本实用新型涉及一种螺杆空气压缩机的余热回收装置。
背景技术：
螺杆空气压缩机是工业领域最常用的气体动力设备，其耗能大约占到工厂总耗能的10%，耗能巨大。一般而言，喷油螺杆空气压缩机的工作过程为：吸气-压缩-排气过程，在空气的压缩过程中，压缩机的阴阳转子需要润滑油进行密封及冷却，压缩后的空气中含有大量高温的润滑油，该油气混合物通过油气分离器将油和空气分离，分离后高温的润滑油需要冷却后，再次注入压缩机的转子腔及轴承处进行冷却及润滑，润滑油冷却的方式包括了风冷及水冷两种方式；分离后的气体需要通过气体冷却器进行冷却后，供应给需要高压气体的场合。在螺杆空气压缩机消耗的电能中，一部分用于压缩气体做功，产生高压的空气；而另一部分，则转变成热能，包含在压缩空气及润滑油中，这部分热能被白白的释放到空气中。
由于喷油螺杆空气压缩机的热能品位较低，热量较为分散，现有的技术中通常采用热水回收的方式进行，这种回收方式的效率较低，系统布置较为复杂，很难找到一种适用的动力机械装置进行能量回收。
技术实现要素：
本实用新型为解决现有技术存在的喷油螺杆空气压缩机的热能品位较低，热量较为分散，无法直接高效利用的问题，提供了一种螺杆空气压缩机的余热回收装置。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案是：一种螺杆空气压缩机的余热回收装置，其特征在于：包括螺杆压缩机、油气分离器、回热器、蒸发器、螺杆膨胀机、冷凝器、工质泵、气体冷却器、油冷却器和温控阀；
所述的螺杆压缩机排出的油气混和物，进入到油气分离器中，在油气分离器中进行初效及高效油气分离，高效分离后的洁净高温高压气体进入回热器中进行换热，通过回热器换热后的洁净气体进入气体冷却器中进行冷却，冷却后的高压洁净气体输送至用户端；
油气分离器中的高温润滑油进入蒸发器中进行换热，通过换热后的润滑油进入油冷却器中进行冷却，通过油冷却器进行降温后的润滑油进入到温控阀中，温控阀的入口管路由两路组成，一路为油气分离器中的高温润滑油，一路为油冷却器进行降温后的低温润滑油，两路润滑油在温控阀中进行比例混合，调节油温；
所述的回热器中设置有两路流体通道，一路通过油气分离器中进行初效及高效油气分离后的洁净高温高压气体，另外一路为工质泵输送的有机工质液体，回热器中的有机工质液体与洁净高温高压气体进行热交换，有机工质液体吸收高温气体中的热量；吸收了热量升温后的有机工质液体进入所述的蒸发器中，蒸发器中设置有两路流体通道，一路为油气分离器中的高温润滑油，一路为有机工质液体；有机工质液体吸收高温润滑油的热量进行蒸发，蒸发后的气体有机工质液体在蒸发器中产生高温高压的气体有机工质，高温高压的气体有机工质进入螺杆膨胀机中进行膨胀做功，膨胀做功后的高温高压的气体有机工质变为低温低压的气体有机工质，进入冷凝器中，低温低压的气体有机工质在冷凝器中进行冷凝，低温低压的液体有机工质通过工质泵将液体有机工质输送到回热器中。
所述的螺杆压缩机与螺杆膨胀机的主轴设置在一起，螺杆压缩机的主轴通过齿轮箱或联轴器与螺杆膨胀机的主轴连接在一起。
所述的螺杆压缩机为单级压缩结构或双级压缩结构。
所述的气体冷却器为风冷或水冷结构。
所述的油冷却器为风冷或水冷结构。
所述的工质泵为离心或齿轮结构。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
本实用新型具有热能回收效率高、结构紧凑、经济效益好等优点，其可广泛应用于螺杆空气压缩机的余热回收用，具有非常大的社会效益及经济效益。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
附图标记说明：1- 螺杆压缩机、2-油气分离器、3-回热器、4-蒸发器、5-螺杆膨胀机、6-冷凝器、7-工质泵、8-气体冷却器、9-油冷却器、10-温控阀。
具体实施方式
下面结合附图对本设计做进一步详细描述：
一种螺杆空气压缩机的余热回收装置，包括螺杆压缩机1、油气分离器2、回热器3、蒸发器4、螺杆膨胀机5、冷凝器6、工质泵7、气体冷却器8、油冷却器9和温控阀10；所述的螺杆压缩机1与螺杆膨胀机5的主轴设置在一起，螺杆压缩机1的主轴通过齿轮箱或联轴器与螺杆膨胀机5的主轴连接在一起。
所述的螺杆压缩机1排出的油气混和物，进入到油气分离器2中，在油气分离器2中进行初效及高效油气分离，高效分离后的洁净高温高压气体进入回热器3中进行换热，通过回热器3换热后的洁净气体进入气体冷却器8中进行冷却，冷却后的高压洁净气体输送至用户端；
油气分离器2中的高温润滑油进入蒸发器4中进行换热，通过换热后的润滑油进入油冷却器9中进行冷却，通过油冷却器9进行降温后的润滑油进入到温控阀10中，温控阀10的入口管路由两路组成，一路为油气分离器2中的高温润滑油，一路为油冷却器9进行降温后的低温润滑油，两路润滑油在温控阀中进行比例混合，调节油温；
所述的回热器3中设置有两路流体通道，一路通过油气分离器2中进行初效及高效油气分离后的洁净高温高压气体，另外一路为工质泵7输送的有机工质液体，回热器3中的有机工质液体与洁净高温高压气体进行热交换，有机工质液体吸收高温气体中的热量；吸收了热量升温后的有机工质液体进入所述的蒸发器4中，蒸发器4中设置有两路流体通道，一路为油气分离器2中的高温润滑油，一路为有机工质液体；有机工质液体吸收高温润滑油的热量进行蒸发，蒸发后的气体有机工质液体在蒸发器4中产生高温高压的气体有机工质，高温高压的气体有机工质进入螺杆膨胀机5中进行膨胀做功，膨胀做功后的高温高压的气体有机工质变为低温低压的气体有机工质，进入冷凝器6中，低温低压的气体有机工质在冷凝器6中进行冷凝，低温低压的液体有机工质通过工质泵7将液体有机工质输送到回热器3中。
所述的螺杆压缩机1为单级压缩结构或双级压缩结构。
所述的气体冷却器8为风冷或水冷结构。
所述的油冷却器9为风冷或水冷结构。
所述的工质泵7为离心或齿轮结构。
而螺杆膨胀机具有一对相互啮合的阴阳转子，而螺杆空气压缩机也具有一对相互啮合的阴阳转子，而将螺杆膨胀机的阳转子与空气压缩机的阳转子连接在一起，就可以直接将螺杆膨胀机输出的功直接输入螺杆空气压缩机。其结构，决定了螺杆膨胀机系统适合于螺杆空气压缩机的余热回收，其是一种应用范围非常广泛的专门回收螺杆空气压缩机余热的高新技术。
本实用新型的工作过程：气体压缩系统的螺杆压缩机1压缩气体后，排出的高温高压油气混合物进入油气分离器2中进行油气分离，分离后的高温高压气体进入回热器3中与工质膨胀系统中通过工质泵7输送的低温高压液体有机工质进行换热，换热后的高压洁净气体进入气体冷却器8中，进行气体冷却，冷却后的高压洁净气体输送给用户；通过油气分离器2分离后的高温高压润滑油进入蒸发器4中与回热器3中回热后的低温高压液体有机工质进行换热，换热后的低温高压液体有机工质蒸发，产生的高温高压气体有机工质进入螺杆膨胀机5膨胀做功，换热后的润滑油进入油冷却器9中进行冷却；冷却后的润滑油和油气分离器2中润滑油进入温控阀10中进行混合，混合后的润滑油进入螺杆压缩机1中进行润滑、冷却及密封。螺杆膨胀机5的主轴与螺杆压缩机1的主轴通过齿轮箱或联轴器连接在一起，膨胀做功后的低温低压气体有机工质进入冷凝器6中，冷凝成低温低压的液体有机工质，工质泵7将液体有机工质输送到回热器3中进行回热。
上述说明并非是对实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，均属于本实用新型的保护范围。