[发明专利]一种空气压缩设备及其热交换系统

说明书

本发明公开了一种热交换系统，包括用以供压缩气体热交换的热交换器，还包括与热交换器相连、用以储存热交换器的冷凝水的储水槽以及用以将储水槽的冷凝水喷射至热交换器的气体入口段以供压缩气体降温的喷淋装置。本发明还公开了一种包括上述热交换系统的空气压缩设备。上述热交换系统通过冷凝水的蒸发潜热迅速将压缩气体降温，同时，上述操作可以使过干气体达到蒸汽饱和状态，从而可以大大提高热交换率，这样即可进一步减少热交换面积或者降低次级压缩机的吸气温度，从而可以提升压缩设备的压缩效率。

技术领域

本发明涉及热交换设备技术领域，特别涉及一种热交换系统。本发明还涉及一种具有该热交换系统的空气压缩设备。

背景技术

工业用气体有时要求较高的压力，因此，需要采取多级压缩逐步提高气体的压力。在每次压缩后，一般通过热交换器将气体冷却到接近原来的温度，再进行次级压缩，并且随着所需压力的提高，压缩机的级数也增多。

现有的热交换器主要包括气冷式与水冷式，其中气冷式是在散热板上结合多个鳍片，以鳍片扩大散热板接触空气的面积，借此将散热板的热量散热交换至空气中，达到热交换的冷却效果；水冷式则是在散热板或者热管内注入有冷却作用的工作流体，例如水或者冷媒，借由工作流体流动通过散热板或者散热管，以接触内壁的方式将散热板或者散热管的热量带出，从而达到散热的效果。然而，现有的气冷式热交换器的热交换效果较水冷式热交换器的效果差，且水冷式热交换器由于工作流体流动时，仅与散热板或者散热管内侧的壁面接触，接触传导流量的面积无法有效的增大，造成热交换的散热效果无法有效地进一步提升。此外，现有技术中的热交换器大多是封闭式的热交换，高温气体必须通过热交换管路的管壁与(或)鳍片与外界的冷却介质(空气或水等)进行热交换，对于多级压缩机而言，热交换设备的热交换率低会导致热交换面积增大或者无法降低次级压缩机的吸气温度，以致压缩机的压缩效率低下。

因此，如何避免由于热交换率低而导致压缩机的压缩效率低下，是本领域技术人员目前所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热交换系统，该热交换系统可以提高热交换设备的热交换率，从而可以减少热交换面积或者降低次级压缩机的吸气温度，以提升压缩效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述热交换系统的空气压缩设备。

为实现上述目的，本发明提供一种热交换系统，包括用以供压缩气体热交换的热交换器，还包括与所述热交换器相连、用以储存所述热交换器的冷凝水的储水槽以及用以将所述储水槽的冷凝水喷射至所述热交换器的气体入口段以供压缩气体降温的喷淋装置。

优选地，还包括与所述热交换器连接、用以输送压缩气体至所述热交换器的气体输送管道以及与所述气体输送管道连接、用以输送所述储水槽的冷凝水至所述气体输送管道的冷凝水输送管道。

优选地，所述喷淋装置设于所述气体输送管道的内部并用以与所述冷凝水输送管道的末端固接。

优选地，所述冷凝水输送管道连接有用以过滤杂质的过滤器。

优选地，所述过滤器与所述储水槽之间设有用以驱动所述储水槽的冷凝水流至所述喷淋装置的驱动机构。

优选地，还包括与所述储水槽相连、用以防止所述储水槽的冷凝水超出预设水量的溢流阀。

优选地，所述热交换器与所述储水槽之间设有用以供气液分离的气液分离器。

优选地，所述气液分离器与所述储水槽之间还设有用以控制所述气液分离器分离出的冷凝水排至所述储水槽的第一泄水阀。

优选地，所述储水槽还连接有用以控制所述储水槽的冷凝水排出的第二泄水阀。

本发明还提供一种空气压缩设备，包括上述任一项所述的热交换系统。