压缩装置、压缩装置的形态的切换方法及压缩装置的组装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩装置、压缩装置的形态的切换方法及压缩装置的组装方法。
【背景技术】
[0002]近年来，如在专利文献1中公开的那样，提出了将压缩气体的热能回收而进行发电的技术。在专利文献1中，公开了一种压缩机的能量回收系统，具备:压缩机；蒸发器，使从压缩机排出的压缩气体与液相工作介质热交换；冷却器，将从蒸发器流出的气体冷却；涡轮，从蒸发器流出的气相工作介质流入该涡轮；交流发电机，连接在涡轮上；冷凝器，使从涡轮流出的工作介质冷凝；循环栗，将从冷凝器流出的液相工作介质向蒸发器压送；工作介质流路，将蒸发器、涡轮、冷凝器及循环栗连接。对于冷却器，经由冷却流体供给流路供给冷却流体(例如冷却水)。在该系统中，压缩气体具有的能量被蒸发器回收，利用该能量进行交流发电机中的发电。
[0003]专利文献1:日本特开2013 — 057256号公报。
[0004]可是，在专利文献1中，由于蒸发器及冷却器、即相互独立的两个热交换器设在压缩气体的流路上，所以该流路中的流路阻力增大，压缩气体的排出压下降。进而，在压缩机和冷却器等设备收容在丨个收容部内的压缩装置的情况下，难以在收容部内确保设置蒸发器的空间。
【发明内容】
[0005]本发明是鉴于上述课题而做出的，目的是在抑制压缩气体的流路中的流路阻力的增大的同时，容易地将热交换器设置到压缩装置中，所述热交换器安装有供驱动膨胀机的工作介质流动的工作介质流路。
[0006]作为用来解决上述课题的技术方案，本发明提供一种压缩装置，具备:压缩机，将气体压缩；热交换器，将从上述压缩机排出的压缩气体的热回收；上述热交换器具备:气体流路，供压缩气体穿过；第1流路，在两端具有连接端部；第2流路，在两端具有连接端部；第3流路，能够相对于上述第1流路的一个连接端部及上述第2流路的一个连接端部拆装自如地连接，并具有使上述第1流路与上述第2流路连通的形状；所述压缩装置能够在第1形态与第2形态之间切换；在所述第1形态下，在冷却流体流动的冷却流路上连接着上述第1流路、上述第2流路及上述第3流路；在所述第2形态下，在将上述第3流路拆下的状态下，在工作介质流路上连接着上述第1流路，并且在上述冷却流路上连接着上述第2流路，所述工作介质流路供回收压缩气体的热而驱动膨胀机的工作介质流动。
[0007]在本发明中，通过在第1流路的一个连接端部及第2流路的一个连接端部上连接第3流路，作为第1形态，使通用的介质(例如冷却水)流到第1流路及第2流路中，由此能够将压缩气体冷却。另一方面，通过从第1流路及第2流路拆下第3流路，作为第2形态，使相互不同的介质流到第1流路及第2流路中，由此能够将压缩气体冷却。在压缩装置中，不施加大规模的变更便能容易地从第1形态向第2形态切换。此外，与在压缩气体的流路上将冷却流体流过的热交换器及工作介质流过的热交换器以分体形式设置的情况相比，能够抑制压缩气体的流路阻力的增大，能够确保压缩气体的压力。
[0008]在此情况下，优选的是，上述第3流路位于收容上述气体流路、上述第1流路及上述第2流路的上述热交换器的壳体的外部。
[0009]如果这样，则能够容易地将第3流路拆下。
[0010]此外，本发明提供一种压缩装置，具备:压缩机，将气体压缩；热交换器，将从上述压缩机排出的压缩气体的热回收；上述热交换器具备:气体流路，供压缩气体穿过；第1流路，在两端具有连接端部，能够与工作介质流路连接，所述工作介质流路供回收压缩气体的热而驱动膨胀机的工作介质流动；第2流路，与供冷却流体流动的冷却流路连接；封闭部件，在上述第1流路连接到上述工作介质流路之前的状态下，相对于上述第1流路的两端的连接端部拆装自如地连接，将上述第1流路封闭。
[0011]在本发明中，通过预先在热交换器内的流路中设置被封闭部件封闭的部位，在用工作介质将压缩气体的热回收时，不对压缩装置施加大规模的变更，便能容易地将工作介质流路安装到压缩装置上。此外，与在压缩气体的流路上将冷却流体流过的热交换器及工作介质流过的热交换器以分体形式设置的情况相比，能够抑制压缩气体的流路阻力的增大，能够确保压缩气体的压力。此外，将被封闭部件封闭的流路内维持为清洁的状态。
[0012]此外，在本发明中，优选的是，还具备热能回收单元，所述热能回收单元具备上述工作介质流路、上述膨胀机、与上述膨胀机连接的动力回收部、使从上述膨胀机流出的工作介质冷凝的冷凝器、和将由上述冷凝器冷凝后的工作介质向上述热交换器输送的栗，上述栗、上述热交换器、上述膨胀机及上述冷凝器连接在上述工作介质流路上。
[0013]如果这样，则能够利用工作介质的兰金循环在热交换器中将压缩气体用工作介质冷却，并且将此时工作介质从压缩气体获取的热能用动力回收部回收。
[0014]此外，在本发明中，优选的是，上述第1流路在上述热交换器内配置在比上述第2流路靠上游侧处。
[0015]在该方案中，由于在用流过第2流路的冷却流体将压缩气体冷却之前，将该压缩气体具有的热能通过工作介质有效地回收，所以工作介质能够从压缩气体回收更多的能量。
[0016]此外，在本发明中，优选的是，上述气体流路是上述热交换器的壳体的内部空间；上述第1流路及上述第2流路是一边在上述内部空间中蜿蜒一边延伸的管。
[0017]在该方案中，热交换器是所谓的管壳式，由于压缩气体穿过壳体的内部空间，所以与使压缩气体穿过配管的情况相比，能够减少在压缩气体中发生的压力损失。进而，由于第1流路及第2流路是蜿蜒延伸的管，所以能够效率良好地进行从压缩气体的热回收。
[0018]在此情况下，优选的是，在上述第1流路的外表面及上述第2流路的外表面上形成有多个翅片。
[0019]如果这样，则压缩气体与第1流路的接触面积以及压缩气体与第2流路的接触面积分别变大，所以压缩气体的冷却效率提高。
[0020]此外，本发明提供一种切换方法，是压缩装置的形态的切换方法，在从上述第1形态向上述第2形态切换时，具备:准备工序，准备组装体，所述组装体具有上述膨胀机、使从上述膨胀机流出的工作介质冷凝的冷凝器、将由上述冷凝器冷凝后的工作介质向上述热交换器输送的栗、和连接上述栗、上述膨胀机及上述冷凝器的上述工作介质流路；拆卸工序，从上述第1流路及上述第2流路拆下上述第3流路；连接工序，将上述工作介质流路的两端的连接端部分别与上述第1流路的两端的连接端部连接，并且将上述冷却流路的两端的连接端部分别与上述第2流路的两端的连接端部连接。
[0021]在该方法中，能够从第1形态简单地切换为第2形态，在第1形态中，通过经由第3流路流过第1流路及第2流路的1种介质将压缩气体冷却，在第2形态中，通过流过第1流路的工作介质及流过第2流路的冷却流体这两种介质将压缩气体冷却，同时将在第1流路中工作介质从压缩气体获取的热能用热能回收单元的动力回收部回收。
[0022]在此情况下，优选的是，在上述拆卸工序与上述连接工序之间还具备将流过上述第1流路内的冷却流体清除的清除工序。
[0023]如果这样，则在从第1形态切换为第2形态之前，将在第1形态下流过第1流路的流体清除，所以能抑制与在第2形态下流过第1流路的工作介质的混合。
[0024]此外，本发明提供一种组装方法，是压缩装置的组装方法，具备:第1准备工序，准备组装体，所述组装体具有上述膨胀机、使从上述膨胀机流出的工作介质冷凝的冷凝器、将由上述冷凝器冷凝后的工作介质向上述热交换器输送的栗、和连接上述栗、上述膨胀机及上述冷凝器的上述工作介质流路；拆卸工序，从上述第1流路拆下上述封闭部件；连接工序，将上述工作介质流路的两端的连接端部分别与上述第1流路的两端的连接端部连接，并且将上述冷却流路的两端的连接端部分别与上述第2流路的两端的连接端部连接。
[0025]在该方法中，在用工作介质将压缩气体的热回收时，不对压缩装置施加大规模的变更，便能容易地将工作介质流路安装到压缩装置上。