一种压缩空气热量回收利用装置的制作方法

本实用新型属于热量回收利用领域，特别是涉及一种压缩空气热量回收利用装置。

背景技术：

生物化工企业生产过程中需要大量压缩空气，空气经过空气压缩机压缩后温度较高，需要经过冷却后才能应用，有的生物化工企业工艺要求压缩空气冷却干燥后，再加热到一定温度后使用。在传统工艺中，压缩空气通过循环水冷却，若需要冷却到较低温度时，还要利用氨制冷机生产的冷水冷却。而压缩空气冷却干燥后，又要用蒸汽加热到要求温度，整个冷却及再加热过程中造成了大量能源浪费。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的问题，提出一种压缩空气热量回收利用装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种压缩空气热量回收利用装置，它包括压缩空气入口管道、压缩空气出口管道、连接管道、降温罐体、空气加热器、驱动机构、余热回收机构、冷却机构、制冷机组和冷却水管道，所述压缩空气入口管道与降温罐体相连，所述压缩空气出口管道与空气加热器相连，所述连接管道两端分别与降温罐体和空气加热器相连，所述降温罐体内设置有驱动机构、余热回收机构、冷却机构和除雾器，所述驱动机构与制冷机组驱动端相连，所述余热回收机构与空气加热器相连，所述冷却机构与制冷机组制冷端相连，所述冷却水管道与制冷机组冷却水端相连。

更进一步的，所述装置还包括第一换热器和凝结水管道，所述驱动机构分为两路，一路与制冷机组驱动端相连，另一路与第一换热器相连，所述凝结水管道与第一换热器相连。

更进一步的，所述装置还包括第二换热器，所述驱动机构分为三路，分别与制冷机组驱动端、第一换热器和第二换热器相连，所述冷却水管道分为两路，一路与制冷机组冷却水端相连，另一路与第二换热器相连。

更进一步的，所述第一换热器和第二换热器均为板式换热器。

更进一步的，所述装置还包括热水补水箱和冷水补水箱，所述热水补水箱与驱动机构相连，所述冷水补水箱与冷却机构相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了压缩空气需要冷却干燥后，再加热到一定温度后使用，能源无法充分利用造成大量浪费的问题。为了提高能源利用率，减少能源浪费，本实用新型通过回收压缩空气的热能，实现全年运行时即不需要氨制冷水冷却，也不需要蒸汽加热压缩空气，装置自身即可实现能量转移平衡。利用空气压缩后携带的一部分热量驱动制冷机组制取冷水，用于冷却压缩空气，通过除雾器对压缩空气进行除湿；另一部分热量进入空气加热器，用于对冷却干燥后的空气进行加热，使其达到工艺要求参数；剩余热量加热凝结水，供锅炉使用。装置最大限度的回收利用了压缩空气的热量，并能够适应不同工况，运行时不需要外供冷水和蒸汽，大大提高了能源利用率，同时又可降低循环水用量，节约了水资源。

夏季时，现有工艺4000nm3/min压缩空气20℃升温至70℃，33t/h凝结水33℃升温至120℃，直接采用蒸汽加热需蒸汽用量约11.43t/h；本装置不使用蒸汽，蒸汽用量为0，装置辅助用电为72kw，按照夏季运行时间为2160小时计算，则夏季节约蒸汽24688.8t，增加用电15.55万kw。春秋季时，现有工艺4000nm3/min压缩空气20℃升温至70℃，33t/h凝结水33℃升温至75℃，直接采用蒸汽加热需蒸汽用量约8.85t/h；本装置不使用蒸汽，蒸汽用量为0，装置辅助用电为72kw，按照春秋季运行时间为2160小时计算，则春秋季节约蒸汽19116t，增加用电15.55万kw。冬季时，现有工艺4000nm3/min压缩空气20℃升温至70℃，33t/h凝结水33℃升温至53℃，直接采用蒸汽加热需蒸汽用量约7.59t/h；本装置不使用蒸汽，蒸汽用量为0，装置辅助用电为72kw，按照冬季运行时间为3600小时进行计算，则冬季节约蒸汽27324t，增加用电25.92万kw。本装置年节约蒸汽24688.8+19116+27324＝71128.8t，蒸汽价格按88元/吨计算，年节约蒸汽费用为625.9万元；年增加用电15.55+11.55+25.92＝53.02万kw，电价按照0.59元/kwh计算，年增加用电费用31.3万元；节能蒸汽年创效益625.9-31.3＝594.6万元。并且由于回收了大部分压缩空气的热量，该部分热能得到回收利用，相当于节约循环水和氨制冷水，节约了循环水系统用电、循环水补水及氨制冷水用电。

本实用新型利用压缩空气自身热量，经过科学布局，在不需要外部氨制冷水和加热蒸汽的条件下，实现了压缩空气的要求参数，节约了压缩空气加热用蒸汽和锅炉用水的加热蒸汽，节约了氨制冷水耗能，提高了能源利用率，随着全国各工业园区集中供电、供热、供冷、供风(压缩空气)模式的兴起，本实用新型将会有更广阔的应用价值和空间。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种压缩空气热量回收利用装置结构示意图

1-压缩空气入口管道，2-压缩空气出口管道，3-连接管道，4-降温罐体，5-空气加热器，6-驱动机构，7-余热回收机构，8-冷却机构，9-制冷机组，10-第一换热器，11-凝结水管道，12-第二换热器，13-冷却水管道，14-热水补水箱，15-冷水补水箱

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。

参见图1说明本实施方式，一种压缩空气热量回收利用装置，它包括压缩空气入口管道1、压缩空气出口管道2、连接管道3、降温罐体4、空气加热器5、驱动机构6、余热回收机构7、冷却机构8、制冷机组9和冷却水管道13，所述压缩空气入口管道1与降温罐体4相连，所述压缩空气出口管道2与空气加热器5相连，所述连接管道3两端分别与降温罐体4和空气加热器5相连，所述降温罐体4内设置有驱动机构6、余热回收机构7、冷却机构8和除雾器，所述驱动机构6与制冷机组9驱动端相连，所述余热回收机构7与空气加热器5相连，所述冷却机构8与制冷机组9制冷端相连，所述冷却水管道13与制冷机组9冷却水端相连。

本实施例空压机排出的高温压缩空气通过压缩空气入口管道1进入到降温罐体4内部，通过驱动机构6内工质流动传递热量驱动制冷机组9，通过余热回收机构7内流动工质将温度传递至空气加热器5内，制冷机组9将冷却机构8中的介质水降温后通过冷却机构8进入降温罐体4内，对降温罐体4内的高温压缩空气进行降温，降温过程中通过除雾器实现除湿功能，并自动疏水，经过冷却干燥后的压缩空气通过连接管道3进入空气加热器5内，使用从余热回收机构7回收的热量对冷却干燥后的压缩空气进行加热，使其满足工艺要求后经压缩空气出口管道2送至后续工艺使用。压缩空气入口管道1内高温压缩空气为133℃-200℃，降温除湿到20℃后，再升温至70℃，压缩空气进口压力为0.42mpa，出口压力为0.415mpa，系统压力降≤5kpa，来自冷却塔的30℃介质水通过冷却水管道13进入制冷机组9吸收热量后再回到冷却塔冷却。

本实施例所述装置还包括第一换热器10和凝结水管道11，所述驱动机构6分为两路，一路与制冷机组9驱动端相连，另一路与第一换热器10相连，所述凝结水管道11与第一换热器10相连，所述装置还包括第二换热器12，所述驱动机构6分为三路，分别与制冷机组9驱动端、第一换热器10和第二换热器12相连，所述冷却水管道13分为两路，一路与制冷机组9冷却水端相连，另一路与第二换热器12相连。驱动机构6内工质流动传递温度驱动制冷机组9，剩余热量加热凝结水，凝结水进口温度33℃，温度升温至120℃去除氧器，供锅炉使用，驱动机构6管道与凝结水管道11均经过第一换热器10进行换热，实现凝结水管道11内凝结水的升温，驱动机构6内工质还有多余热量，则通过冷却水管道13对驱动机构6内工质进行降温，驱动机构6管道与冷却水管道13均经过第二换热器12进行换热，实现驱动机构6内工质的降温。所述第一换热器10和第二换热器12均为板式换热器。

本实施例所述装置还包括热水补水箱14和冷水补水箱15，所述热水补水箱14与驱动机构6相连，所述冷水补水箱15与冷却机构8相连。当驱动机构6内工质出现损耗需要补充时，通过热水补水箱14对驱动机构6对其进行补充；当冷却机构8内循环水出现损耗需要补充时，通过冷水补水箱15对其进行补充，通过热水补水箱14和冷水补水箱15对装置进行稳压补水。

以上对本实用新型所提供的一种压缩空气热量回收利用装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。