阀的开度，促使水路PID温控阀处于自动恒定，且T4不再升温，若小于设定温度，则减少水路PID温控阀的开度，直至达到设定温度后，水路PID温控阀开度为中值；S4、若T1与T4之间的差值小于5℃，则控制水路PID温控阀的开度大于等于90％，同时分流切换阀朝着共相位回旋5
°
，若T1与T4之间的差值大于5℃，则继续水路PID温控阀处于自动恒定，直至T4不再升温，即可。
[0013]有益效果本专利技术提供了一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
该在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，有效解决油（液）切换问题，可降低换热设备的设计难度，降低换热设备的生产成本，减少处理回收多余热量所需的调温保障设施，从而降低非余热利用运行时所需的泵送功率和散热功率，达到节能减排的作用，提高设备使用场合的灵活性。
附图说明
[0014]图1为本专利技术设备组成架构图；图2为本专利技术模块化余热回收单元的结构示意图；图3为本专利技术热交换机构的结构示意图；图4为本专利技术热交换机构的半剖视图；图5为本专利技术的控制流程框图。
[0015]图中：1、喷油螺杆空压机单元；11、空气过滤器；12、压缩机；13、电动机；14、油冷却器；15、空压机油路温控阀；16、后冷却器；17、最小压力阀；18、油气分离器；19、过滤器进气管；110、气体外排管；111、气体输送管；112、热油气输送管；113、冷油输送管；114、油路第一分支管；115、热油输送总管；116、油路第二分支管；117、热油输送分支管；118、冷油回流管；119、球阀；120、压力表；2、模块化余热回收单元；21、进水管；22、出水管；23、进油管；24、出油管；25、进向水温传感器；26、出向水温传感器；27、进向油温传感器；28、出向油温传感器；29、热交换机构；291、外管；292、内管；293、油腔；294、水腔；295、进水分流管；296、出水集流管；297、第一进油口；298、第一出油口；299、第二进油口；2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，包括喷油螺杆空压机单元（1）以及与所述喷油螺杆空压机单元（1）油路相串接的模块化余热回收单元（2），其特征在于，所述模块化余热回收单元（2）包括进水管（21）、出水管（22）、进油管（23）、出油管（24），所述进水管（21）、出水管（22）、进油管（23）、出油管（24）共同串接有若干组用于油介质降温冷却的热交换机构（29），所述进水管（21）、出水管（22）、进油管（23）、出油管（24）的区段中分别对应串接设置有进向水温传感器（25）、出向水温传感器（26）、进向油温传感器（27）、出向油温传感器（28），其中所述出水管（22）前置于出向水温传感器（26）的区段中串接安装有水路PID温控阀（212），所述进油管（23）、出油管（24）之间还分别串接有旁通管（210）、分流切换阀（211），所述旁通管（210）与分流切换阀（211）相连接。2.根据权利要求1所述的一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，其特征在于，所述热交换机构（29）包括外管（291）、设置于所述外管（291）内部的内管（292），所述外管（291）与内管（292）之间设置有用于油介质流动的油腔（293），所述内管（292）的内部设置有用于水介质流动的水腔（294）。3.根据权利要求2所述的一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，其特征在于，所述内管（292）底部的进水口串接有进水分流管（295），且内管（292）顶端的出水口串接有出水集流管（296），所述进水分流管（295）的进水口与进水管（21）的出水口串接，所述出水集流管（296）的出水口与出水管（22）的进水口串接。4.根据权利要求2所述的一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，其特征在于，所述外管（291）的顶部分别设置有第一进油口（297）、第一出油口（298），所述第一进油口（297）、第一出油口（298）串接在进油管（23）的区段中，所述外管（291）的底部分别设置有第二进油口（299）、第二出油口（2910），所述第二进油口（299）、第二出油口（2910）串接在出油管（24）的区段中。5.根据权利要求1所述的一种在线可控式喷油螺杆空压机热能回收系统，其特征在于，所述喷油螺杆空压机单元（1）包括：空气过滤器（11），进口端串接有过滤器进气管（19），出口端串接有气体输送管（111）；压缩机（12），设置有进气口、进油口以及油气混合出口，进气口与所述气体输送管（111）串接，进油口串接有冷油输送管（113），油气混合出口串接有热油气输送管（112）；电动机（13），用于驱动所述压缩机（12）进行工作；油路第一分支管（114），与所述冷油输送管（113）的其中一个分支端串接，且油路第一分支管（114）的区段中串接有空压机油路温控阀（15）；油路第二分支管（116），与所述冷油输送管（113）的另外一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖卓民，李军，李文聪，盘小科，
申请(专利权)人：广东华瑞能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：