一种带有能量回收装置的压缩机及动力系统的制作方法

本发明涉及节能减排技术领域，具体涉及一种带有能量回收装置的压缩机及动力系统。

背景技术：

往复式压缩机是一种通用的化工机械设备，属于容积式压缩机，通过将一定体积的气体按顺序吸入与排出封装空间，为其他设备提供静压力。由于往复式压缩机具有排气压力高且稳定性好的优点，在化工行业中得到广泛应用。

实际应用中，大型往复式压缩机的排气量一般是根据装置所需要的最大容积流量来设计的，即该最大容积流量与实际使用中的容积流量具有一定的富余量。但是在实际生产过程中，往复式压缩机的排气量有可能长期处在低排量的工况下运行，因此需要对排气量进行调节。现有技术中使用比较广泛的是旁路调节，即将排气管路中的气体经设计的旁通管路返回至进气管路。但是在旁路调节时，经过旁路管道的气体即富余的气体同样经过了压缩，这样就造成了能源浪费，同时压缩机高负荷运行也增加了不必要的机械损耗。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种带有能量回收装置的压缩机及动力系统，可以部分解决现有技术中压缩机处于低排量的工况下压缩旁路管道内的气体而产生的能量浪费的问题，具有较好的节能效果。

本发明提供了一种带有能量回收装置的压缩机，所述压缩机包括旁路管道，所述旁路管道用于将排气口的部分回流气体返回到所述压缩机的进气口，所述压缩机还包括能量回收装置，所述能量回收装置用于利用旁路管路内的回流气体发电并提供给所述压缩机以降低所述压缩机的电能损耗。

可选地，所述能量回收装置包括风机和发电机；所述风机设置在所述旁路管道内，通过转轴与所述发电机连接，用于在回流气体经过时旋转以带动所述发电机发电。

可选地，所述压缩机还包括密封壳体，所述密封壳体包括进气口与排气口，所述进气器通过旁路管道连接所述压缩机的排气器，所述排气口通过旁路管道连接所述压缩机的进气口，风机设置在所述密封壳体内部。

可选地，所述密封壳体通过连接法兰与所述旁路管道连通。

可选地，所述能量回收装置包括变速器，所述变速器设置在所述风机与所述发电机之间，用于使所述发电机与所述风机的转速比在预设转速比范围之间。

本发明实施例还提供了一种动力系统，包括上文所述的带有能量回收装置的压缩机。

由上述技术方案可知，本发明通过设置能量回收装置，即将风机设置在旁路管道内部，利用旁路管道内的高压气体带动风机旋转；该风机再带动与其轴连的发电机旋转发电，从而回收部分能量，达到节能的效果。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1是本发明一实施例提供的一种带有能量回收装置的压缩机的部分结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种带有能量回收装置的压缩机的部分结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种带有能量回收装置的压缩机的部分结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种带有能量回收装置的压缩机，如图1所示，该压缩机包括旁路管道1。旁路管道1用于将排气口(图中未示出)的部分回流气体返回到压缩机的进气口(图中未示出)。压缩机还包括能量回收装置2。该能量回收装置2包括风机21和发电机22；该风机21设置在旁路管道1内，且风机21的直径小于旁路管道1的内径。该风机21通过转轴23与发电机22连接，用于在回流气体经过时旋转以带动发电机22发电。可见，该能量回收装置2能够利用旁路管路1内的回流气体发电，然后将所产生的电能提供给该压缩机或者其他设备使用以降低电能损耗。

实际应用中，风机设置在旁路管道中时比较麻烦，为此本发明实施例还提供了一种带有能量回收装置的压缩机，如图2所示(相同的结构采用相同的标号表示)，除包括上一实施例中的旁路管道1以及能量回收装置2外，该压缩机还包括密封壳体3。该密封壳体3安装在旁路管道1上，其进气口通过旁路管道与压缩机的排气口连通，其出气口通过旁路管道与压缩机的进气口连接。将风机21设置在旁路管道1内，且风机21的直径小于密封壳体3的内径。当回流气体通过进气口进入该密封壳体时，该风机21在回流气体的带动下，通过转轴23带动发电机22发电。也就是说，本发明实施例可以在现有压缩机的基础上，将其旁路管道的部分去掉，然后将密封壳体3固定在旁路管道上即可，简单方便。

为方便将上述密封壳体3固定在旁路管道1上，本发明实施例中还设置有连接法兰4。该连接法兰4将密封坝体固定在旁路管道1上，操作方便。连接法兰4采用现有技术的即可，在此不再介绍。

实际应用中，风机21与发电机22通过转轴23直接连接时，发电机22的效率有可能会比较低。如图3所示，本发明又一实施例提供的带有能量回收装置的压缩机中，还设置有变速器5。该变速器5通过转轴23连接风机21，并通过转轴23连接发电机22，可以将风机21的转速按照预设转速比保持发电机22的转速，即将发电机22的转速固定在发电效率比较高的转速范围内。例如，假设风机的转速在495～505转/分钟之间，预设转速比为6(电机转速与风机转速之比)，且交流发电机的额定转速是3000转/分钟，那么由于变速器5的存在，使电机的实际转速在2970～3030转之间，满足该交流的要求，从而发电效率比较高。

需要说明的是，本发明实施例中连接法兰、密封壳体、变速器可以相互组合得到不同的实施例，本发明不作限定。

本发明实施例还提供了一种动力系统，包括上文所述的带有能量回收装置的压缩机。

对于系统实施例而言，由于其包括上文中每个实施例中的带有能量回收装置的压缩机，因此可以解决相同的技术问题，达到相同的技术效果，描述的比较简单，相关之处参见压缩机实施例的部分说明即可。

综上所述，本发明提出的带有能量回收装置的压缩机及动力系统，通过设置能量回收装置，即将风机设置在旁路管道内部，利用旁路管道内的高压气体带动风机旋转；该风机再带动与其轴连的发电机旋转发电，从而回收部分能量，达到节能的效果。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种带有能量回收装置的压缩机及动力系统。该压缩机包括旁路管道，所述旁路管道用于将排气口的部分回流气体返回到所述压缩机的进气口，所述压缩机还包括能量回收装置，所述能量回收装置用于利用旁路管路内的回流气体发电并提供给所述压缩机以降低所述压缩机的电能损耗。本发明提供的动力系统采用上述带有能量回收装置的压缩机实现。本发明能够回收旁路管道内的高压回流气体的能量，具有较好的节能效果。

技术研发人员：杜红勇;时振堂;李志远;王乐;李君;李琼
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
技术研发日：2016.08.31
技术公布日：2018.03.09