一种空压机热能回收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种空压机热能回收装置，所述热能回收装置设有热交换水箱，在所述热交换水箱内设有压缩空气热交换器和润滑油热交换器，压缩空气热交换器和润滑油热交换器与热交换水箱中的水进行热交换；在所述润滑油热交换器的润滑油出口上设有测量润滑油温度的润滑油温度变送器；空压机热能回收装置设有控制所述散热风扇电机转速的变频器、还设有根据所述润滑油温度变送器采集的信号控制变频器工作的控制器；本实用新型的有益效果是：可在不同的季节和环境中保持空压机的良好工作状态，充分地利用空压机的余热；可实现空压机油温和压缩空气温度的自动调节。
【专利说明】一种空压机热能回收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于空压机余热利用装置，尤其涉及一种空压机热能回收装置。
【背景技术】
[0002]空压机在工作时会产生大量的热能。如螺杆式空压机在工作时产生的热能主要来自有两个方面，一是机器润滑油在工作中所产生的热能，另一种是压缩空气在被压缩的过程中所产生的热能。由于螺杆式空压机的润滑油工作温度直接影响到空压机的工作效率和使用寿命，油温过高还会发生设备事故；因此润滑油的工作温度需要被控制在合理的范围，使空压机能够高效正常运转。通常螺杆式空压机采用油气冷却器降低油温和压缩空气的温度，其热能被风扇排放到大气中，不进行回收利用，因此浪费了大量的热能。部分螺杆式空压机进行了热能回收改造，采用热水回收方式利用空压机热能；但此种回收方式不能有效地控制螺杆式空压机的油温和压缩空气温度，无法使空压机工作在良好的状态，尤其当夏季和冬季环境温度变化较大时，不能有效控制油温和压缩空气温度，或不能充分利用热能。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提出一种空压机热能回收装置的技术方案，在保证空压机的良好运行状态的同时充分利用空压机产生的余热。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种空压机热能回收装置，是空压机的第一级压缩空气和润滑油热能回收装置，所述空压机设有带有散热风扇的油气冷却器，所述油气冷却器设有压缩空气出口和润滑油出口，所述热能回收装置设有热交换水箱，在所述热交换水箱内设有压缩空气热交换器和润滑油热交换器，所述压缩空气热交换器与所述油气冷却器的压缩空气出口相连接，所述润滑油热交换器与所述油气冷却器的润滑油出口相连接；所述压缩空气热交换器和润滑油热交换器与热交换水箱中的水进行热交换。
[0005]更进一步，在所述润滑油热交换器的润滑油出口上设有测量润滑油温度的润滑油温度变送器；所述空压机热能回收装置设有控制所述散热风扇电机转速的变频器；空压机热能回收装置还设有根据所述润滑油温度变送器采集的信号控制变频器工作的控制器。
[0006]更进一步，所述控制器的控制范围是:润滑油温度不高于95°C、不低于65°C。
[0007]本实用新型的有益效果是:可在不同的季节和环境中保持空压机的良好工作状态，充分地利用空压机的余热；可实现空压机油温和压缩空气温度的自动调节。
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型结构图。
【具体实施方式】
[0010]如图1，一种空压机热能回收装置，是空压机的第一级压缩空气和润滑油热能回收装置，所述空压机设有带有散热风扇11的油气冷却器10，所述油气冷却器设有压缩空气出口 12和润滑油出口 13。
[0011]所述热能回收装置设有热交换水箱20，在所述热交换水箱内设有压缩空气热交换器21和润滑油热交换器22，所述压缩空气热交换器与所述油气冷却器的压缩空气出口相连接，所述润滑油热交换器与所述油气冷却器的润滑油出口相连接；所述压缩空气热交换器和润滑油热交换器与热交换水箱中的水进行热交换。
[0012]在所述润滑油热交换器的润滑油出口上设有测量润滑油温度的润滑油温度变送器30 ;所述空压机热能回收装置设有控制所述散热风扇电机转速的变频器40 ;空压机热能回收装置还设有根据所述润滑油温度变送器采集的信号控制变频器工作的控制器50。
[0013]实施例一:
[0014]一种空压机热能回收装置，设置在阿特拉斯GA90型螺杆式空压机上，作为空压机的第一级压缩空气和润滑油热能回收装置，原型空压机设有带有散热风扇11的油气冷却器10，所述油气冷却器设有压缩空气出口 12和润滑油出口 13。
[0015]为了充分利用空压机的余热，设置了热交换水箱20，热交换水箱的容积为0.6立方米，流过热交换的水流量为200升/分钟；在所述热交换水箱内设有压缩空气热交换器21和润滑油热交换器22，所述压缩空气热交换器与所述油气冷却器的压缩空气出口相连接，所述润滑油热交换器与所述油气冷却器的润滑油出口相连接；压缩空气热交换器和润滑油热交换器与热交换水箱中的水进行热交换；经热交换水箱流出的热水的温度要求在55°C以上。
[0016]在所述润滑油热交换器的润滑油出口上设有测量润滑油温度的润滑油温度变送器30 ;所述空压机热能回收装置设有控制所述散热风扇电机转速的变频器40 ;空压机热能回收装置还设有根据所述润滑油温度变送器采集的信号控制变频器工作的控制器50。
[0017]所述控制器的控制范围是:润滑油温度不高于95°C、不低于65°C。
[0018]空压机在工作时，大气中的空气61被吸入空压机压缩室，润滑油62也由油泵63打入压缩室，在压缩室中经螺杆64压缩后油气混合物65被送入油气分离器66，润滑油被油气分离器从压缩空气中分离出来，送入油气冷却器中，经油气冷却器适度冷却后进入润滑油热交换器，与热交换水箱中的水进行热置换，然后由热交换水箱的润滑油出口 24送出，回到油泵进行循环；与润滑油分离的压缩空气67也被送入油气冷却器中，经油气冷却器适度冷却后进入压缩空气热交换器，与热交换水箱中的水进行热置换，最后由热交换水箱的压缩空气出口 23输出。润滑油温度变送器测量润滑油热交换器出口处的润滑油的温度，控制器钢筋润滑油的温度控制变频器的工作，变频器控制油气冷却器的散热风扇的转速；当润滑油温度升高时，散热风扇的转速提高，油气冷却器器排放较多的热量，降低润滑油的温度；反之，当润滑油温度降低时，散热风扇的转速降低，油气冷却器排放较少的热量，提高润滑油的温度。常温的水源67由热交换水箱的常温水入口 25进入热交换水箱，加热后的热水28由热交换水箱的热水出口 26送出。
[0019]阿特拉斯GA90型螺杆式空压机运行时润滑油温度过高会影响设备安全运行，润滑油温过低也会影响润滑效果；通常要求润滑油的温度不高于95°C，不低于65°C。为了保证设备的良好运行，空压机设置了油气冷却器用于降低润滑油温度。原空压机没有热能回收装置，直接通过油气冷却器以空冷方式将润滑油和压缩空气中的热能排放到环境中。其工作状况为机器开启的同时，其冷却风扇就同时运转。
[0020]在设置了热交换水箱后，压缩空气和润滑剂中的大部分热能被压缩空气热交换器和润滑油热交换器所置换，热交换水箱排出的热水用于洗浴和其它卫生用水，其水温要求高于55 °C。
[0021]安装了热交换水箱后，由于夏季气温较高，仍然需要油气冷却器帮助散热，但在冬季，若以同样的方式用油气冷却器散热，就会浪费压缩空气和润滑油中的热能，影响余热回收的效果；如大气温度在5°C时，润滑油的油温通常不高于75°C，大气温度再低时，润滑油的温度甚至会低于65°C。这样就会即无法有效利用余热，也不能保证空压机的良好运行状态。
[0022]采用本实用新型的热能回收装置，可以将润滑油的温度有效控制在95°C以下，通常在90°C左右，最大限度的回收利用热能；在寒冷的冬季也可保证润滑油温度控制在65°C以上，通常能够维持在75°C左右，热交换水箱排出的热水温度可在55摄氏度以上，满足使用需要，实现了节能降耗的目的。
【权利要求】
1.一种空压机热能回收装置，是空压机的第一级压缩空气和润滑油热能回收装置，所述空压机设有带有散热风扇的油气冷却器，所述油气冷却器设有压缩空气出口和润滑油出口，其特征在于，所述热能回收装置设有热交换水箱，在所述热交换水箱内设有压缩空气热交换器和润滑油热交换器，所述压缩空气热交换器与所述油气冷却器的压缩空气出口相连接，所述润滑油热交换器与所述油气冷却器的润滑油出口相连接；所述压缩空气热交换器和润滑油热交换器与热交换水箱中的水进行热交换。
2.根据权利要求1所述的一种空压机热能回收装置，其特征在于，在所述润滑油热交换器的润滑油出口上设有测量润滑油温度的润滑油温度变送器；所述空压机热能回收装置设有控制所述散热风扇电机转速的变频器；空压机热能回收装置还设有根据所述润滑油温度变送器采集的信号控制变频器工作的控制器。
3.根据权利要求2所述的一种空压机热能回收装置，其特征在于，所述控制器的控制范围是:润滑油温度不高于95°C、不低于65°C。
【文档编号】F04C29/04GK203770136SQ201420122602
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】李仲飞, 孙卫国 申请人:拜耳作物科学(中国)有限公司