一种螺杆式空压机余热回收装置的制作方法

技术领域：

本实用新型属于余热回收利用技术领域，具体涉及一种螺杆式空压机余热回收装置。

背景技术：
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空压机压缩空气的生产消耗了大量的能源，压缩过程中消耗的96%的能耗都转化为热量排放掉了，其中约2%通过电机等高温部件直接辐射排放，约94%通过冷却设备间接排放。螺杆空压机长期连续的运行过程中，把电能转换为机械能，机械能转换为风能，在机械能转换为风能过程中，空气得到强烈的高压压缩，使之温度骤升，这是普通物理学机械能量转换现象，空压机螺杆的高速旋转产生的高温热量，同时也摩擦发热，这些产生的高温热量由空压机润滑油的加入混合成油/气蒸气排出机体,这部分高温油/气流的热量相当于空压机输入功率的3/4,它的温度通常80℃-100℃，这些热能都由于机器运行温度的要求，都被无端地废弃排往大气中。

为了充分利用螺杆式空压机所产生的余热，利用余热利用技术对螺杆式空气压缩机所产生的高温高压的气体进行冷却，不仅可以提高空气压缩机的产气效率，而且可使企业获得生产和生活所需的热水，严冬可加热到≥50℃，夏秋季节≥65℃，从而解决了企业热水长期经济支付的沉重负担。

现有的设备也有一种余热利用装置，但是由于其结构上存在缺陷，热油气在冷却装置内的停留时间短，热油气未能充分进行热交换就流走，余热利用不充分，热交换效率低，因此研究一种螺杆式空压机余热回收装置，极具使用价值。

技术实现要素：
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针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种螺杆式空压机余热回收装置，有效的解决了现有设备存在的余热利用不充分，热交换效率低的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种螺杆式空压机余热回收装置，包括螺杆式空压机、油气分离器和冷却装置，螺杆式空压机的热油气混合出口经管道与油气分离器连通，所述的油气分离器上部和下部分别设置有热油管和热气管，所述冷却装置为中空的方形或圆形容器，并在冷却装置的上部和下部对应开有进水口和排水口，所述的冷却装置内部设置有冷却气管和冷却油管；所述的冷却气管迂回设置在冷却装置的上部，冷却气管的进气口与热气管的出口连通，所述的冷却气管的出气口与冷气管的进气口连通，冷气管的出气口与油气回收室连通构成了气冷却部；所述的冷却油管的进油口与热油管的出口连通，冷却装置的下部设置有缓存室，缓存室的上部经管道连接有气压平衡阀；冷却油管的出油口与缓存室上部的热油进口连通，缓存室的下部设置有冷油出口，所述的冷油出口与冷油管的进油口连通，所述冷油管的向上设置，且最高点高于缓存室的液面，冷油管的出油口与油气回收室连通，且油气回收室的液面低于缓存室的液面构成了具有缓存功能的油冷却部，所述的冷却装置内设置有换热器，换热器与换热室连通，所述的换热室上开有冷水进口和热水出口。

进一步的，所述的缓存室的下部设置有迂回的缓存油管；缓存室的下部开有的出油口，出油口与缓存油管的进油口连通，缓存油管的出油口与冷油管的进油口连通。

进一步的，所述的缓存室包括多个缓存片，所述的缓存片为片状结构，缓存片间隔设置且通过加强筋固定，每个缓存片的上部和下部对应开有热油进口和冷油出口，所述的热油进口均经与热油管连通，冷油出口均与冷油管连通。

进一步的，所述的冷却装置内设置有液位感应器，冷却装置的进水口处设置有电磁阀，液位感应器经plc控制器控制电磁阀的工作构成了冷却装置的自动补水系统。

进一步的，所述的换热器是不锈钢板式换热器或是壳管式换热器。

进一步的，所述的螺杆式空压机为一台或多台并列，所述的余热回收装置与螺杆式空压机相对应设置有一台或多台构成余热回收机组。

进一步的，所述的余热回收机组还包括进水管和出水管，所述的进水管与每个换热室的冷水进口连通，出水管与每个换热室的热水出口连通。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是；本实用新型对螺杆式空压机进行改造，回收利用空压机产生的余热，高温的油路和气路分别冷却，油路部分采用带有缓存功能的油冷却部，热油能够在缓存室内进行充分的热交换后回收到油气回收室，热油热交换时间长，效率高；气路采用迂回管道的气冷却部，同时本实用新型形成独立运行系统，可供给浴室洗浴应用，特别是对于煤矿而言，职工洗浴是生产后勤保障工作的重要内容，合理利用动力设备的余热为职工洗浴提供热水，是满足职工生产和生活需求的必备供应，减少了资源的浪费，避免了人们日常生活烧热水带来的安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型换热结构示意图。

图3为本实用新型所述的缓存室的结构示意图。

图4为本实用新型所述的缓存室的另一种结构示意图。

图5为本实用新型所述的余热回收机组的结构示意图。

图中标号为：1为油气分离器，2为热油管，3为热气管，4为冷却装置，5为缓存室，6为冷却油管，7为冷却气管，8为油气回收室，9为换热室，10为换热管，12为气压平衡阀，13为冷气管，14为冷油管，15为空压机房，16为余热回收装置，17为进水管，18为出水管，19为门，20为螺杆式空压机,21为缓存油管,22为缓存片，23为加强筋，24为冷油气混合出口，25为液位感应器，26为电磁阀。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种螺杆式空压机余热回收装置，如图1所示，该装置包括螺杆式空压机20、油气分离器1和冷却装置4，螺杆式空压机20的热油气混合出口经管道与油气分离器1连通，将高温的油气混合物输送到油气分离器1内，所述的油气分离器1上部和下部分别设置有热油管2和热气管3，油气混合物在油气分离器内分离为高温的油和高温的气，并分别经热油管2和热气管3向外冷却装置4内排放。

所述冷却装置4为中空的方形或圆形容器，容器内充满水，水的比热容大，能够充分吸收热量，冷却装置4的上部和下部对应开有进水口和排水口，所述的冷却装置4内部设置有冷却气管7和冷却油管6；所述的冷却气管7迂回设置在冷却装置4的上部，冷却气管7的进气口与热气管3的出口连通，所述的冷却气管7的出气口与冷气管13的进气口连通，冷气管13的出气口与油气回收室8连通构成了气冷却部，油气回收室8置于外部，且油气回收室8的下部设置有冷油气混合出口24，所述的油气混合出口24与螺杆式空压机20的进油口连通；这样高温气经过迂回的管道在冷却管道内充分与水进行热交换，将热量滞留在冷却装置4内。

所述的冷却油管6的进油口与热油管2的出口连通，冷却装置的下部设置有缓存室5，缓存室5的上部经管道连接有气压平衡阀12；冷却油管6的出油口与缓存室12上部的热油进口连通，缓存室的下部设置有冷油出口，所述的冷油出口与冷油管14的进油口连通，所述冷油管14的向上设置，且最高点高于缓存室5的液面，冷油管14的出油口与油气回收室8连通，且油气回收室8的液面低于缓存室5的液面，这样构成了具有缓存功能的油冷却部。由于缓存室5、冷油管14和油气回收室8三者构成连通器，且缓存室5与油气回收室8存在存在液面高度差，根据虹吸原理，高温油在缓存室内由于自身重力作用，进入缓存室5的油都会由上至下缓慢运动，在这个过程中，热油与冷却装置内的水充分进行热交换，在所述的冷却装置内设置有换热器10，换热器10与换热室9连通，所述的换热器10为不锈钢板式换热器或是壳管式换热器，所述的换热室9上开有冷水进口和热水出口。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：所述的缓存室下部设置有缓存油管21。

如图3所示，所述的缓存室5的下部设置有迂回的缓存油管21；缓存室5的下部开有的出油口，出油口与缓存油管21的进油口连通，缓存油管21的出油口与冷油管14的进油口连通，这样由于缓存室5与油气回收室8存在压强差，进入缓存室5的热油由于这个压强差会向下进入缓存油管21，缓存油管21为迂回的管道，高温油能够充分进行热交换，结构合理，冷却效果好，热交换充分。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：所示的缓存室包括多个缓存片。

如图4所示，所述的缓存片22为片状结构，缓存片22等间隔设置，且通过缓存片22之间通过加强筋23固定，每个缓存片22的上部和下部对应开有热油进口和冷油出口，所述的热油进口均经与热油管2连通，冷油出口均与冷油管14连通，这样将热油分为多份，每份热油都会与冷却装置内的水进行充分热交换，化整为零，提高了热交换的效率。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：所述的冷却装置内设置有自动补水系统。

所述的冷却装置内设置有液位感应器25，冷却装置的进水口处设置有电磁阀26，液位感应器25经plc控制器控制电磁阀26的工作构成了冷却装置的自动补水系统，无须人工实时监测，当冷却装置内的水位降低到设定水位时，液位感应器发出信号并通过plc控制器控制冷却装置进水口处的电磁阀26工作向冷却装置内注水。

实施例5：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：所述的螺杆式空压机有多台，这样构成了余热回收机组。

所述的余热回收装置16与螺杆式空压机20相对应设置有一台或多台构成余热回收机组。如图5所示，螺杆式空压机在空压机房内设置有五台，在空压机房的墙面上设置有进水管17和出水管18，所述的进水管17为冷水进水管，进水管17与每个换热室10的冷水进口连通，向换热室10注水，出水管18与每个换热室的热水进口连通，将热水输送出空压机房，进水管的进水口与外部的水源连通，出水管与浴室等设施连接。