[发明专利]空压机余热利用系统及空压机余热利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能技术，尤其涉及一种空压机余热利用系统及空压机余热利用方法。

背景技术

传统的加热洗浴热水方式有热水锅炉和蒸汽锅炉两种，按燃料种类又可划分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等，但是使用锅炉加热洗浴热水方式的成本高、效率低、耗能大，污染严重。随着科技发展，加热洗浴热水方式出现了电加热和太阳能加热，加热过程中不产生任何物质，属绿色能源，特别是太阳能加热，利用了大自然给予的资源，转换成人类需要的热能，但是此种加热方式有局限性，如在夜晚、冬季等太阳光不充足的情况下会受到影响，不能稳定连续的供给热能，此时若需要供给洗浴热水，则要开电加热方式辅助，所以不适合供给需连续洗浴且需热水量大的用户，及处在严寒地带的用户，且冬季时还涉及防冻措施。若单独使用电加热洗浴热水方式，成本过高，只适合个人用户或者小群体用户使用，不适合有上万名职工且每天需大量洗浴热水的企业。

目前在大型工业企业中利用废弃的余热加热洗浴水方式主要有两种，一种是直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式，另一系统是利用工业循环水余热加热洗浴热水方式。这两种方式均利用废弃的余热加热洗浴热水，与锅炉、电加热和太阳能等加热洗浴水方式相比，有害物质的排放量为零，洗浴热水成本大大降低，适合在大型企业中推广应用。但是，无论是直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式还是利用工业循环水余热加热洗浴热水方式，都不能将空气压缩机工作时产生的废弃低品质热能全部利用，剩下的热量还需通过循环水经冷却塔进行降温，热能白白废弃到空气中。

直接利用空气压缩机运行余热加热洗浴热水方式采用如图1所示的余热回收装置，由热水池11、冷却塔12、冷水池13、空压机余热再利用装置14和洗浴热水储水池15组成。该余热回收装置可用于空压机16的余热回收，所述空压机16为螺杆式空压机和离心式空压机；所述螺杆式空压机一级冷却器、离心式空压机一级冷却器和离心式空压机二级冷却器上设置有水冷装置；所述热水池11、冷却塔12、冷水池13通过管路顺次连接，所述冷水池出水口与水冷装置的冷流体入口连通，所述水冷装置的冷流体入口与热水池11的入口连通。

空压机16中的螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器中混合油气的热量在所述空压机余热再利用装置14中与来自洗浴热水储水池15的水进行换热，进而加热洗浴热水储水池15中的洗浴用水。空压机16中的螺杆式空压机一级冷却器和离心式空压机一、二级冷却器中混合油气通过水冷装置与来自冷水池13的水进行热量交换，来自冷水池13的水温度升高进入热水池11，然后进入冷却塔12冷却，冷却后的水进入冷水池13继续循环。

上述余热回收装置的空压机余热再利用装置14直接提取空压机16运行时冷却器（螺杆式空压机二级油冷却器和/或离心式空压机三级冷却器）产生的热量，加热洗浴热水储水池15中洗浴水，洗浴水被空压机余热再利用装置14循环加热，水温基本稳定在60~70℃。空压机余热再利用装置14只能提取螺杆式空压机二级油冷却器的热量（占螺杆式空压机机运转产生总热量的70%）和/或离心式空压机三级冷却器的热量（占离心式空压机机运转产生总热量的30%），螺杆式空压机一级冷却器产生的热量和离心式空压机一、二级冷却器的热量被循环水带走，经冷却塔12降温后循环使用。螺杆式空压机一级冷却器产生的热量和离心式空压机一二级冷却器产生的热量经冷却塔12白白废弃在大气中。

上述余热回收装置能够利用空压机余热制取洗浴热水，但还存在如下缺点：

1、对于螺杆式空压机只能提取二级油冷却器的热量，占螺杆式空压机运转产生总热量的70%，对于离心式空压机只能提取三级冷却器的热量，占离心式空压机产生总热量的30%，余热利用效率低；

2、不能提取螺杆式空压机一级冷却器的热量和离心式空压机一二级冷却器的热量，其热量被循环水带走，经冷却塔降温后白白废弃在大气中；

3、冷却塔系统属于开放式系统，严重影响循环水水质，长期运行容易造成设备堵塞、元件烧毁，进而增加维修费用。