一种集成式热水型空压系统及其应用方法与流程

本发明属于余热回收设备领域，特别涉及一种可同时回收多种介质余热的集成式热水型空压系统及其应用方法。

背景技术：

1、目前，市面上的空压机余热回收设备基本比较单一，有的仅针对废气中的余热进行回收热量，有的仅对针对废油中的余热进行回收热量，甚至有的仅利用压缩机工作过程中产生的热量进行回收热量，而且现有的余热回收设备都存在回收效率低，产水温度低适应性窄，占地面积大，以及与现场配套的机组组合安装麻烦的缺陷。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种余热回收适用广泛且占地面积，及安装方便的集成式热水型空压系统及其应用方法。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种集成式热水型空压系统，其中，包括内循环系统和外部系统；所述的内循环系统包括恒压变频水泵、在恒压变频水泵一侧连接有的热水空气冷却器、在热水空气冷却器一侧连接有的冷干机构、在冷干机构上分别连接有的水冷电机和热水空气冷却器、在水冷电机一侧连接有的压缩空气余热回收器、在压缩空气余热回收器一侧分别连接有的压缩机构和压缩机油余热回收器、在压缩机油余热回收器一侧连接有的集气包，及在集气包上连接有的供热水端。

3、冷干机构包括分别与水冷电机和热水空气冷却器连接的冷凝器、在冷凝器一侧连接有的压缩机、在压缩机一侧连接有的蒸发器，及在蒸发器一侧连接有的气气换热器。

4、冷凝器上设置有与水冷电机和热水空气冷却器连通的送水电动三通阀。送水电动三通阀与热水空气冷却器之间设置有温差传感器。

5、压缩空气余热回收器与气气换热器连接。气气换热器上设置有供压缩空气端。

6、压缩机构包括螺杆压缩机头、在螺杆压缩机头上设有输出端和输入端，及在螺杆压缩机头一侧设有与输出端连接的油气罐。螺杆压缩机头的输入端与压缩机油余热回收器连接。油气罐与压缩机油余热回收器连接。集气包与供热水端之间设置有供热水电动三通阀。

7、在一些实施方式中，集气包上设置有自动排气阀和排污阀。

8、在一些实施方式中，外部系统包括在供热水电动三通阀与恒压变频水泵之间设置有的自动补水器。

9、在一些实施方式中，自动补水器包括与恒压变频水泵连接的水源端，及在水源端与恒压变频水泵之间依次连接有的单向阀和阻垢器。

10、在一些实施方式中，阻垢器两侧分别设置有压力表。

11、在一些实施方式中，螺杆压缩机头上连接有电机。

12、在一些实施方式中，在位于所述螺杆压缩机上的空气进入端上设置上空气过滤器。

13、本发明另一目的是提供一种集成式热水型空压系统的应用方法，其中，该应用方法的具体过程如下：

14、(1)在恒压变频水泵的作用下，水源端的水输入到热水空气冷却器内，通过热水空气冷却器的散热后，得到了低于环境温度加10℃以内的出水水温度。

15、(2)当温差传感器监测到压缩机的冷媒温度低于预定值，则送水电动三通阀启动，水不经过冷凝器直接到水冷电机，相反则经过冷凝器再经过水冷电机。

16、从热水空气冷却器出来的水进入冷凝器进行交换，回收了冷凝器的热量，冷媒在压缩机的作用下，经过了冷凝器再进入蒸发器，冷凝压缩空气的水，达到干燥空气的目的。当温差传感器探测到进入压缩机的冷媒温度偏低，如低于3℃时送水三通阀跟后端的水冷电机联通，不让水进入冷凝器，起到防止冰堵的作用。

17、(3)从热水空气冷却器直接输送或者间接经过冷凝器后输送的水进入水冷电机；

18、(4)从水冷电机输出的水输送给压缩空气余热回收器进行换热，回收了压缩空气的余热。

19、压缩空气热量是压缩过程产生的热量，当螺杆压缩机头工作时，吸收空气，输出压缩空气和油的混合介质，通过油气罐分离后压缩机油继续输送至压缩机油余热回收器内进行换热，之后输送回空压机头循环使用。从油气罐分离出来的气体则输送至压缩空气余热回收器内与水进行换热。

20、由此，从水冷电机输出的水先与压缩空气余热回收器内气体进行换热，之后再与压缩机油余热回收器内的油进行换热，完成吸热的水送到集气包内。

21、(5)从压缩空气余热回收器输出的热水输送给压缩机油余热回收器进行换热，之后输出热水，达到高温热水。

22、在油气罐分离后的压缩机油在输送回空压机头前，先输送到压缩机油余热回收器进行换热。

23、(6)从压缩机油余热回收器输出的热水输送给集气包进行气液分离，之后气体排出，输出的热水经过供热水电动三通阀，输送回恒压变频水泵。

24、当内循环系统在出现少水或者缺水时，连接水源的自动补充器进行补水。

25、本发明的有益效果是具有余热回收适用广泛且占地面积，及安装方便的效果。由于系统把冷干机的冷凝器及余热回收系统集成到一台空压机里面，具有回收效率高，其中回收了冷干机的冷凝器热量，水冷电机余热，压缩空气余热和压缩机油余热。另外，占地面积小，其中冷干机的冷凝器与余热回收器集成到同一台空压机里面，没有了后端冷干机的占地面积，大大节省了厂房的安装空间。又由于空压机出厂就具备了供热水和供压缩空气的功能，到了现场无需再进行改造，另外内循环系统可以保障空压机不供热的情况下依然能够正常运转，当客户需要利用余热时，只需转换到外循环系统就行，实现安装方便的效果。又由于集成式热水型空压系统在实际的应用过程中，具有非常明显的优势，目前市面上余热回收方式排气温度90℃时，如要产80℃热水，回收效率占电机功率只有40％，但是集成式热水型空压系统可回收压缩机油的余热占电机功率的70％，另可回收了压缩空气的余热占电机功率的20％，回收了冷干机构的余热占电机功率的15％，回收了电机的余热占电机功率的10％，总共可回收效率可以达到电机功率115％，回收效率和产水温度的大幅度提升，使得螺杆式空压机的余热回收适应性和经济性大大提升。如此，对压缩机构的余热若可以得到充分利用，原有的油和压缩空气的冷却功率也会相对空压机的电机功率下降5％，减少了机器的噪音，较少了风冷的功率，使电机性能提升了1％，能够做到真正的节能增效效果。还有，集成式热水型空压系统把冷干机构集成到空压机里面，其优势是回收冷干机构的余热变成了可能，而且减少了冷干机构的占地面积和繁琐的管道连接，也减少了0.3公斤以上的压力损失，以及减少1.5％的冷却风扇功率。

技术特征：

1.一种集成式热水型空压系统，其中，包括内循环系统和外部系统；所述的内循环系统包括恒压变频水泵、在恒压变频水泵一侧连接有的热水空气冷却器、在热水空气冷却器一侧连接有的冷干机构、在冷干机构上分别连接有的水冷电机和热水空气冷却器、在水冷电机一侧连接有的压缩空气余热回收器、在压缩空气余热回收器一侧分别连接有的压缩机构和压缩机油余热回收器、在压缩机油余热回收器一侧连接有的集气包，及在集气包上连接有的供热水端；

2.根据权利要求1所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，所述的集气包上设置有自动排气阀和排污阀。

3.根据权利要求2所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，所述的外部系统包括在供热水电动三通阀与恒压变频水泵之间设置有的自动补水器。

4.根据权利要求3所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，所述的自动补水器包括与恒压变频水泵连接的水源端，及在水源端与恒压变频水泵之间依次连接有的单向阀和阻垢器。

5.根据权利要求4所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，所述的阻垢器两侧分别设置有压力表。

6.根据权利要求1所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，所述的螺杆压缩机头上连接有电机。

7.根据权利要求1所述的一种集成式热水型空压系统，其特征在于，在位于所述螺杆压缩机上的空气进入端上设置上空气过滤器。

8.一种集成式热水型空压系统的应用方法，其中，该应用方法的具体过程如下：

技术总结
本发明公开了一种集成式热水型空压系统及其应用方法，其中，该系统包括内循环系统和外部系统。内循环系统包括恒压变频水泵、在恒压变频水泵一侧连接有的热水空气冷却器、在热水空气冷却器一侧连接有的冷干机构、在冷干机构上分别连接有的水冷电机和热水空气冷却器、在水冷电机一侧连接有的压缩空气余热回收器、在压缩空气余热回收器一侧分别连接有的压缩机构和压缩机油余热回收器、在压缩机油余热回收器一侧连接有的集气包，及在集气包上连接有的供热水端。本发明具有余热回收适用广泛且占地面积，及安装方便的效果。

技术研发人员：黄华杰
受保护的技术使用者：广东焕能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15