压缩机余热利用系统技术方案

本发明专利技术公开一种压缩机余热利用系统，包括空压机、热能回收换热器、空气冷却器和空气加热器，空压机通过空气进口管道与外界大气连接；经过空压机压缩后的压缩空气具有较高的温度，同时空气内含有一定量的水汽，压缩空气先在热能回收换热器中使用锅炉除盐水进行降温，以对除盐水进行加热，降低了除盐水加热所耗费的额外能耗。经过降温后的压缩空气经过空气冷却器，通过循环水和冷冻水的二级降温，凝结出凝结水；在空气加热器中，通过将降温除湿前的压缩空气和降温除湿后的压缩空气进行热交换，无需设置额外的加热热源，能够有效降低能耗。与现有技术相比，本发明专利技术通过对压缩空气中的余热进行回收利用，避免了余热直接排放至大气中造成热污染。造成热污染。造成热污染。

【技术实现步骤摘要】
压缩机余热利用系统


[0001]本专利技术涉及热能回收
，具体涉及的是压缩机余热利用系统。

技术介绍

[0002]在工业生产中，压缩机在压缩气体后会产生大量的热量，使得压缩后的空气的温度远高于用气端所需要的温度，若这些热量自然地散热至外界大气中，不仅造成热量的浪费，还会对环境造成的一定的危害。
[0003]在发酵工艺系统中需要使用温度在50
‑
65℃，相对湿度≤10％的空气，传统的压缩机空气冷却系统中只能对空气进行降温，但是无法满足空气湿度小于10％的生产场景，而且无法对压缩机的余热进行利用。
[0004]有鉴于此，本申请人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供压缩机余热利用系统，其具有解决
技术介绍
中的压缩机余热热能浪费、无法满足生产湿度小于10％的压缩空气的场景的技术问题。
[0006]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0007]压缩机余热利用系统，其中，包括空压机、热能回收换热器、空气冷却器和空气加热器，所述空压机通过空气进口管道与外界大气连接；
[0008]所述热能回收换热器包括第一外壳和设置在第一外壳内的第一换热单元，所述的第一外壳上具有第一空气入口和第一空气出口，所述第一外壳还设置有与所述第一换热单元内部相连通的除盐水入口和除盐水出口，所述第一换热单元内流经有锅炉除盐水；
[0009]所述空气冷却器包括第二外壳和设置在第二外壳内的循环水换热单元和冷冻水换热单元，所述循环水换热单元和冷冻水换热单元依次对压缩空气进行降温；所述第二外壳上设置有第二空气入口和第二空气出口，所述循环水换热单元通过管道与循环水冷却塔连接，所述循环水换热单元内流经有循环水，所述冷冻水换热单元通过管道与电驱动冷水机组连接；所述第二外壳内还安装有内置式气液分离器，所述第二外壳底部设置有凝结水排出装置；
[0010]所述空气加热器包括第三外壳和设置在第三外壳内的第三换热单元，所述的第三外壳上具有第三空气入口和第三空气出口，所述第三外壳上还设置有与所述第三换热单元内连通的冷空气入口和冷空气出口；
[0011]所述空压机的出口端与热能回收换热器的第一空气入口之间设置有第一管道，所述第一管道上设置有第一通断阀，所述第一通断阀的前后的第一管道上分别连接有第二管道和第三管道，所述第二管道和第三管道分别与空气加热器的第三空气入口和第三空气出口连接，所述第二管道和第三管道上分别设置有第二通断阀和第三通断阀；
[0012]所述热能回收换热器的第一空气出口与空气冷却器的第二空气入口之间设置有第四管道，所述第四管道上设置有第四通断阀，所述第四通断阀的前侧的第四管道上设置
有第五管道，所述第五管道上设置有第五通断阀，所述第五管道与用气设备连接；
[0013]所述空气冷却器的第二空气出口与所述空气加热器的冷空气入口连接，所述空气加热器的冷空气出口通过第六管道与用气设备连接，所述空气加热器的冷空气出口处设置有第六通断阀；所述第五管道汇合在所述第六管道上与用气设备连接。
[0014]进一步，所述第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第五通断阀和第六通断阀均为电控阀。
[0015]进一步，所述空压机为轴流压缩机。
[0016]进一步，压缩机余热利用系统具有夏季工况和冬季工况；
[0017]夏季工况：空压机出口的热空气进入热能回收换热器，使用锅炉除盐水作为冷媒，将空气降温，回收的热能用来加热锅炉除盐水，换热后的空气进入空气冷却器，用循环水和冷冻水将空气降温至15℃，然后经内置式气液分离器分离空气中水滴后，最后采用部分压缩后的热空气在空气加热器中将15℃的空气加热至50
‑
65℃后送往用气设备；
[0018]冬季工况：冬季由于空气比较干燥，空气含湿量满足发酵工艺要求，空压机出口的热空气进入热能回收换热器；使用锅炉除盐水作为冷媒，在热能回收换热器将压缩空气降温，将空气温度降至60℃，降温后的空气通过第五管道送往用气设备。
[0019]进一步，所述空压机与所述第一通断阀之间的第一管道上设置有第一湿度检测仪，所述空气加热器的出口设置有第二湿度检测仪；
[0020]压缩机余热利用系统还具有春秋季工况：根据第一湿度检测仪和第二湿度检测仪检测的压缩空气中的含湿量确定空气冷却器、内置式气液分离器和空气加热器是否投入运行；如果空气含湿量能满足发酵工艺要求时，系统直接转入冬季工况模式运行；如果空气含湿量不能满足发酵工艺要求时，转入夏季工况运行。
[0021]进一步，所述凝结水排出装置包括形成在所述第二外壳底部的储水腔，所述储水腔底部设置有排水管，所述排水管上设置有电控排水阀，所述储水腔外侧设置有液位检测计；所述储水腔内的液位高于设定的排水阈值时，所述电控排水阀打开；当所述储水腔内的液位下降至低于设定的存水阈值时，所述电控排水阀关闭。
[0022]进一步，所述第一换热单元、循环水换热单元和冷冻水换热单元均具有换热管，所述换热管包括不锈钢管和设置在不锈钢管外部的不锈钢翅片；所述不锈钢管内流经液态水，所述换热管外流经压缩空气；所述不锈钢翅片固定套设在所述换热管外部。
[0023]进一步，所述循环水换热单元和冷冻水换热单元并排设置在所述第二外壳内，所述内置式气液分离器设置在冷冻水换热单元背离循环水换热单元的一侧，压缩空气依次流过所述循环水换热单元、冷冻水换热单元和内置式气液分离器。
[0024]进一步，所述空气冷却器的第二空气出口处还设置有温度检测器，所述温度检测器与变频器连接，所述变频器与电驱动冷水机组连接。
[0025]进一步，空气冷却器的第二外壳和空气加热器的第三外壳的轴向方向同轴设置，所述热能回收换热器的长度方向平行于所述第二外壳和第三外壳的轴线方向，所述热能回收换热器设置在所述空气冷却器的侧方。
[0026]采用上述结构后，本专利技术涉及的一种压缩机余热利用系统，其至少具有以下有益效果：
[0027]一、经过空压机压缩后的压缩空气具有较高的温度，同时空气内含有一定量的水
汽，压缩空气先在热能回收换热器中使用锅炉除盐水进行降温，热量从压缩空气中转移至除盐水中，对除盐水进行加热，降低了除盐水加热所耗费的额外能耗。经过降温后的压缩空气经过空气冷却器，通过循环水和冷冻水的二级降温，使得空气中容纳水汽的能力下降，凝结出凝结水，经过所述内置式气液分离器使得空气和水滴分离，凝结出的凝结水通过排出装置进行排出至第二外壳外；
[0028]经过降温除湿的压缩空气的温度过低，不满足使用要求，需要经过空气加热器进行升温。在空气加热器中，通过将降温除湿前的压缩空气和降温除湿后的压缩空气进行热交换，无需设置额外的加热热源，能够有效降低能耗。
[0029]二、压缩机余热利用系统具有夏季工况和冬季工况，在冬季工况中，由于冬季较为干燥，同时由于除盐水的初温低，需要消耗较大的热量进行加热，空压机压缩后的空气仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.压缩机余热利用系统，其特征在于，包括空压机、热能回收换热器、空气冷却器和空气加热器，所述空压机通过空气进口管道与外界大气连接；所述热能回收换热器包括第一外壳和设置在第一外壳内的第一换热单元，所述的第一外壳上具有第一空气入口和第一空气出口，所述第一外壳还设置有与所述第一换热单元内部相连通的除盐水入口和除盐水出口，所述第一换热单元内流经有锅炉除盐水；所述空气冷却器包括第二外壳和设置在第二外壳内的循环水换热单元和冷冻水换热单元，所述循环水换热单元和冷冻水换热单元依次对压缩空气进行降温；所述第二外壳上设置有第二空气入口和第二空气出口，所述循环水换热单元通过管道与循环水冷却塔连接，所述循环水换热单元内流经有循环水，所述冷冻水换热单元通过管道与电驱动冷水机组连接；所述第二外壳内还安装有内置式气液分离器，所述第二外壳底部设置有凝结水排出装置；所述空气加热器包括第三外壳和设置在第三外壳内的第三换热单元，所述的第三外壳上具有第三空气入口和第三空气出口，所述第三外壳上还设置有与所述第三换热单元内连通的冷空气入口和冷空气出口；所述空压机的出口端与热能回收换热器的第一空气入口之间设置有第一管道，所述第一管道上设置有第一通断阀，所述第一通断阀的前后的第一管道上分别连接有第二管道和第三管道，所述第二管道和第三管道分别与空气加热器的第三空气入口和第三空气出口连接，所述第二管道和第三管道上分别设置有第二通断阀和第三通断阀；所述热能回收换热器的第一空气出口与空气冷却器的第二空气入口之间设置有第四管道，所述第四管道上设置有第四通断阀，所述第四通断阀的前侧的第四管道上设置有第五管道，所述第五管道上设置有第五通断阀，所述第五管道与用气设备连接；所述空气冷却器的第二空气出口与所述空气加热器的冷空气入口连接，所述空气加热器的冷空气出口通过第六管道与用气设备连接，所述空气加热器的冷空气出口处设置有第六通断阀；所述第五管道汇合在所述第六管道上与用气设备连接。2.如权利要求1所述的压缩机余热利用系统，其特征在于，所述第一通断阀、第二通断阀、第三通断阀、第四通断阀、第五通断阀和第六通断阀均为电控阀。3.如权利要求1所述的压缩机余热利用系统，其特征在于，所述空压机为轴流压缩机。4.如权利要求1所述的压缩机余热利用系统，其特征在于，压缩机余热利用系统具有夏季工况和冬季工况；夏季工况：空压机出口的热空气进入热能回收换热器，使用锅炉除盐水作为冷媒，将空气降温，回收的热能用来加热锅炉除盐水，换热后的空气进入空气冷却器，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋泽龙，邹少华，任远兵，
申请(专利权)人：福建省江南冷却科技有限公司，
类型：发明
国别省市：