一種空壓機的餘熱回收系統的製作方法

2023-04-25 05:33:51

技術領域：

本發明涉及能源回收利用技術領域，具體涉及一種空壓機的餘熱回收系統。

背景技術：
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空壓機是礦山巷道中給予井下提供空氣的必要設備。據計算，在空壓機工作流程的1個循環中，高溫高壓的油和氣所攜帶的熱量相當於空氣壓縮機功耗的3/4轉化的熱量，餘熱溫度通常為80℃～100℃空壓機在產生高溫高壓的油和氣降溫的過程中，無端地浪費了大量的熱能。

在提倡建設節約型社會的大趨勢下，這種浪費無疑與我們的價值觀念相悖。為了充分利用空壓機所產生的餘熱，提出了一種空壓機的餘熱回收系統，以解決上述問題。

技術實現要素：
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本發明的目的是提供一種空壓機的餘熱回收系統，從而實現空壓機工作時熱量的回收利用，降低企業成本。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

本發明提供的一種空壓機的餘熱回收系統，包括：空壓機，所述空壓機的進、出油管分別與熱交換系統相連，空壓機的冷空氣入口通入空氣，且其高溫氣出口與餘熱回收系統相連；

所述熱交換系統包括熱交換器，所述熱交換器的進水口和出水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第一溫控閥、第一保溫箱、熱水循環泵及水過濾器，熱交換器的進、出油口分別與所述空壓機的出、進油管相連，所述水過濾器外接有第一水泵，且所述第一水泵與所述熱水循環泵並聯設置；

所述餘熱回收系統包括第一空氣餘熱回收器，所述第一空氣餘熱回收器的進氣口與空壓機的高溫氣出口相連，第一空氣餘熱回收器的出氣口與大氣連通，所述第一空氣餘熱回收器的出水口和進水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第二溫控閥、第二保溫箱和熱水循環泵，所述第一空氣餘熱回收器外接有第二水泵，且所述第二水泵與所述熱水循環泵並聯設置。

所述第一空氣餘熱回收器和熱水循環泵之間還設置有第二空氣餘熱回收器，且所述第一空氣餘熱回收器和第二空氣餘熱回收器串聯設置，所述第一空氣餘熱回收器的出氣口與所述第二空氣餘熱回收器的進氣口相連，第二空氣餘熱回收器的出氣口與大氣連通，所述第一空氣餘熱回收器的進水口和第二空氣餘熱回收器的出水口相連，所述第一空氣餘熱回收器的出水口和第二空氣餘熱回收器的進水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第二溫控閥、第二保溫箱和熱水循環泵。

所述第二保溫箱和熱水循環泵之間還設置有第三溫控閥。

所述第一保溫箱和熱水循環泵之間還設置有第六溫控閥。

所述空壓機的高溫氣出口和餘熱回收系統之間還設置有空氣過濾器。

所述空壓機包括電動機，所述電動機通過聯軸器與主機相連，所述主機上設置有冷空氣入口和進油管，所述冷空氣入口處依次設置有放空閥、進氣過濾閥及進氣控制閥，所述主機通過進油管和油氣分離器相連，在所述主機和油氣分離器之間設置有第四溫控閥，所述油氣分離器上設置有高溫氣出口、出油管和安全閥，在所述高溫氣出口處設置有最低壓力閥，所述進油管和所述熱交換器之間設置有冷卻器。

所述熱交換器和主機之間還設置有第五溫控閥和油過濾器。

所述第一保溫箱和第二保溫箱的溫度可根據用戶使用需求進行設定。

本發明一種空壓機的餘熱回收系統的有益效果：對空壓機工作過程產生的熱量進行綜合利用，解決了現有技術中空壓機工作中熱量不能綜合利用的問題，利用的熱量可使企業獲得生產生活所需的熱水，從而實現節能，降低了能源消耗，有利於環境保護，且生活用水得到長期穩定的供熱，也降低了企業的開銷成本；進一步地，有效的降低了空壓機工作中的熱量，延長了空壓機的使用壽命，減少機組故障，減輕了工人的勞動強度，結構新穎，實用性強。

附圖說明：

圖1為本發明一種空壓機的餘熱回收系統的結構示意圖；

1-空壓機，2-電動機，3-聯軸器，4-主機，5-放空閥，6-進氣過濾閥，7-進氣控制閥，8-油氣分離器，9-第四溫控閥，10-安全閥，11-最低壓力閥，12-冷卻器，13-熱交換器，14-第一溫控閥，15-第一保溫箱，16-熱水循環泵，17-水過濾器，18-第一水泵，19-第五溫控閥，20-油過濾器，21-第一空氣餘熱回收器，22-第二溫控閥，23-第二保溫箱，24-第二水泵，25-第三溫控閥，26-第二空氣餘熱回收器，27-第六溫控閥，28-空氣過濾器。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。

根據圖1所示，一種空壓機的餘熱回收系統，包括：空壓機1，所述空壓機的進、出油管分別與熱交換系統相連，空壓機的冷空氣入口通入空氣，且其高溫氣出口與餘熱回收系統相連，冷空氣和潤滑油在所述空壓機1中混合後分離，分離後的加熱氣體供入餘熱回收系統進行熱交換，將餘熱回收利用，分離後的加熱潤滑油供入熱交換系統中進行熱交換，熱交換系統中通過熱交換加熱的水可供人們使用，充分利用了空壓機工作過程產生的熱量，同時也進一步降低了空壓機的工作溫度，延長空壓機的使用壽命。

所述空壓機1包括電動機2，所述電動機2通過聯軸器3與主機4相連，所述主機4上設置有冷空氣入口和進油管，所述冷空氣入口處依次設置有放空閥5、進氣過濾閥6及進氣控制閥7，所述主機4通過進油管和油氣分離器8相連，在所述主機4和油氣分離器8之間設置有第四溫控閥9，所述油氣分離器8上設置有高溫氣出口、出油管和安全閥10，在所述高溫氣出口處設置有最低壓力閥11，所述進油管和所述熱交換器13之間設置有冷卻器12，所述空壓機1的高溫氣出口和餘熱回收系統之間還設置有空氣過濾器28，從油氣分離器8中分離出的氣體經過空氣過濾器28過濾後供入餘熱回收系統，避免氣體中雜質對餘熱回收系統產生磨損；冷空氣由冷空氣入口給入，並通過電動機2帶動主機4轉動，在主機4的壓縮腔腔室中進行空氣壓縮，通過噴油對壓縮腔進行高溫冷卻和潤滑，然後，壓縮腔內壓縮空氣和潤滑油的混合氣體經過第四溫控閥9，輸送到油氣分離器8中，且在此過程中，可通過改變第四溫控閥9的閥門開啟度調節流量，使經過第四溫控閥9的混合氣體溫度不致太低，然後經過油氣分離器8中的兩道、精分離，將混合氣體中的潤滑油分離出來，同時得到相對較潔淨的壓縮空氣，壓縮空氣經最低壓力閥11進入到餘熱回收系統中，經過熱交換後，冷卻後的壓縮空氣則被排放至大氣中。

所述熱交換系統包括熱交換器13，所述熱交換器13的進水口和出水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第一溫控閥14、第一保溫箱15、熱水循環泵16及水過濾器17，熱交換器13的進、出油口分別與所述空壓機的出、進油管相連，所述水過濾器17外接有第一水泵18，且所述第一水泵18與所述熱水循環泵16並聯設置，所述第一保溫箱15和熱水循環泵16之間還設置有第六溫控閥27，是當第一保溫箱15中蓄存水的水溫低於一定溫度時，可將第六溫控閥27打開，將第一保溫箱15中水進行循環加熱，以滿足使用需求，所述熱交換器13和主機4之間還設置有第五溫控閥19和油過濾器20，從油氣分離器8中分離出來的加熱後的潤滑油，通過管道供入熱交換器13中，同時通過第一水泵18向熱交換器13中泵入冷水，經過熱交換，得到加熱的水，熱水經過第一溫控閥14後，供入第一保溫箱15蓄存，經過冷卻後的潤滑油經過第五溫控閥19、冷卻器12及油過濾器20，最終流回到主機4，且在此過程中，可通過改變第五溫控閥19的閥門開啟度調節流量，使潤滑油的冷卻更加充分。

所述餘熱回收系統包括第一空氣餘熱回收器21，所述第一空氣餘熱回收器21的進氣口與空壓機的高溫氣出口相連，第一空氣餘熱回收器21的出氣口與大氣連通，氣體經過第一空氣餘熱回收器21冷卻後排入大氣中，所述第一空氣餘熱回收器21的出水口和進水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第二溫控閥22、第二保溫箱23和熱水循環泵16，所述第一空氣餘熱回收器21外接有第二水泵24，且所述第二水泵24與所述熱水循環泵16並聯設置，在熱水循環泵16的作用下，所述第一空氣餘熱回收器21的出水口和進水口之間通過管道形成迴路，在第二水泵24作用下，向上述迴路中泵入冷水，經過熱交換後，得到加熱的水，熱水經過第二溫控閥22，供入第二保溫箱23蓄存，供人們使用，且還在第二保溫箱23和熱水循環泵16之間還設置有第三溫控閥25，是當第二保溫箱23中蓄存水的水溫低於一定溫度時，可將第三溫控閥25打開，將第二保溫箱23中水進行循環加熱，以滿足使用需求。

進一步地，為了使餘熱回收更加充分，在所述第一空氣餘熱回收器21和熱水循環泵16之間還增加設置有第二空氣餘熱回收器26，且所述第一空氣餘熱回收器21和第二空氣餘熱回收器26串聯設置，氣體經過第一空氣餘熱回收器21和第二空氣餘熱回收器26冷卻後排入大氣中，對應地，所述第一空氣餘熱回收器21的出氣口與所述第二空氣餘熱回收器26的進氣口相連，第二空氣餘熱回收器26的出氣口與大氣連通，所述第一空氣餘熱回收器21的進水口和第二空氣餘熱回收器26的出水口相連，所述第一空氣餘熱回收器21的出水口和第二空氣餘熱回收器26的進水口之間通過管道連通，在管道上依次設置有第二溫控閥22、第二保溫箱23和熱水循環泵16，在所述第二保溫箱23和熱水循環泵16之間還設置有第三溫控閥25。

所述第一保溫箱15和第二保溫箱23的溫度可根據用戶使用需求進行設定。

上述一種空壓機的餘熱回收系統的工作原理如下：

首先，通過空壓機的冷空氣入口向空壓機1中通入冷空氣，啟動空壓機的主機4運轉，進行空氣壓縮，同時，向空壓機1中噴入潤滑油，使得壓縮空氣和潤滑油進行混合；

然後，通過空壓機1的油氣分離器8對步驟二中得到的混合氣體進行分離，一方面，分離後的高溫潤滑油通過空壓機的出油管給入熱交換系統中，向熱交換系統中供入水，高溫潤滑油和水進行熱交換，冷卻後的潤滑油返回至空壓機1中，加熱後的水進入第一保溫箱15中供人們使用；另一方面，分離後的空氣通過空壓機的高溫氣出口給入餘熱回收系統中，通過餘熱回收系統中供入水，水與高溫氣體進行熱交換，冷卻後的氣體排入大氣中，加熱後的水蓄存在第二保溫箱23中供人們使用。

最後應該說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求範圍當中。