双源循环水两级换热的节能型压缩机组的制作方法

1.本发明涉及空气压缩技术领域，尤其是涉及到一种双源循环水两级换热的节能型压缩机组。


背景技术：

2.通常情况下，压缩机组在对气体进行压缩过程中，若气体的温度较高，则功耗较大，通常为了降低压缩机组的功耗，气体在压缩前需要进行降温处理，但是，若将气体的温度降低较低，对冷媒的需求量较大。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种双源循环水两级换热的节能型压缩机组，通过将换热器设置为包括以循环水为冷媒的一级换热机构和以低温冷水为冷媒的二级换热机构，能够使进入第二压缩机内的气体的温度冷却至较低，减少第二压缩机的能量消耗，同时，降低了对低温冷水和循环水的需求量。
4.依据本发明的实施例，提供了一种双源循环水两级换热的节能型压缩机组压缩机组，包括：
5.吸收式制冷机，吸收式制冷机包括第一冷水入口和第一冷水出口，第一循环水入口和第一循环水出口，第一冷水入口和第一冷水出口通过冷水管路连通，循环水入口和循环水出口通过循环水管路连通与冷却塔连通；
6.空气预处理装置，空气预处理装置包括入口过滤机构、入口冷却机构、第一气液分离机构，空气预处理装置设置有第一气体入口、第二冷水入口、第二冷水出口和第一气体出口，第二冷水入口和第二冷水出口与冷水管路连通；
7.压缩组件，包括依次气体连通的第一压缩机、换热器、第二压缩机，第一压缩机的第一进气口与第一气体出口连通，第二压缩机的第二出气口用于连通用气设备，第二压缩机的第二进气口与换热器的第三出气口连通，换热器包括一级换热机构和二级换热机构，二级换热机构靠近第二进气口设置，一级换热机构的液体接口用于与循环水管路连接，二级换热机构的液体接口与冷水管路连通。
8.进一步地，第二压缩机的数量为至少两个，至少两个第二压缩机依次连通并包括位于两端的初级第二压缩机和末级第二压缩机，末级第二压缩机的第二出气口用于连通用气设备；其中，换热器连通在第一压缩机和初级第二压缩机、相邻的两个第二压缩机之间。
9.进一步地，第二压缩机的数量为两个，换热器包括第一换热器和第二换热器，任一换热器设置有第三进气口；
10.其中，第一压缩机包括与第一换热器的第三进气口连通的第一出气口，第一换热器的第三出气口与初级第二压缩机的第二进气口连通，初级第二压缩机的第二出气口与第二换热器的第三进气口连通，第二换热器的第三出气口与末级第二压缩机的第二进气口连通。
11.进一步地，吸收式制冷机还包括热介质入口和冷介质出口，热介质入口用于与外界热源连通，冷介质出口用于与外部环境连通。
12.进一步地，吸收式制冷机还包括热介质入口和冷介质出口，第一压缩机的还包括与热介质入口连通的第一出气口，换热器还包括与冷介质出口连通的第三进气口。
13.进一步地，一级换热机构的液体接口包括第二循环水入口和第二循环水出口，循环水管路包括循环水进集合管和循环水出集合管，第一循环水入口、第二循环水入口通过循环水进集合管与冷却塔连通，第一循环水出口、第二循环水出口通过循环水出集合管与冷却塔连通。
14.进一步地，二级换热机构的液体接口包括第三冷水入口和第三冷水出口，冷水管路包括冷水进集合管和冷水出集合管，冷水出集合管连通第一冷水出口、第二冷水入口、第三冷水入口，第二冷水出口(133)和第三冷水出口通过冷水进集合管与第一冷水入口连通。
15.进一步地，第一气液分离机构设置有第一冷凝水排出口。
16.进一步地，换热器的气体通道设置有第二气液分离机构，第二气液分离机构设置有第二冷凝水排出口。
17.本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组，其中，压缩机组包括吸收式制冷机、空气预处理装置和压缩组件，吸收式制冷机生产低温(＜10℃)冷水，提供给空气预处理装置的入口冷却机构和压缩组件的换热器。气路通道中，气体经过第一压缩机和第二压缩机进行压缩，提高气体的压力，升压过程会消耗能量，并产生热量，气体中的热量通过空气预处理装置的入口冷却机构传递到冷水中，降低了第一压缩机的入口气体温度，而第一压缩机流出的气体可以直接或间接与换热器连通，而流入第二压缩机内的气体会经换热器的一级换热机构、二级换热机构双重降温后流入第二压缩机，并经第二压缩机供给至用气设备。由于空气预处理装置包括第一气液分离机构、换热器设置有第二气液分离机构，使得第一压缩机、第二压缩机入口的气体中水含量减少，规避了压缩机对无用的水做功，减少了无用功；同时，第一压缩机和第二压缩机的入口气体温度降低及混合空气的分子量增加，减少了压缩过程的内能消耗。
18.冷水循环通路中，空气预处理装置的入口换热机构和换热器的二级换热机构中的冷水得到热量后送至吸收式制冷机，在制冷机内将热量送给循环水，循环水将热量送到外界；失去热量的冷水离开吸收式制冷机，进入下一次的冷水循环。
19.循环水循环通路中，吸收式制冷机中的循环水和换热器的一级换热机构中的循环水得到热量后送至冷却塔，经冷却塔换热后又提供给吸收式制冷机和换热器的一级换热机构。
20.这样的设置，使得进入第二压缩机内的介质经一级换热机构的循环水初步降低温度后，经二级换热机构的低温冷水进一步降低温度，进而能够使进入第二压缩机内的介质冷却到较低温度，且能够避免换热器的冷媒均为循环水而使进入第二压缩机内的气体无法冷却至较低温度或对循环水的需求量较大等问题，同时，能够避免换热器的冷媒均为吸收式制冷机的低温冷水，而对吸收式制冷机的能力要求较高、增加设备成本等问题，进而在节约设备成本的情况下，降低了对循环水的需求，有利于节约能源。
21.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
22.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中：
23.图1示出了相关技术中的一个实施例提供的压缩机组的结构示意图；
24.图2示出了本发明的一个实施例提供的压缩机组的结构示意图；
25.图3示出了本发明的另一个实施例提供的压缩机组的结构示意图。
26.其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
27.100’压缩机组，137’过滤机构，140’多级压缩机，143’换热器，161’循环水进管，162’循环水出管；
28.其中，图2和图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
29.100压缩机组，110吸收式制冷机，111第一冷水入口，112第一冷水出口，113热介质入口，114冷介质出口，115第一循环水入口，116第一循环水出口，117热源进管，118热源出管，120冷水管路，121冷水出集合管，122冷水进集合管，130空气预处理装置，131入口冷却机构，132第二冷水入口，133第二冷水出口，134第一气体出口，135第一气液分离机构，136第一气体入口，137入口过滤机构，140压缩组件，141第一压缩机，1411第一进气口，1412第一出气口，142第二压缩机，1421第二进气口，1422第二出气口，1423初级第二压缩机，1424末级第二压缩机，150换热器，151一级换热机构，1511第二循环水入口，1512第二循环水出口，152二级换热机构，1521第二冷水入口，1522第二冷水出口，153第一换热器，154第二换热器，155第三进气口，156第三出气口，160循环水管路，161循环水进集合管，162循环水出集合管。
具体实施方式
30.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
32.相关技术中的压缩机组100’，如图1所示，压缩机组100’包括压缩组件140’，压缩组件140’包括第一压缩机141’和第二压缩机142’，以及设置在第一压缩机141’和第二压缩机142’之间的气体管路上的换热器143’，压缩组件140’从大气中抽取空气(含有水蒸气)作为压缩介质，入口设置了空气过滤机构137’，对空气中的粉尘、漂浮物进行过滤，压缩过程需要对高温气体进行冷却和分离，设置了具有分离功能的换热器143’，换热器143’的液体接口分别与循环水进管161’、循环水出管162’连通。但是，目前的压缩机组100’存在以下缺点：
33.换热器143’中用于与气体进行换热的冷媒是来自自然界的循环水，在冷却循环当
中，很难得到较低温度的循环水，因此，无法在全年的各个季节将气体的温度都能降得较低，压缩机的能量消耗就较大，装置的运行成本高。
34.若通过制冷机为换热器143’提供循环的冷水，为了确保压缩组件140’内的气体的温度较低，则对冷水的需求量较大，对制冷机要求较高，因此，有可能增加制冷机的成本。
35.进一步地，压缩机是一种做功设备，能量消耗与混合气体物理性质和工作需求相关。下列是压缩机的多变压缩功计算公式：
36.h
pol
＝σz
inrm
t
in
(ε
1/τ-1)
37.其中：h
pol
为压缩机对气体做的功，t
in
为气体进入压缩机的温度，z
in
为气体进气条件下的压缩性系数，rm为摩尔气体常数(当气体为混合气体时，rm为混合气体的千摩尔气体常数)，σ为气体多变压缩因子，ε为气体的压缩比。
38.从上述公式可以看出，在相同压比条件下，压缩机对气体做功与气体进入压缩机的温度成正比，也就是说，降低压缩机组入口气体温度可以减少机组功耗。
39.其中，混合气体的千摩尔气体常数rm为：其中，r为摩尔气体常数，由于气体千摩尔气体常数rm与混合气体的摩尔质量μ成反比，则在相同压比条件下，压缩机对气体做功与混合气体的摩尔质量成反比。因此，减少空气中的水分后，由于水的分子量小于氧气和氮气，如果减少空气中的水分，会使混合气体的分子量增大，混合气体的千摩尔气体常数减小，进而，使得压缩机的总功耗会减少。
40.有鉴于此，如图2和图3所示，本发明的实施例提供了一种双源循环水两级换热的节能型压缩机组压缩机组100，双源循环水两级换热的节能型压缩机组压缩机组100包括吸收式制冷机110、空气预处理装置130和压缩组件140。
41.其中，吸收式制冷机110可以为溴化锂吸收式制冷机，或满足要求的气体吸收式制冷机110，吸收式制冷机110包括第一冷水入口111和第一冷水出口112，第一冷水入口111和第一冷水出口112通过冷水管路120连通，即经第一冷水出口112流入冷水管路120中的液体的温度较低。可以理解的是，第一冷水入口111和第一冷水出口112通过冷水管路120与其他机构连通以构成冷水循环系统。可以理解的是，其他机构可以包括下文提及的空气预处理装置130的入口冷却机构131、压缩组件140中的换热器150等。
42.其中，空气预处理装置130包括入口过滤机构137、入口冷却机构131和第一气液分离机构135。入口过滤机构137用于对流经空气预处理装置130的气体中所含粉尘等固态物质进行过滤；入口冷却机构131用于对流经空气预处理装置130的气体进行冷却，冷却后的气体会出现冷凝水。如入口冷却机构131的液体通道设置有第二冷水(冷媒)入口132和第二冷水(冷媒)出口133，第二冷水(冷媒)入口132和第二冷水(冷媒)出口133与冷水管路120连通，以供循环冷水流经入口冷却机构131。第一气液分离机构135(也可以为气液过滤机构)，用于对流经空气预处理装置130的气、液混合物进行过滤，过滤掉其中的冷凝液并排除。具体地，入口过滤机构137可以为活性炭过滤件或满足要求的其他过滤件。
43.压缩组件140包括依次气体连通的第一压缩机141、换热器150和第二压缩机142，第一压缩机141的第一进气口1411与空气预处理装置130的第一气体出口134连通，第二压缩机142的第二出气口1422用于连通用气设备，第二压缩机142的第二进气口1421与换热器150的第三出气口156连通，可以理解的是，第一压缩机的141的第一出气口1412可以与换热
器150的第三进气口155直接连通或间接连通，以实现气路流通。
44.其中，换热器150包括一级换热机构151和二级换热机构152，二级换热机构152靠近第三进气口155设置，即气体经换热器150的一级换热机构151换热后、经二级换热机构152再次换热，流入第二压缩机142内。一级换热机构151的液体接口用于与循环水管路160连接，二级换热机构152的液体接口与冷水管路120连通。即一级换热机构151采用了常温循环水作为换热媒介或载体，二级换热机构152采用了低温冷水作为换热器150的换热媒介或载体，其中，常温循环水来自冷却塔，用于一级换热器150；冷水由吸收式制冷机110生产而得，用于二级换热机构152。
45.也就是说，本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组100包括气路通道、冷水循环通道和循环水循环通道。气路通道实现了气体升压，冷水循环通道和循环水循环通道实现了换热及热能传送功能。
46.具体地，如图2和图3所示，气路通道方面，气体首先进入空气预处理装置130，利用空气预处理装置130的入口过滤机构137对流经空气预处理装置130的气体中所含粉尘等固态物质进行过滤；利用入口冷却机构131对流经空气预处理装置130的气体进行冷却，冷却后的气体会出现冷凝水，利用第一气液分离机构135(也可以为气液过滤机构)，对流经空气预处理装置130的气、液混合物进行过滤，过滤掉其中的冷凝液并经第一气液分离机构135设置的第一冷凝水排出口排除。
47.其中，空气预处理装置130包括的第一气体入口136用于气体流入空气预处理装置130，第一气体出口134通过气体管路与第一压缩机141的第一进气口1411连通。第一压缩机的第一出气口1412直接或间接与换热器150的第三进气口155连通，气体在换热器150内经一级换热机构151、二级换热机构152换热降温冷却后，经换热器的第三出气口156、第二压缩机142的第二进气口1421流入第二压缩机，第二压缩机的第二出气口1422通过气体管路与用气设备连通，使得气体经第二压缩机压缩后供给至用气设备。
48.进一步地，换热器150的气体通道设置了第二气液分离机构，第二气液分离机构设置有第二冷凝水排出口，使得气体在流经换热器150的过程中，既能够降温，又能够再次进行气液分离并将其中的冷凝水排除，使得降温并排出冷凝水后的气体流入第二压缩机142中，并最终经第二压缩机142的第二出气口1422经管道送至后续用户装置。第二气液分离机构的设置，能够降低流入第二压缩机142内气体中的水蒸气含量，同时，能够实现换热器150内的水蒸气由不饱和态变成过饱和态，部分水蒸气会冷凝成液态水，再经过第二冷凝水排出口排除。通过这种方式，能够减少第二压缩机142对水蒸气所做的无用功，降低了第二压缩机142的入口温度，第二压缩机142的压缩功减少，能耗降低；并且，能够使进入第二压缩机142的混合气分子量增大，空气的千摩尔气体常数减小，进一步降低第二压缩机142的功耗。
49.具体地，如图2和图3所示，冷水循环通道和循环水循环通道方面，吸收式制冷机110用于生产冷水。吸收式制冷机110包括第一冷水入口111和第一冷水出口112、热介质入口113和冷介质出口114，循环水入口115和循环水出口116，其中，吸收式制冷机110的内部设置有三个独立的通道，第一个通道上分别设置有第一冷水入口111和第一冷水出口112，第二通道上设置有热介质入口113和冷介质出口114，第三通道上设置有循环水入口115和循环水出口116。在吸收式制冷机110的外部，第一冷水入口111和第一冷水出口112通过冷
水管路120与空气预处理装置130的入口冷却机构131的液体通道上的第二冷水(冷媒)入口132、第二冷水(冷媒)出口133连通、与换热器150的二级换热机构152的液体接头连通，以形成冷水循环系统，为空气预处理装置130的入口冷却机构131和换热器150的二级换热机构提供冷水(冷媒)。循环水入口115和循环水出口116通过循环水管路160与冷却塔连通，并同时与换热器150的一级换热机构151的液体结构连通，以形成循环水循环系统，其中，循环水入口115的温度低于循环水出口116的温度。
50.由此，本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组100，在气路通道方面，气体经过第一压缩机141、第二压缩机142逐级进行压缩，持续提高气体的压力，升压过程会消耗能量，并产生热量，因此，将流入第一压缩机141的气体中的热量通过空气预处理装置130的入口冷却机构131传递到冷水中，流入第二压缩机142的气体中的热量通过换热器150的一级换热机构151传递到循环水中、经换热器150的二级换热机构152传递到冷水中，使得流入第一压缩机141和第二压缩机142的气体中的水含量减少，规避了压缩机对无用的水做功，减少了无用功；同时，使得第一压缩机141和第二压缩机142的入口气体温度降低及混合空气的分子量增加，减少了压缩过程的内能消耗。在冷水循环通道和循环水循环通道方面，冷水得到热量后送至吸收式制冷机，在吸收式制冷机内将冷水的热量送给循环水，循环水将热量送到外界；失去热量的冷水离开制冷机，进入下一次的冷水循环，同时，在吸收式制冷机的外部，一级换热机构151中的循环水得到热量后，将热量送到外界。
51.其中，压缩介质经换热器150进行换热降低温度后进入第二压缩机142，通过将换热器150设置为一级换热机构151和二级换热机构152，对进入第二压缩机142的压缩介质进行两次换热，有利于使进入第二压缩机142内的气体的温度冷却至较低，进而减少第二压缩机142的压缩功，降低第二压缩机142的能量消耗。其中，一级换热的冷媒为循环水，二级换热机构152的冷媒为吸收式制冷机110提供的低温冷水，这样的设置，使得进入第二压缩机142内的介质经一级换热机构151的循环水初步降低温度后，经二级换热机构152的低温冷水进一步降低温度，进而能够使进入第二压缩机142内的介质冷却到较低温度，且能够避免换热器150的冷媒均为循环水而使进入第二压缩机142内的气体无法冷却至较低温度或对循环水的需求量较大等问题，同时，能够避免换热器150的冷媒均为吸收式制冷机110的低温冷水，而对吸收式制冷机110的能力要求较高、增加设备成本等问题，进而在节约设备成本的情况下，降低了对循环水的需求，有利于节约能源。
52.进一步地，循环水的温度高于吸收式制冷剂提供的低温冷水的温度，如通常情况下，循环水的温度低于32℃左右，吸收式制冷机110提供的低温冷水的温度大致在8℃以下，因此，进入第二压缩机142内的气体依次经一级换热机构151、二级换热机构152冷却降温后，其温度能够冷却至15℃左右，使得流入第二压缩机142内的气体的温度较低，有利于减少第二压缩机141的压缩功，降低机组的能量消耗。
53.具体地，本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组100，采用具有两级换热机构的换热器150，首先，利用常温循环水将需要压缩的气体先冷却到40℃，热量由循环水带走并经冷却塔释放到环境中；然后，利用冷水(如低于8℃)作为二级换热机构152的冷却循环水，使得二级换热机构152可以将需要压缩的气体的温度从40℃冷却到15℃以下，进而将第二压缩机142入口空气的温度降低。这种方案不但实现压缩机组100节能降耗的目的，还可以减少冷水的需求量，同时降低了吸收式制冷机110的规格和设备投资成
本。
54.在本发明提供的一些可能实现的实施例中，如图2和图3所示，一级换热机构151的液体接口包括第二循环水入口1511和第二循环水出口1512，循环水管路160包括循环水进集合管161和循环水出集合管162，第一循环水入口115和第二循环水入口1511通过循环水进集合管161与冷却塔连通，第一循环水出口116、第二循环水出口1512通过循环水出集合管162与冷却塔连通，进而构成循环水循环通道。
55.在本发明提供的一些可能实现的实施例中，如图2和图3所示，二级换热机构152的液体接口包括第三冷水入口1521和第三冷水出口1522，冷水管路120包括冷水进集合管122和冷水出集合管121。其中，冷水出集合管121连通吸收式制冷机的第一冷水出口112、空气预处理装置130的第二冷水入口132、二级换热机构152的第三冷水入口1521，这样，使得温度较低的液体由吸收式制冷机110的第一冷水出口112流出后，经冷水出集合管121由连接管流入空气预处理装置的入口换热机构、经冷水出集合管121流入换热器150的二级换热机构152，以分别对第一压缩机141、第二压缩机142的入口气体进行降温冷却。
56.其中，空气预处理装置130的第二冷水出口133、二级换热机构152的第三冷水出口1522通过冷水进集合管122连通至吸收式制冷机110的第一冷水入口111，这样，使得空气预处理装置130的入口换热机构、换热器150的二级换热机构152完成热交换后的液体，由第二冷水出口133、二级换热机构152的第三冷水出口1522经冷水进集合管122、第一冷水入口111返回至吸收式制冷机110进行换热，进而与冷水出集合管121相配合，实现空气预处理装置130的入口换热机构、换热器150的二级换热机构152的液路循环。
57.如图2所示，在本发明提供的一些可能实现的实施例中，第二压缩机142的数量为至少两个，至少两个第二压缩机142依次连通并包括位于两端的初级第二压缩机1423和末级第二压缩机1424，末级第二压缩机1424的第二出气口1422用于连通用气设备；其中，换热器150连通在第一压缩机141和初级第二压缩机1423、相邻的两个第二压缩机142之间。
58.在该实施例种，第一压缩机141的第一出气口1412与换热器150的第三进气口155直接连通。换热器150连通在第一压缩机141和初级第二压缩机1423、相邻的两个第二压缩机142之间。即每个第二压缩机142的入口处均连接有换热器150.可以理解的是，第二压缩机142的数量可以为两个、三个、四个或满足要求的气体数量个。
59.由此，利用换热器的一级换热机构151、二级换热机构152能够对流入每个第二压缩机142的空气进行双重冷却降温，进而实现对每个第二压缩机142的入口温度进行逐级降温，使得每个第二压缩机的入口气体所能达到的温度不能通过常温循环水实现。每个第二压缩机142的入口气体温度低较大程度降低(《15℃)，实现了压缩功较大程度的减少。每个第二压缩机的入口气体温度较大程度降低(《15℃)，实现了空气中的水分杂质逐级冷凝排出，混合气体流量逐级减少，较大程度的减少无效做功。每个第二压缩机的入口气体温度较大程度降低(《15℃)，实现了空气中的水分杂质逐级冷凝排出，气体密度逐级增加，较大程度的减少压缩功。
60.进一步地，吸收式制冷机110还包括热介质入口113和冷介质出口114，热介质入口113用于与外界热源连通，冷介质出口114用于与外部环境连通。
61.其中，热介质入口113可以与外界的工业废热或余热通过管路连通，以提高工业废热或余热的利用率，节约装置系统能耗。可以理解的是，经热介质入口113流入吸收式制冷
机110内的热介质可以为热气、热水、或温度较高的气液混合介质。具体地，热介质入口113可以与外界的工业废热水、废弃或低品质的蒸汽、尾气、烟气等通过管路连通。或者，流入热介质入口113的热介质也可以是燃料燃烧加热而获得。
62.其中，经热介质入口113的热介质在吸收式制冷机内释放热量后，经冷介质出口114流出排放至外部环境中。可以理解的是，经热介质入口113流入的介质和经冷介质出口114流出的介质为同一介质，二者只是温度不同，即温度较高的介质经热介质入口113流入吸收式制冷机110与循环水进行换热后，变为温度较低的介质经冷介质出口114排出。
63.在上述实施例中，如图2所示，第二压缩机142的数量为两个，包括初级第二压缩机1423和末级第二压缩机1424，换热器150包括第一换热器153和第二换热器154，任一换热器设置有第三进气口155。其中，第一压缩机141包括与第一换热器153的第三进气口155连通的第一出气口1412，第一换热器153的第三出气口156与初级第二压缩机1423的第二进气口1421连通，初级第二压缩机1423的第二出气口1422与第二换热器154的第三进气口155连通，第二换热器154的第三出气口156与末级第二压缩机1424的第二进气口1421连通。
64.在该实施例中，气路通道方面，气体首先进入空气预处理装置130，利用空气预处理装置130的入口过滤机构137进行过滤、入口冷却机构135进行冷却降温、第一气液分离机构131进行气液分离后，经第一压缩机141的第一进气口1411流入第一压缩机141。气体由第一压缩机压缩升温后，经第一压缩机141的第一出气口、第一换热器153的第三进气口155流入第一换热器153，气体在第一换热器153内依次经一级换热机构1531、二级换热机构1532换热降温后，由第一换热器153的第三出气口156、初级第二压缩机1423的第二进气口1421流入初级第二压缩机1423。气体由初级第二压缩机1423压缩升温后，经初级第二压缩机1423的第二出气口1422、第二换热器154的第三进气口155流入第二换热器154，气体在第二换热器153内依次经一级换热机构1531、二级换热机构1532换热降温后，由第二换热器153的第三出气口156、末级第二压缩机1424的第二进气口1421流入末级第二压缩机1424。气体由末级第二压缩机1424压缩升温后，经末级第二压缩机1424的第二出气口1422供给至用气设备。
65.冷却水循环通路方面，吸收式制冷机110生产的低温冷水，由第一冷水出口112经冷水出集合管122由空气预处理装置130的第二冷水入口132流经入口冷却机构135、由第一换热器153的第三冷水入口1521流经二级换热机构152、由第二换热器154的第三冷水入口1521流经二级换热机构152，然后冷水分别由入口冷却机构135的第二冷水出口133、第一换热器153的二级换热机构152的第三冷水出口1522、第二换热器154的二级换热机构152的第三冷水出口1522汇入冷水进集合管121，并经冷水进集合管121返回至吸收式制冷机110的第一冷水入口111，以形成冷水循环通路。
66.循环水循环通路方面，循环水进集合管161与冷却塔连通，循环水由冷却塔经循环水进集合管161，流入吸收式制冷机110的第一循环水入口115、第一换热器153的一级换热机构151的第二循环水入口1511、第二换热器154的一级换热机构151的第二循环水入口1511；并经吸收式制冷机110的第一循环水出口116、第一换热器153的一级换热机构151的第二循环水出口1512、第二换热器154的一级换热机构151的第二循环水出口1512汇入循环出集合管162，然后经循环水出集合管162流入冷却塔，实现循环。
67.如图3所示，在本发明提供的另一些可能实现的实施例中，吸收式制冷机110还包
括热介质入口113和冷介质出口114，第一压缩机141的第一出气口1412与热介质入口113连通，换热器150还包括与冷介质出口114连通的第三进气口155。
68.也就是说，在该实施例中，第一压缩机141与换热器150的气路通过吸收式制冷机110进行间接连通。
69.在该实施例中，气路通道方面，气体首先进入空气预处理装置130，利用空气预处理装置130的入口过滤机构137进行过滤、入口冷却机构135进行冷却降温、第一气液分离机构131进行气液分离后，经第一压缩机141的第一进气口1411流入第一压缩机141。气体由第一压缩机141压缩升温后，经第一压缩机141的第一出气口1412、吸收式制冷机110的热介质入口113流入吸收式制冷机110，温度较高的气体在吸收式制冷机110内部与循环水循环通路进行换热后，经冷介质出口114流出，并经换热器150的第三进气口155流入换热器150，气体在第一换热器150内依次经一级换热机构1531、二级换热机构1532换热降温后，由换热器150的第三出气口156、第二压缩机142的第二进气口1421流入第二压缩机142。气体由第二压缩机142压缩升温后，经第二压缩机142的第二出气口1422供给至用气设备。由此，将第一压缩机141对气体做功时产生的热量，作为吸收式制冷机110的热源，简化了压缩机组外加设备的需求，节约了能源，并有利于节约机组成。
70.冷却水循环通路方面，吸收式制冷机110生产的低温冷水，由第一冷水出口112经冷水出集合管122由空气预处理装置130的第二冷水入口132流经入口冷却机构135、由换热器150的第三冷水入口1521流经二级换热机构152，然后冷水分别由入口冷却机构135的第二冷水出口133、换热器150的二级换热机构152的第三冷水出口1522汇入冷水进集合管121，并经冷水进集合管121返回至吸收式制冷机110的第一冷水入口111，以形成冷水循环通路。
71.循环水循环通路方面，循环水进集合管161与冷却塔连通，循环水由冷却塔经循环水进集合管161，流入吸收式制冷机110的第一循环水入口115、换热器150的一级换热机构151的第二循环水入口1511；并经吸收式制冷机110的第一循环水出口116、换热器150的一级换热机构151的第二循环水出口1512汇入循环出集合管162，然后经循环水出集合管162流入冷却塔，实现循环。
72.在该实施例中，将第一压缩机141排出的高温气体作为吸收式制冷机110的蒸发热源，能够满足吸收式制冷机110不设置外加热源、或者外加热源的热量不足、或温度较低温度低于90℃等情形，有利于节约能源，扩大了产品的使用范围，并能够确保为第二压缩机142提供温度较低的介质的有效性。
73.同时，换热器150的第三进气口155与吸收式制冷机110的热介质出口114通过热源出管118连接，换热器150的第三出气口156与第二压缩机142的第二进气口1421连通，由于换热器150的一级换热机构151与循环水管路160连通，换热器150的二级换热机构152与冷水管路120连通，使得吸收式制冷机110提供的热气经冷介质出口114流入换热器150，在换热器150中依次经一级换热机构151与循环水进行换热、经二级换热机构152与低温冷水进行换热后，变成温度较低的气体流入第二压缩机142进行压缩，经第二压缩机142的出口供给至用气设备，进而使得吸收式制冷机110的排出的热源能够供第二压缩机142使用，提高了吸收式制冷机110排出的热量的利用率，有利于节约能源。并且，由吸收式制冷机110的冷介质出口114流入换热器150进行换热的气体的温度与相关技术中经压缩机压缩后流入换
热器进行换热的高温气体相比，吸收式制冷机110提供的气体温度较低，进而使得需要冷却的气体温差减少(视设计情况，可减少40℃至100℃，如40℃、60℃、80℃、100℃、或满足要求的其他温度)，因此，换热器150的冷却器的负荷大大减少，换热器150的成本降低，使得整机的成本降低，适于推广应用。同时，机组中由常温循环水送走的热量较少，节省了常温循环水的消耗。
74.本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组100，换热器150采用了双源循环水，即由吸收式制冷机110提供的低温冷水(如低于8℃)和由循环冷却塔送来的常温循环水(如低于32℃)，采用包括一级换热机构151和二级换热机构152的两级换热的换热器150，在确保流入压缩机组100内的气体温度较低的情况下，降低了低温冷水的需求量。
75.具体地，采用两级换热机构的换热器150，首先，利用常温循环水将需要段间排出的气体先冷却到40℃，热量由循环水带走并经冷却塔释放到环境中，这是一种常规的冷却设计；然后，利用冷水(如低于8℃)作为二级换热机构152的冷却循环水，使得二级换热机构152可以将段间排出气体从40℃冷却到15℃以下，同时还通过具有冷却、分离、过滤功能的空气预处理装置130，将第一压缩机141的入口空气的温度降低，承载的热负荷送到制冷机进行换热，最后由循环水带走并经冷却塔释放到环境中。这种方案不但实现压缩机组100节能降耗的目的，还可以减少冷水的需求量，同时降低了吸收式制冷机110的规格和设备投资成本。
76.具体地，本发明实施例提供的双源循环水两级换热的节能型压缩机组100取得了如下成果：
77.第一是经过多次冷却，压缩空气所含水蒸气持续冷凝成液态水，压缩机组100工作介质空气中的杂质水含量可以降到极低，后续压缩过程的无用能耗也继续减少；
78.第二是双源循环水两级换热的节能型压缩机组100最终排出的气体温度降低，减少了后续预冷器的负荷，设备投入成本降低；
79.第三是送到后续设备的水蒸气减少，减少的后续气体净化设备的负担，设备投入成本降低。
80.进一步地，如图3所示的实施例，还具有如下优点：
81.第四是当装置没有可利用的工业废热、装置热源的量不足或温度较低(温度低于90℃)、甚至没有外加热源等情形时，仍然可以得到两种温度的冷却循环水；
82.第五是对吸收式制冷机的能力要求降低，设备投资减少；
83.第六是由常温循环水送走的热量较少，节省了常温循环水的消耗。
84.本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
85.在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施
例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
86.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。