一种离心式空气压缩机梯级余热回收装置的制作方法

本发明属于离心式空气压缩机热能利用装置领域，更具体的说涉及一种离心式空气压缩机梯级余热回收装置。

背景技术：

离心式空气压缩机由叶轮带动气体做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体在叶轮里的扩压流动，从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高，连续地生产出压缩空气，在此过程中，会产生大量的热量，气体压缩温度在120-180℃，一般通过冷却塔的冷却水来冷却，将热量通过冷却塔排放到大气中，造成能源浪费并污染环境，这些浪费的热量大约要占到电机消耗的功率的80％。这些浪费的热能都是可以回收利用的。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种减少能源浪费，使离心式空气压缩机热量产热回收率高，对离心式空气压缩机保护性更强的离心式空气压缩机梯级余热回收装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种离心式空气压缩机梯级余热回收装置，包括一次热介质循环水部分、二次加热循环水部分、冷却循环水部分、压缩空气冷却部分和电气控制部分。

进一步的所述一次热介质循环水部分包括热介质循环泵、冷却水调温换热器、调温三通调节阀、二次加热换热器及离心式空气压缩机的一级冷却器、二级冷却器和三级冷却器，所述热介质循环泵出口分两路分别连接到冷却水调温换热器入水口和调温三通调节阀旁通口，冷却水调温换热器出水口连接到调温三通调节阀入口，调温三通调节阀汇流出口分两路分别连接一级冷却器和二级冷却器，一级冷却器出口连接有一级调节阀，二级冷却器出口连接有二级调节阀，一级调节阀和二级调节阀出口回合一起连接至三级冷却器入口，三级冷却器出口连接二次加热换热器的热介质进水口，二次加热换热器的热介质出水口连接热介质循环泵的入水口。

进一步的所述二次加热循环水部分包括热水循环泵和保温水箱，所述热水循环泵出口连接二次加热换热器的冷介质入口，二次加热换热器的冷介质出口连接保温水箱，且在二者之间设置有热水调节阀。

进一步的所述冷却水循环部分包括冷却水泵、空气冷却器和冷却塔，所述冷却水泵分两路分别连接到调温换热器的入口和空气冷却器的水入口，所述调温换热器的出口和空气冷却器的水出口回合一起后连接到冷却塔的入口，冷却塔的出口连接冷却水泵的的入口。

进一步的所述压缩空气冷却部分包括储气罐，所述三级冷却器的出口连接空气冷却器的气入口，空气冷却器的气出口连接储气罐，空气冷却器的气出口和气入口之间设置有空气阀门，两空气阀门前设置有旁通阀门。

进一步的所述电气控制部分包括依次电信号连接的现场控制柜、无线通讯模块、数据服务器和移动设备终端，现场控制柜电连接一次热介质循环水部分、二次加热循环水部分、冷却循环水部分和压缩空气冷却部分。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、离心式空气压缩机热能回收利用，减少能源浪费，达到节能环保的目的。

2、压缩空气进一步降温，避免高温损坏设备。

3、嵌入式系统智能化管理，自动化程度高，节省人力。

4、实现远程无线传输，实现移动终端远程监控管理。

附图说明

图1为本发明离心式空气压缩机梯级余热回收装置的结构示意图。

附图标记：1、热介质循环泵；2、调温换热器；3、调温三通调节阀；4、一级冷却器；5、一级调节阀；6、二级冷却器；7、二级调节阀；8、三级冷却器；9、二次加热换热器；10、热水循环泵；11、热水调节阀；12、保温水箱；13、冷却水泵；4、空气冷却器；15、冷却塔；16、空气阀门；17、旁通阀门；18、储气罐；19、冷却水温度传感器；20、热介质调温后温度传感器；21、二级冷却器进气温度传感器；22、三级冷却器进气温度传感器；23、热水温度传感器；24、信号输入模块；27、信号输出模块；28、现场控制柜；29、远程嵌入式监控器；30、无线通讯模块；31、数据服务器；32、移动设备终端。

具体实施方式

参照图1对本发明离心式空气压缩机梯级余热回收装置的实施例做进一步说明。

一种离心式空气压缩机梯级余热回收装置，包括一次热介质循环水部分、二次加热循环水部分、冷却循环水部分、压缩空气冷却部分和电气控制部分。

其中所述一次热介质循环水部分包括热介质循环泵1、冷却水调温换热器2、调温三通调节阀3、二次加热换热器9及离心式空气压缩机的一级冷却器4、二级冷却器6和三级冷却器8，所述热介质循环泵1出口分两路分别连接到冷却水调温换热器2入水口和调温三通调节阀3旁通口，冷却水调温换热器2出水口连接到调温三通调节阀3入口，调温三通调节阀3汇流出口分两路分别连接一级冷却器4和二级冷却器6，一级冷却器4出口连接有一级调节阀5，二级冷却器6出口连接有二级调节阀7，一级调节阀5和二级调节阀7出口回合一起连接至三级冷却器8入口，三级冷却器8出口连接二次加热换热器9的热介质进水口，二次加热换热器9的热介质出水口连接热介质循环泵1的入水口。

热介质循环泵1运行，将热介质循环水输送到调温换热器2和调温三通调节阀3调节合适的输出温度，分两路分别送到一级冷却器4和二级冷却器6吸收离心式空气压缩机温度而加温，根据二级冷却器6进气温度通过一级调节阀5调节一级冷却器4的出水量，同样根据三级冷却器8进气温度通过二级调节阀7调节二级冷却器6的出水量，一级冷却器4的出水和二级冷却器6的出水回合后进入三级冷却器8吸收离心式空气压缩机热量再次加热，再输送到二次加热换热器9给外围水加热。

所述二次加热循环水部分包括热水循环泵10和保温水箱12，所述热水循环泵10出口连接二次加热换热器9的冷介质入口，二次加热换热器9的冷介质出口连接保温水箱12，且在二者之间设置有热水调节阀11。

热水循环泵10运行将冷水输送到二次加热换热器9以吸收来自三级冷却器8的热水进行加热，再送到保温水箱12储存，热水调节阀11控制出热水流量来调节出水温度。

所述冷却水循环部分包括冷却水泵13、空气冷却器4和冷却塔15，所述冷却水泵13分两路分别连接到调温换热器2的入口和空气冷却器4的水入口，所述调温换热器2的出口和空气冷却器4的水出口回合一起后连接到冷却塔15的入口，冷却塔15的出口连接冷却水泵13的入口。

在由三级冷却器8的热水经过二次加热换热器9后仍具有较高温度时，通过冷却水泵13运行将冷却水输送到调温换热器2用以吸收余热，再输送至冷却塔15进行散热，使回流至一级冷却器4和二级冷却器6的水温度较低，能够顺利有效对离心式空气压缩机降温。

所述压缩空气冷却部分包括储气罐18，所述三级冷却器8的出口连接空气冷却器4的气入口，空气冷却器4的气出口连接储气罐18，空气冷却器4的气出口和气入口之间设置有空气阀门16，两空气阀门16前设置有旁通阀门17。

旁通阀关闭，高温压缩空气进入空气冷却器4，通过冷却水泵13运行将冷却水输送到空气冷却器4的气入口，以吸收高温压缩空气的热量，使高温压缩空气冷却后再送入储气罐18，避免排出气体高温，能够随产随用；在无需立即使用时，可关闭空气阀门16，打开旁通阀门17，压缩空气直接进入储气罐18，在储气罐18内缓慢冷却降温。

所述电气控制部分包括依次电信号连接的现场控制柜28、无线通讯模块30、数据服务器31和移动设备终端32，现场控制柜28电连接一次热介质循环水部分、二次加热循环水部分、冷却循环水部分和压缩空气冷却部分。

在冷却水泵13与调温换热器2之间设置冷却水温度传感器19；调温三通调节阀3后、一级冷却器4和二级冷却器6前设置热介质调温后温度传感器20；二级冷却器6处设置二级冷却器进气温度传感器21；三级冷却器8处设置三级冷却器进气温度传感器22；二次加热换热器9和热水调节阀11之间设置热水温度传感器23；现场控制柜28内设置信号输入模块24和信号输出模块27，信号输入模块24连接上述传感器；信号输出模块27连接到冷却水泵13、冷却塔15、热水循环泵10、热水调节阀11、热介质循环泵1、调温三通调节阀3、一级调节阀5和二级调节阀7。

通过采集二级冷却器进气温度传感器21温度信号自动控制一级调节阀5比例开度来调节离心式空气压缩机二级冷却器6进气温度。

通过采集三级冷却器进气温度传感器22温度信号自动控制二级调节阀7比例开度来调节离心式空气压缩机三级冷却器8进气温度。

通过采集热水温度传感器23温度信号自动控制热水调节阀11比例开度来调节热水输出温度。

通过采集冷却水温度传感器19温度信号自动控制冷却塔15启动停止来调节冷却水温度。

通过现场控制柜28可监控离心式空气压缩机热能回收数据，还可设置远程嵌入式监控器29，其与现场控制柜28通讯交换数据，实现远程化办公监控。

移动设备终端32通过无线通讯模块30、数据服务器31实现对运行数据移动化监控。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。