本發(fā)明涉及空氣壓縮機(jī)節(jié)能領(lǐng)域，特別是涉及一種高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

空氣壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量圧縮熱，目前使用外部冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，通過冷卻塔，直接散熱排放到大氣中，這不但是浪費(fèi)能源，更會(huì)加速溫室效應(yīng)，有部分用戶也對壓縮熱進(jìn)行了初步利用，只是把離心壓縮機(jī)的冷卻水中熱量進(jìn)行回收利用，這部分水中熱量少，且熱水品味不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以有效進(jìn)行熱回收的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)，包括：

第一壓縮機(jī)；

具有第一熱流體通道和第一冷流體通道的第一換熱器，所述第一壓縮機(jī)的出氣端與所述第一熱流體通道的進(jìn)口端相連；

第二壓縮機(jī)，所述第二壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與所述第一熱流體通道的出口端相連；

具有第二熱流體通道和第二冷流體通道的第二換熱器，所述第二壓縮機(jī)的出氣端與所述第二熱流體通道的進(jìn)口端相連；

第三壓縮機(jī)，所述第三壓縮機(jī)的進(jìn)氣端與所述第二熱流體通道的出口端相連；

具有第三熱流體通道和第三冷流體通道的第三換熱器，所述第三熱流體通道的進(jìn)口端與所述第一冷流體通道的出口端相連，所述第三冷流體通道的進(jìn)口端與城市自來水連接；

第一三通閥，所述第一三通閥的第一端口與所述第一冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第一三通閥的第二端口與所述第三熱流體的出口端相連；

具有第四熱流體通道和第四冷流體通道的第四換熱器，所述第四熱流體通道的進(jìn)口端與所述第二換熱器的冷流體通道的出口端相連，所述第四冷流體通道的進(jìn)口端與城市自來水連接；

第二三通閥，所述第二三通閥的第一端口與所述第二冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第二三通閥的第二端口與所述第四熱流體的出口端相連；

具有第五熱流體通道和第五冷流體通道的第五換熱器，所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與所述第三壓縮機(jī)的出氣端相連，所述第五冷流體通道的進(jìn)口端分別與所述第三熱流體通道的出口端和所述第四熱流體通道的出口端相連；

保溫水箱，所述保溫水箱與所述第五冷流體通道的出口端相連；

第一干燥塔和第二干燥塔，所述第五熱流體通道的出口端分別與所述第一干燥塔的下端和所述第二干燥塔的下端相連；

第一閥和第二閥，所述第一閥和所述第二閥串聯(lián)在所述第一干燥塔的下端與所述第二干燥塔的下端之間；

第三閥和第四閥，所述第三閥和所述第四閥設(shè)串聯(lián)在所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與所述第三壓縮機(jī)的出氣端；

第五閥和第六閥，所述第五閥和所述第六閥串聯(lián)在所述第一干燥塔的上端與所述第二干燥塔的上端之間；

第一連接支路，所述第一連接支路的第一端設(shè)在所述第三閥和所述第四閥之間，所述第一連接支路的第二端設(shè)在所述第五閥和所述第六閥之間；

第七閥和第八閥，所述第七閥和所述第八閥串聯(lián)且與串聯(lián)的所述第五閥和所述第六閥相并聯(lián)，氣體出口形成在所述第七閥和所述第八閥之間。

有利地，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括具有第六熱流體通道和第六冷流體通道的第六換熱器、具有第七熱流體通道和第七冷流體通道的第七換熱器和第三三通閥，所述第六熱流體通道的進(jìn)口端與所述第三壓縮機(jī)的出氣端相連，所述第七熱流體通道進(jìn)口端與所述第六冷流體通道的出口端相連，所述第七熱流體通道出口端與所述第六冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第三三通閥的第一端口分別與所述第三冷流體通道的出口端與所述第四冷流體通道的出口端相連，所述第三三通閥的第二端口與所述第七冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第三三通閥的第三端口與第五冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第七冷流體通道的出口端設(shè)在所述第三三通閥的第三端口與第五冷流體通道的進(jìn)口端之間。

有利地，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括

第九閥和第十閥，所述第九閥和第十閥串聯(lián)在所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與所述第六熱流體通道的出口端；

第十一閥和第十二閥，所述第十一閥和所述第十二閥串聯(lián)且與串聯(lián)的所述第一閥和所述第二閥相并聯(lián)；

第二連接支路，所述第二連接支路的第一端設(shè)在所述第九閥和第十閥之間，所述第二連接支路的第二端設(shè)在所述第十一閥和所述第十二閥之間。

有利地，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括進(jìn)氣過濾器，所述進(jìn)氣過濾器設(shè)在所述第一壓縮機(jī)的進(jìn)氣端。

有利地，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，所述進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥設(shè)在所述進(jìn)氣過濾器與所述第一壓縮機(jī)的進(jìn)氣端之間。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來詳細(xì)介紹根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)，包括：第一壓縮機(jī)101，第一換熱器102，第二壓縮機(jī)103，第二換熱器104，第三壓縮機(jī)105，第三換熱器106，第一三通閥107，第四換熱器108，第二三通閥109，第五換熱器110，保溫水箱111，第一干燥塔117，第二干燥塔118，第一閥119，第二閥120，第三閥121，第四閥122，第五閥123，第六閥124，第一連接支路，第七閥125和第八閥126。

具體地說，第一換熱器102具有第一熱流體通道和第一冷流體通道，第一壓縮機(jī)101的出氣端與所述第一熱流體通道的進(jìn)口端相連。

第二壓縮機(jī)103的進(jìn)氣端與所述第一熱流體通道的出口端相連。

第二換熱器104具有第二熱流體通道和第二冷流體通道，第二壓縮機(jī)103的出氣端與所述第二熱流體通道的進(jìn)口端相連。

第三壓縮機(jī)105的進(jìn)氣端與所述第二熱流體通道的出口端相連。

第三換熱器106具有第三熱流體通道和第三冷流體通道，所述第三熱流體通道的進(jìn)口端與所述第一冷流體通道的出口端相連，所述第三冷流體通道的進(jìn)口端與城市自來水連接。

第一三通閥107的第一端口與所述第一冷流體通道的進(jìn)口端相連，第一三通閥107的第二端口與所述第三熱流體的出口端相連。

第四換熱器108具有第四熱流體通道和第四冷流體通道，所述第四熱流體通道的進(jìn)口端與所述第二換熱器的冷流體通道的出口端相連，所述第四冷流體通道的進(jìn)口端與城市自來水連接。

第二三通閥109的第一端口與所述第二冷流體通道的進(jìn)口端相連，第二三通閥109的第二端口與所述第四熱流體的出口端相連。

第五換熱器110具有第五熱流體通道和第五冷流體通道，所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與第三壓縮機(jī)105的出氣端相連，所述第五冷流體通道的進(jìn)口端分別與所述第三熱流體通道的出口端和所述第四熱流體通道的出口端相連。

保溫水箱111與所述第五冷流體通道的出口端相連。

所述第五熱流體通道的出口端分別與第一干燥塔117的下端和第二干燥塔118的下端相連；

第一閥119和第二閥120串聯(lián)在第一干燥塔117的下端與第二干燥塔118的下端之間。

第三閥121和第四閥122設(shè)串聯(lián)在所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與第三壓縮機(jī)105的出氣端。

第五閥123和第六閥124串聯(lián)在第一干燥塔117的上端與第二干燥塔118的上端之間。

所述第一連接支路的第一端設(shè)在第三閥121和第四閥122之間，所述第一連接支路的第二端設(shè)在第五閥123和第六閥124之間。

第七閥125和第八閥126串聯(lián)且與串聯(lián)的第五閥123和第六閥124相并聯(lián)，氣體出口形成在第七閥125和第八閥126之間。

可以理解的是，第一三通閥106的第三端口、第二三通閥108的第三端口、所述第三熱流體通道的出口端和所述第四熱流體通道的出口端均與外部冷卻水連接。即，所述第一冷流體通道、所述第二冷流體通道、所述第三熱流體通道和第四熱流體通道構(gòu)成現(xiàn)有高效空氣壓縮機(jī)的自有冷卻系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)，將冷卻第一壓縮機(jī)和第二壓縮機(jī)的冷卻水，與城市自來水，在第三換熱器和第四換熱器中進(jìn)行第一次換熱；然后在第五換熱器中，與進(jìn)行壓縮空氣進(jìn)行干燥時(shí)獲得的熱量進(jìn)行第二次換熱，大大提高了熱回收效率。回收空氣壓縮機(jī)軸功率50％～70％的熱量，出水溫度55℃～90℃。在干燥空氣過程中用于再生吸附劑的壓縮空氣循環(huán)再利用，不浪費(fèi)壓縮空氣，節(jié)能效果可達(dá)軸功率的65％～85％。

另外，在冷卻水管路上加裝第一三通閥和第二三通閥，在保證壓縮機(jī)不高溫的前提下，盡量提高外部冷卻水出水溫度(45℃左右)，經(jīng)過第三換熱器106和第四換熱器108把熱量交換給生活用水，把生活用水加熱到(35℃～40℃)。此階段作為生活用水的初次加熱。當(dāng)干燥吸附塔進(jìn)行圧縮熱再生解析時(shí)，初次加熱后的水經(jīng)過第五換熱器110，把壓縮空氣(140℃左右)中的熱量吸收，二次升溫到55℃～90℃左右。

并且，圧縮熱再生解析過程：高溫未飽和壓縮空氣首先從上部經(jīng)過第一干燥塔117，加熱烘干吸附劑中水分，壓縮空氣再進(jìn)入第五換熱器110，降溫，析出水，然后從下部進(jìn)入第二干燥塔118吸附干燥。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括第六換熱器112、第七換熱器113，第三三通閥114。

第六換熱器112具有第六熱流體通道和第六冷流體通道、第七換熱器113具有第七熱流體通道和第七冷流體通道。

所述第六熱流體通道的進(jìn)口端與第三壓縮機(jī)105的出氣端相連，所述第七熱流體通道進(jìn)口端與所述第六冷流體通道的出口端相連，所述第七熱流體通道出口端與所述第六冷流體通道的進(jìn)口端相連，第三三通閥113的第一端口分別與所述第三冷流體通道的出口端與所述第四冷流體通道的出口端相連，第三三通閥113的第二端口與所述第七冷流體通道的進(jìn)口端相連，第三三通閥113的第三端口與第五冷流體通道的進(jìn)口端相連，所述第七冷流體通道的出口端設(shè)在第三三通閥113的第三端口與第五冷流體通道的進(jìn)口端之間。由此，當(dāng)干燥吸附塔進(jìn)行圧縮熱再生解析時(shí)，可以進(jìn)一步對熱量進(jìn)行吸收再利用。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括第九閥127，第十閥128，第十一閥129和第十二閥130，第二連接支路。

第九閥127和第十閥128串聯(lián)在所述第五熱流體通道的進(jìn)口端與所述第六熱流體通道的出口端。

第十一閥129和第十二閥130串聯(lián)且與串聯(lián)的第一閥119和第二閥120相并聯(lián)；

所述第二連接支路的第一端設(shè)在第九閥127和第十閥128之間，所述第二連接支路的第二端設(shè)在第十一閥129和第十二閥130之間。

由此，冷吹降溫過程：通過閥門開關(guān)切換，壓縮空氣經(jīng)過第六換熱器112，然后從上部經(jīng)過第一干燥塔117，冷卻吸附劑；

另外，等待切換到第一干燥塔117吸附過程：

1)通過閥門開關(guān)切換，壓縮空氣先經(jīng)過第六換熱器112，再經(jīng)過第五換熱器110，然后從下部通過第二干燥塔118至用氣端；

2)通過閥門開關(guān)切換，壓縮空氣先經(jīng)過第六換熱器112，再經(jīng)過第五換熱器110，然后從下部同時(shí)通過第一干燥塔117、第二干燥塔118至用氣端；

3)通過閥門開關(guān)切換，壓縮空氣先經(jīng)過第六換熱器112，在經(jīng)過第五換熱器110、然后從下部通過第一干燥塔117至用氣端；

4)通過閥門開關(guān)切換，壓縮空氣先從上部進(jìn)入第二干燥塔118，在經(jīng)過第五換熱器110，再從下部進(jìn)入第一干燥塔117，實(shí)現(xiàn)無氣壓波動(dòng)切換。

根據(jù)本發(fā)明的一些示例，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括進(jìn)氣過濾器115，進(jìn)氣過濾器115設(shè)在第一壓縮機(jī)101的進(jìn)氣端。進(jìn)一步地，所述的高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)還包括進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥116，進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥116設(shè)在進(jìn)氣過濾器115與第一壓縮機(jī)101的進(jìn)氣端之間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種高效空氣壓縮機(jī)熱回收系統(tǒng)，在充分保證空氣壓縮機(jī)正常工作情況下，不用消耗外部能源，實(shí)現(xiàn)對對空壓縮機(jī)軸功率65％～85％的回收利用，生產(chǎn)出高質(zhì)量的壓縮空氣。充分全面考慮了能源回收和壓縮空氣后處理的工藝流程，布局合理簡潔，有利于運(yùn)用在原有空壓站進(jìn)行技術(shù)改造。按此技術(shù)制造的設(shè)備維護(hù)簡單、拆裝方便，只要定期對熱交換裝進(jìn)行清洗即可。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。