一种空气压缩系统的余能回收装置的制作方法

本实用新型涉及一种余能回收装置，具体涉及一种空气压缩系统的余能回收装置。

背景技术：

目前的工艺流程中，根据工艺需求要对空气进行压缩，因此工艺流程中配备大型的空气压缩设备，如空分行业的空压机和增压机等大型的空气压缩设备。空气被压缩的同时，其温度也随之不断升高，通常情况下，当压缩空气达到工艺需求的压力时，压缩机出口压缩空气的温度一般会上升至120～200℃左右，但工艺却需要低温压缩空气，一般在40℃以下，因此需要将被压缩的高温空气进行降温冷却处理后再送入下级工艺系统。目前常用方法就是采用循环冷却水来对高温压缩空气进行降温冷却处理，有效冷却高温压缩空气，将其降低到工艺要求的温度。在降温冷却过程中，循环冷却水吸收高温压缩空气的热量，浪费了大量的热能，同时吸热升温后的循环冷却水需要进行降温处理，又浪费了大量的能源。采用循坏冷却水对高温压缩空气降温处理满足工艺需求的同时，消耗了大量的能量，工艺运行能耗较大。

为有效改善工艺系统的能耗现状，考虑对工艺高温压缩空气的能量进行最大化的回收，需要寻求一种合理的节能改造方法，在满足工艺需求的前提下，有效回收利用高温压缩空气的能量，实现节能。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷和不足，本实用新型提供了一种空气压缩系统的余能回收装置，克服现有技术中对高温压缩空气进行降温冷却过程中浪费大量能源的缺陷。

为达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种空气压缩系统的余能回收装置，包括空气压缩系统，所述的空气压缩系统的排气管连通第一高温空气管道，第一高温空气管道密封连通有换热设备，换热设备通过通气管密封连通有降温冷却设备，降温冷却设备密封连通有第一出气管；

所述的换热设备并联有第二高温空气管道，所述的第二高温空气管道的一端密封连通排气管，另一端密封连通通气管；

所述的降温冷却设备并联有第二出气管，第二出气管的一端密封连通有通气管，另一端密封连通有第一出气管；

所述的第一高温空气管道，第二高温空气管道，通气管，第一出气管和第二出气管上均设置有控制阀；

所述的换热设备连接有余能回收接口。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的换热设备出口安装有温度计。

所述的降温冷却设备的出口安装有温度计。

所述的换热设备的余能回收接口密封连通取热介质管道。

所述的换热设备的余能回收接口通过取热介质管道连接热用户系统。

所述的热用户系统的入口安装有温度计。

所述的热用户系统的出口安装有增压泵。

所述的控制阀包括第一高温空气管道控制阀，第二高温空气管道控制阀，通气管控制阀，第一出气管控制阀和第二出气管控制阀。

所述的第一出气管和第二出气管密封连通有气体回收管道。

所述的气体回收管道密封连通有工艺系统或下一段空气压缩系统。

本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：

本实用新型的装置运行稳定，控制精度高，节能效果显著，在满足工艺系统对压缩空气温度要求的同时，可以对高温压缩空气的能量进行最大限度的回收，通过换热设备回收的热能可用于加热采暖水，也可用于夏季空调制冷时加热冷煤，也可以根据现场工艺情况用于加热锅炉给水等，实现工艺系统的节能安全运行，同时完全满足下一级工艺对压缩空气温度的要求。

本实用新型的余能回收装置通过设置多个控制阀，实现换热设备与降温冷却设备的切换，以及换热设备与降温冷却设备的串联，当热用户系统不需要热能时，通过调整控制阀，将降温冷却设备接入系统中，监测降温冷却设备的出口温度计，将高温压缩空气的温度降低到下一级工艺所需的温度。

当热用户系统需要热能时，通过调整控制阀，将换热设备接入系统中，高温压缩空气通过换热设备后实现最大限度回收热能，同时尽可能降低高温压缩空气的温度，可以监测换热设备的出口的温度计，控制高温压缩空气的温度降低到下一级工艺所需温度，有效实现节能；如果经过换热设备的高温压缩空气的温度没有降低到所需温度，再调整控制阀，将降温冷却设备接入系统中，实现降温冷却设备与换热设备串联，通过降温冷却设备的二次降温，达到所需的压缩空气温度，通过换热设备与降温冷却设备的串联还可以大幅减少降温冷却设备的循环冷却水用量，有效实现节能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的整体结构示意图；

图中各标号表示为:1-空气压缩系统，3-换热设备，4-通气管，5-降温冷却设备，8-热用户系统，9-温度计，10-温度计，11-温度计，12-增压泵，13-气体回收管道，14-工艺系统，15-空气压缩系统；

(1-1)-排气管；

(2-1)-第一高温空气管道，(2-1-1)-第一高温空气管道控制阀；

(2-2)-第二高温空气管道，(2-2-1)-第二高温空气管道控制阀；

(3-1)-取热介质管道，(4-1)-通气管控制阀；

(6-1)-第一出气管；(6-1-1)-第一出气管控制阀；

(6-2)-第二出气管，(6-2-1)-第二出气管控制阀。

以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做具体说明。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种空气压缩系统的余能回收装置，包括空气压缩系统1，空气压缩系统1的排气管1-1连通第一高温空气管道2-1，第一高温空气管道2-1密封连通有换热设备3，换热设备3上设有余能回收接口，换热设备3的余能回收接口通过密封连通取热介质管道3-1连接热用户系统8，并且换热设备3通过通气管4密封连通有降温冷却设备5，降温冷却设备5密封连通有第一出气管6-1，并且，在第一高温空气管道2-1上设置第一高温空气管道控制阀2-1-1，在通气管4上设置通气管控制阀4-1，在第一出气管6-1上设置第一出气管控制阀6-1-1，通过高效、低阻力的换热设备3在降低高温压缩空气的温度，同时最大限度回收压缩空气的热能，将回收的能量用于热用户系统8，当经过换热设备3的高温压缩空气的温度没有降低到要求的温度时，打开通气管控制阀4-1，将换热设备3与降温冷却设备5串联，在有效回收压缩空气的热能的同时，实现对高温压缩空气的二次降温从而使压缩空气达到工艺需求的温度。

在换热设备3两端并联有第二高温空气管道2-2，第二高温空气管道2-2设置第二高温空气管道控制阀2-2-1，第二高温空气管道2-2的一端密封连通排气管1-1，另一端密封连通通气管4，当不需要进行热能回收时，打开第二高温空气管道控制阀2-2-1和第一出气管控制阀6-1-1，并且关闭其它控制阀，通过降温冷却设备5将高温压缩空气的温度降低到需要的温度。

降温冷却设备5并联有第二出气管6-2，第二出气管6-2设置第二出气管控制阀6-2-1，第二出气管6-2的一端密封连通通气管4，另一端密封连通有第一出气管6-1，通过换热设备3对高温压缩空气的热能进行回收后得到的高温压缩空气的温度达到所需温度的情况下，只需打开第一高温空气管道控制阀2-1-1和第二出气管控制阀6-2-1，将其它控制阀关闭即可。

遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示，一种空气压缩系统的余能回收装置，包括空气压缩系统1，空气压缩系统1的排气管1-1连通第一高温空气管道2-1，第一高温空气管道2-1密封连通有换热设备3，换热设备3通过取热介质管道3-1连接热用户系统8，并且换热设备3通过通气管4密封连通有降温冷却设备5，降温冷却设备5密封连通有第一出气管6-1，并且，在第一高温空气管道2-1上设置第一高温空气管道控制阀2-1-1，在通气管4上设置通气管控制阀4-1，在第一出气管6-1上设置第一出气管控制阀6-1-1，通过高效、低阻力的换热设备3在降低高温压缩空气的温度，同时最大限度回收压缩空气的热能，将回收的能量用于热用户系统8，当经过换热设备3的高温压缩空气的温度没有降低到要求的温度时，打开通气管控制阀4-1，将换热设备3与降温冷却设备5串联，在有效回收压缩空气的热能的同时，实现对高温压缩空气的二次降温从而使压缩空气达到工艺需求的温度。

在换热设备3两端并联有第二高温空气管道2-2，第二高温空气管道2-2设置第二高温空气管道控制阀2-2-1，第二高温空气管道2-2的一端密封连通排气管1-1，另一端密封连通通气管4，当不需要进行热能回收时，打开第二高温空气管道控制阀2-2-1和第一出气管控制阀6-1-1，并且关闭其它控制阀，通过降温冷却设备5将高温压缩空气的温度降低到需要的温度。

降温冷却设备5并联有第二出气管6-2，第二出气管6-2设置第二出气管控制阀6-2-1，第二出气管6-2的一端密封连通通气管4，另一端密封连通有第一出气管6-1，通过换热设备3对高温压缩空气的热能进行回收后得到的高温压缩空气的温度达到所需温度的情况下，只需打开第一高温空气管道控制阀2-1-1和第二出气管控制阀6-2-1，将其它控制阀关闭即可。

在换热设备3的出口安装有温度计9，可以监测高温压缩空气经过换热设备3后的温度，在降温冷却设备5的出口安装有温度计10，用于监测高温压缩空气经过降温冷却设备5后的温度。

在热用户系统8的入口安装有温度计11，用于监测换热温度，热用户系统8的出口安装有增压泵12，通过增压泵12对取热介质进行增压，形成循环换热。

第一出气管6-1和第二出气管6-2密封连通有气体回收管道13，气体回收管道13密封连通有工艺系统14，将降温后的压缩空气投入使用。

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1不同的是，在气体回收管道13密封连通有下一段空气压缩系统15，在空气压缩系统中，不仅可以回收空气压缩系统1末级的热能，同时在带有中间冷却器的分段式空气压缩系统1中，可以对空气压缩系统1中间冷却器的热能进行回收利用，然后将降温后的压缩空气通入下一段空气压缩系统15。