一種空氣壓縮機冷卻方法及系統與流程
2023-10-11 21:59:44 1
本發明涉及空氣壓縮機技術領域，尤其涉及一種空氣壓縮機冷卻方法及系統。
背景技術：
空氣壓縮機是一種用以壓縮氣體的設備。具體地，當空氣壓縮機壓縮空氣時會產生熱量，為了保證空氣壓縮機正常工作，需要用循環水來實現空氣壓縮機的冷卻。目前，現有的冷卻方式主要通過一個熱傳感器來檢測溫度，比如當溫度達到40攝氏度之後，傳感器會進行報警。此時表明空氣壓縮機的工作溫度過高，從而需要增大冷卻水的供應量，使之降低溫度。
但是，上述冷卻方法屬於被動式的冷卻方式，冷卻時空氣壓縮機的工作溫度往往已經很高了，此時才採取提高冷卻水供應量，從而達到冷卻效果。此時，導致冷卻的滯後，不利於空氣壓縮機的降溫冷卻。同時，上述冷卻方法會對水資源造成浪費，不利於節能環保。
因此，針對上述問題，有必要提出進一步的解決方案。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種空氣壓縮機冷卻方法及系統，以克服現有技術中存在的不足。
為實現上述發明目的，本發明提供一種空氣壓縮機冷卻方法，其包括如下步驟：
s1：在設定的周期內，獲得空氣壓縮機工作時釋放出的熱量數據；
s2：根據空氣壓縮機釋放的熱量，結合室外氣象條件，獲取所述空氣壓縮機降溫所需的冷卻水用量及溫差；
s3：根據s2中所述的冷卻水用量和溫差，確定冷卻水泵和冷塔風機在設定周期內的最優轉速；
s4：在設定的周期內，持續提供滿足上述用量、溫度要求的冷卻水對所述空氣壓縮機進行冷卻。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻方法的改進，所述設定的周期為所述空氣壓縮機工作的整個運行期間或者整個運行期間中的一段期間。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻方法的改進，所述冷卻水用量；
其中，為所述空氣壓縮機釋放的熱量kw，cpw為水的比熱容kj/(kg·℃)，t1為冷卻水的排水溫度℃，t2為冷卻水的進水溫度℃，cp為空氣的定壓比熱容j/(kg·k)，m為每小時壓縮空氣的質量kg，tc為廠內所需溫度k，t0為環境溫度，π為壓縮比。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻方法的改進，所述空氣壓縮機為多個機組時，所述∑q為設定的周期內各機組釋放的總熱量。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻方法的改進，持續提供冷卻水時，實時監控冷卻水流量，並對其流量進行調節。
為實現上述發明目的，本發明提供一種空氣壓縮機冷卻系統，其包括：控制主機、流量計、控制閥、冷卻水供給系統；所述冷卻水供給系統通過管道與所述空氣壓縮機的水冷裝置相連接，所述控制主機根據設定的周期內空氣壓縮機釋放的熱量數據反饋冷卻水的用量，所述冷卻水供給系統根據所述冷卻水的用量提供具有相應流量的冷卻水至所述空氣壓縮機的水冷裝置，所述流量計和控制閥設置於所述管道上。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻系統的改進，所述控制主機按照如下計算公式反饋冷卻水的用量：
冷卻水用量；
其中，，為所述空氣壓縮機釋放的熱量kw，cpw為水的比熱容kj/(kg·℃)，t1為冷卻水的排水溫度℃，t2為冷卻水的進水溫度℃，cp為空氣的定壓比熱容j/(kg·k)，m為每小時壓縮空氣的質量kg，tc為廠內所需溫度k，t0為環境溫度，π為壓縮比。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻系統的改進，所述空氣壓縮機為多個機組時，所述∑q為設定的周期內各機組釋放的總熱量。
作為本發明的空氣壓縮機冷卻系統的改進，所述冷卻水供給系統還包括傳感器，所述傳感器設置於所述空氣壓縮機端，並實時採集所述空氣壓縮機熱量排放處的溫度數據，所述控制主機根據所述傳感器採集的溫度數據反饋空氣壓縮機的工作溫度。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的空氣壓縮機冷卻方法克服了現有的空氣壓縮機冷卻方法中存在不足，其能夠實時對空氣壓縮機進行冷卻，使空氣壓縮機的工作溫度始終保持在適宜的範圍內，有利於保證空氣壓縮機的正常運行。同時，本發明的空氣壓縮機冷卻方法還避免了能源以及水資源的浪費。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的空氣壓縮機冷卻方法一具體實施方式的方法流程示意圖；
圖2為本發明的空氣壓縮機冷卻系統一具體實施方式的平面示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖所示的各實施方式對本發明進行詳細說明，但應當說明的是，這些實施方式並非對本發明的限制，本領域普通技術人員根據這些實施方式所作的功能、方法、或者結構上的等效變換或替代，均屬於本發明的保護範圍之內。
如圖1所示，其示出了本發明的冷卻方法的流程示意圖。具體地，本發明空氣壓縮機冷卻方法包括如下步驟：
s1：在設定的周期內，獲得空氣壓縮機工作時釋放出的熱量數據；
s2：根據空氣壓縮機釋放的熱量，結合室外氣象條件，獲取所述空氣壓縮機降溫所需的冷卻水用量及溫差；
s3：根據s2中所述的冷卻水用量和溫差，確定冷卻水泵和冷塔風機在設定周期內的最優轉速；
s4：在設定的周期內，持續提供滿足上述用量、溫度要求的冷卻水對所述空氣壓縮機進行冷卻。
具體地，所述步驟s1中，所述設定的周期可以為所述空氣壓縮機工作的整個運行期間或者整個運行期間中的一段期間。從而，採集的熱量數據為空氣壓縮機某一工作周期內釋放的總熱量，也可以為整個工作期間釋放的總熱量。進一步地，上述釋放的熱量數據為空氣壓縮機在設定的周期內釋放熱量的理論值。從而，釋放的熱量數據可預先進行計算，即當空氣壓縮機壓縮空氣時，會有一個壓縮比，例如從5個大氣壓壓縮至10個大氣壓的時候，壓縮比為10/5=2，然後利用已知的熱力學公式計算獲取空氣壓縮機釋放的總熱量。
所述步驟s2中，獲取所述冷卻水的實際用量時，可按照如下計算公式進行計算：所述冷卻水用量，其中，∑q為所述空氣壓縮機釋放的熱量j/h，cpw為水的比熱容j/(kg·℃)，t1為冷卻水的排水溫度℃，t2為冷卻水的進水溫度℃。需要說明的是，當所述空氣壓縮機為多個機組時，所述∑q為設定的周期內各機組釋放的總熱量。
所述步驟s3中，所述流量可利用上述計算獲得的冷卻水用量除以所述設定的周期計算而得。
所述步驟s4中，由於所述釋放的熱量數據為理論值，從而，在持續提供所述流量的冷卻水時，還需要實時監控所述冷卻水的流量，並對其流量進行調節，以使得所述空氣壓縮機的實際溫度處於合適的工作溫度範圍內。
如圖2所示，基於如上所述的冷卻方法，本發明還提供一種空氣壓縮機冷卻系統，具體地，所述空氣壓縮機冷卻系統包括：控制主機1、流量計、控制閥、冷卻水供給系統2。
其中，所述控制主機1根據設定的周期內空氣壓縮機釋放的熱量數據反饋冷卻水的用量。具體地，所述控制主機1按照如下計算公式反饋冷卻水的用量：
冷卻水用量，其中，為所述空氣壓縮機釋放的熱量kw，cpw為水的比熱容kj/(kg·℃)，t1為冷卻水的排水溫度℃，t2為冷卻水的進水溫度℃，cp為空氣的定壓比熱容j/(kg·k)，m為每小時壓縮空氣的質量kg，tc為廠內所需溫度k，t0為環境溫度，π為壓縮比。同時，當所述空氣壓縮機為多個機組時，所述∑q為設定的周期內各機組釋放的總熱量。
所述冷卻水供給系統2通過管道與所述空氣壓縮機的水冷裝置相連接。從而，所述冷卻水供給系統2根據所述冷卻水的用量提供相應流量的冷卻水至空氣壓縮機的水冷裝置。進一步地，所述流量計和控制閥設置於所述冷卻水供給系統2與所述水冷裝置之間的管道上。所述流量計實時對冷卻水的流量進行監控，控制閥跟據流量計監控的流量對所述冷卻水系統的流量進行控制，以使得所述冷卻水按照要求的流量供給至水冷裝置處。
此外，為了對冷卻水的流量進行調節，以使得空氣壓縮機的實際溫度處於合適的工作溫度範圍內。所述空氣壓縮機冷卻系統還包括傳感器，所述傳感器用於採集所述空氣壓縮機熱量排放出的實際溫度數據。從而，所述傳感器設置於所述空氣壓縮機端，並實時採集所述空氣壓縮機熱量排放處的溫度數據，所述控制主機1根據所述傳感器採集的溫度數據反饋空氣壓縮機的實際工作溫度。進一步地，所述控制主機1根據所述實際工作溫度，通過控制閥對所述冷卻水的流量進行調節。
綜上所述，本發明的空氣壓縮機冷卻方法克服了現有的空氣壓縮機冷卻方法中存在不足，其能夠實時對空氣壓縮機進行冷卻，使空氣壓縮機的工作溫度始終保持在適宜的範圍內，有利於保證空氣壓縮機的正常運行。同時，本發明的空氣壓縮機冷卻方法還避免了能源以及水資源的浪費。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。