利用空压机废热的热水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种回收利用空压机废热的热水系统。
【背景技术】
[0002]在隧道挖掘建筑施工时，必不可少的会用到空压机，其作用在于为各种施工设备提供高压气体。空压机工作时，压缩室对空气压缩做工，生成大量热量，热量被压缩气和润滑油吸收，形成高温油气。高温油气经过油气分离，分别在油冷却器和气冷却器处对外散热，热量散发到空压机机房内。为了防止空压机房内温度过高，需要在机房设置排风扇将高温气体排出到室外，在这个过程中空压机消耗的电能大部分都转换为热量白白浪费掉。而在高原高山等高寒地区进行隧道施工时，需要热水来满足工人生产生活，而供应热水又会额外增加能源消耗。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种利用空压机废热的热水系统，可以利用空压机工作时生成的热量加热，形成热水，热水可以用于工地上生产生活。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]利用空压机废热的热水系统，包括空压机，所述空压机内设置有压缩室、油气分离室、油冷却器和气冷却器，所述压缩室设置有油气出口，所述油气出口连通油气分离室，油气分离室设置有高温油出口和高温气出口，油冷却器设置有油冷却器进口和油冷却器出口，气冷却器设置有气冷却器进口和气冷却器油出口 ；还包括换热箱和水箱，所述换热箱内设置有油换热管和气换热管，所述高温油出口、油换热管、油冷却器进口顺序连通，所述油冷却器出口连通压缩室；所述高温气出口、气换热管、气冷却器进口顺序连通；所述水箱设置有冷水出口和热水进口，所述冷水出口与热水进口之间通过热交换水管连通，所述热交换水管分别与所述油换热管和气换热管接触并实现热交换，所述换热箱之外的热交换水管上还设置有循环泵，水箱还连接有第一热水用水管。
[0006]进一步的，所述热交换水管依次与所述气换热管和油换热管接触并实现热交换。
[0007]进一步的，所述油冷却器和气冷却器处分别设置有风扇。
[0008]进一步的，连通所述油换热管和油冷却器进口的管路为第一油管，连通所述油冷却器出口与压缩室的管路为第二油管，所述第一油管与第二油管通过中间管连通，所述中间管上设置有温控阀。
[0009]进一步的，所述换热箱与热水进口之间的热交换水管上连通有第二热水用水管，所述第二热水用水管和第一热水用水管上均设置有阀门。
[0010]本实用新型的有益效果是:本热水系统，让冷水在换热箱内与空压机产生的高温油气进行热交换，多次循环热交换后，冷水变成热水存储在水箱中可以用于工地上生产生活。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的利用空压机废热的热水系统一种实施例的示意图；
[0012]图中附图标记为:空压机1、压缩室11、油气出口 111、油气分离室12、高温油出口121、高温气出口 122、温控阀13、第一油管131、第二油管132、中间管133、油冷却器14、油冷却器进口 141、油冷却器出口 142、气冷却器15、气冷却器进口 151、气冷却器油出口 152、换热箱2、油换热管21、气换热管22、水箱3、冷水出口 31、热水进口 32、第一热水用水管33、第二热水用水管34、热交换水管35、循环泵41。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0014]利用空压机废热的热水系统，包括空压机1，所述空压机1内设置有压缩室11、油气分离室12、油冷却器14和气冷却器15，所述压缩室11设置有油气出口 111，所述油气出口 111连通油气分离室12，油气分离室12设置有高温油出口 121和高温气出口 122，油冷却器14设置有油冷却器进口 141和油冷却器出口 142，气冷却器15设置有气冷却器进口151和气冷却器油出口 152 ;还包括换热箱2和水箱3，所述换热箱2内设置有油换热管21和气换热管22，所述高温油出口 121、油换热管21、油冷却器进口 141顺序连通，所述油冷却器出口 142连通压缩室11 ;所述高温气出口 122、气换热管22、气冷却器进口 151顺序连通；所述水箱3设置有冷水出口 31和热水进口 32，所述冷水出口 31与热水进口 32之间通过热交换水管35连通，所述热交换水管35分别与所述油换热管21和气换热管22接触并实现热交换，所述换热箱2之外的热交换水管35上还设置有循环泵41，水箱3还连接有第一热水用水管33。
[0015]如图1所示，本热水系统工作时，空压机1的压缩室11对空气压缩做工，使润滑油和空气温度上升，形成高温油气，高温油气从油气出口 111进入油气分离室12，在油气分离室12中，高温油和高温气分离，然后分别从高温油出口 121和高温气出口 122流出并进入换热箱2中进行热交换，其中高温油进入油换热管21，高温气进入气换热管22。
[0016]水箱3是存储水的容器，在循环泵41的驱动下，水箱3中的低温水从冷水出口 31流出，沿热交换水管35流到热水进口 32，并流回水箱3中。其中热交换水管35会途经热水箱2，并且与油换热管21和气换热管22分别接触，实现热交换，高温油气的热量传递给热交换水管35内的水，使其温度上升。水箱3中的水经过多次循环及热交换后，可以达到较高温度，需要使用热水时，可以从水箱3连接的第一热水用水管33处取水。
[0017]优选的，第一热水用水管33可以是设置在水箱3的低处，使水箱3中的水便于流出。进一步的，第一热水用水管33可以连通多条分管路将热水输送到不同的区域。
[0018]在所述换热箱2与热水进口 32之间的热交换水管35上还可以连通设置有第二热水用水管34，在第二热水用水管34和第一热水用水管33上均可以设置阀门。
[0019]本热水系统，由于润滑油始终在压缩机1内循环，而高温气体冷却后最终会排出压缩机1，为了充分利用高温油气的热量，优选的，可以是所述热交换水管35依次与所述气换热管22和油换热管21接触并实现热交换。
[0020]即是如图1所示，冷水出口 31输出的水进入换热箱2后，先与气换热管22的高温气体进行热交换，由于此时水温较低，传热效率会更高，因此水可以吸收到更多的热量；然后水再与油换热管21的高温油进行热交换，此时水温已经上升，其热交换的效率降低，因此吸收到的热量会较少。
[0021]在保证换热箱2内的气换热管22有足够的换热能力前提下，例如气换热管22与热交换水管35的接触面积非常大使其热交换过程非常充分，则最终换热后的压缩气体温度会低于换热后的润滑油温度，润滑油所含的热量可以再次在系统中循环，最终被水箱3的水吸收，减少热量浪费。
[0022]高温油和高温气完成换热后，会沿管路流出换热箱2，并分别进入油冷却器14和气冷却器15降温。所述油冷却器14和气冷却器15可以是以散热翅片的形式对外散热，优选的也可以是油冷却器14和气冷却器15处分别设置有风扇对进行风冷，冷却后的压缩气体从气冷却器出口 152流出并且最终排出空压机1，冷却后的润滑油从油冷却器出口 142经管路再流回压缩室11，再次参与压缩室11润滑和冷却。
[0023]进一步优选的，还可以是连通所述油换热管21和油冷却器进口 141的管路为第一油管131，连通所述油冷却器出口 142与压缩室11的管路为第二油管132，所述第一油管131与第二油管132通过中间管133连通，所述中间管133上设置有温控阀13。
[0024]温控阀13可以随温度变化改变阀门的开启程度，如图1所示，当温控阀13开启时，可以让经过油冷却器14的低温油与未经过油冷却器14的高温油混合，温控阀13开启的程度决定了高温油在混合时的比例，使最终回到压缩室11的润滑油温度保持稳定。
【主权项】
1.利用空压机废热的热水系统，包括空压机(1)，所述空压机(I)内设置有压缩室(11)、油气分离室(12)、油冷却器(14)和气冷却器(15)，所述压缩室(11)设置有油气出口(111)，所述油气出口(111)连通油气分离室(12)，油气分离室(12)设置有高温油出口(121)和高温气出口(122)，油冷却器(14)设置有油冷却器进口(141)和油冷却器出口(142)，气冷却器(15)设置有气冷却器进口(151)和气冷却器油出口(152);其特征在于，还包括换热箱(2)和水箱(3)，所述换热箱(2)内设置有油换热管(21)和气换热管(22)，所述高温油出口(121)、油换热管(21)、油冷却器进口(141)顺序连通，所述油冷却器出口(142)连通压缩室(11);所述高温气出口(122)、气换热管(22)、气冷却器进口(151)顺序连通；所述水箱(3)设置有冷水出口(31)和热水进口(32)，所述冷水出口(31)与热水进口(32)之间通过热交换水管(35)连通，所述热交换水管(35)分别与所述油换热管(21)和气换热管(22)接触并实现热交换，所述换热箱(2)之外的热交换水管(35)上还设置有循环泵(41)，水箱(3)还连接有第一热水用水管(33)。
2.如权利要求1所述的利用空压机废热的热水系统，其特征在于，所述热交换水管(35)依次与所述气换热管(22)和油换热管(21)接触并实现热交换。
3.如权利要求1所述的利用空压机废热的热水系统，其特征在于，所述油冷却器(14)和气冷却器(15)处分别设置有风扇。
4.如权利要求3所述的利用空压机废热的热水系统，其特征在于，连通所述油换热管(21)和油冷却器进口(141)的管路为第一油管(131)，连通所述油冷却器出口(142)与压缩室(11)的管路为第二油管(132)，所述第一油管(131)与第二油管(132)通过中间管(133)连通，所述中间管(133)上设置有温控阀(13) ο
5.如权利要求1、2、3或4所述的利用空压机废热的热水系统，其特征在于，所述换热箱(2)与热水进口(32)之间的热交换水管(35)上连通有第二热水用水管(34)，所述第二热水用水管(34)和第一热水用水管(33)上均设置有阀门。
【专利摘要】本实用新型涉及利用空压机废热的热水系统，包括空压机、换热箱和水箱，空压机的高温油气经过油气分离后，分别进入换热箱与水箱输出的冷水进行热交换。热交换之后的油和气分别进入空压机的油冷却器和气冷却器再次冷却，冷却后的油在空压机中循环，冷却后的压缩气流出空压机。本热水系统，让冷水在换热箱内与空压机产生的高温油气进行热交换，多次循环热交换后，冷水变成热水存储在水箱中可以用于工地上生产生活。
【IPC分类】F04B39-06, F28D7-00
【公开号】CN204402801
【申请号】CN201520035261
【发明人】姚志军, 郑金龙, 蔚艳庆, 裴伟伟, 张海鹏, 傅明佳, 苟涛, 张武阳
【申请人】姚志军
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月19日