CN208348022U - 一种利用空压机余热加热纯水的*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用空压机余热加热纯水的***，包括空压机、水冷却管、润滑油循环管、润滑油罐、第一换热器和纯水箱，水冷却管分别与空压机的进水口和出水口连通，利用循环冷却水带走空压机的余热，润滑油罐出油口通过油泵与空压机进油口连通，空压机出油口通过第一换热器与润滑油罐出油口连通，纯水箱出口管依次通过水泵和第一换热器连接用户。将纯水和润滑油在换热器内进行热交换，通过调节阀分别控制纯水和润滑油的循环量，不仅能最大限度地利用空压机余热加热纯水，满足各生产工艺的要求，还能协调余热的回收利用率与***运行的稳定性，有利于企业节能降耗和降低生产成本。

Description

一种利用空压机余热加热纯水的***

技术领域

本实用新型涉及余热利用技术领域，具体涉及一种利用空压机余热加热纯水的***。

背景技术

在工业企业中，空气压缩机主要用于风动设备、风动工具、气力输送和吹扫等，在其长期、连续的运行过程中会产生大量的压缩热，这部分热量称之为余热，约占空压机总耗能的75%。目前空压机冷却水的降温处理一般是通过带有冷却塔的水冷方式实现的，将经过冷却水处理的空压机余热的热量散失到大气中，造成大量的能源浪费。同时，一些工业企业为满足生产工艺的要求，采用电能或蒸汽加热纯水，需要消耗大量的能源以提高纯水的温度。

在工业企业的不同工序中，降温和加热都需大量的耗能，为利用空压机的余热而进行了大量的尝试，但在实际生产中主要存在以下几点不足：1）在空压机的冷却侧接入换热器，直接利用空压机的冷却水将冷水加热，热交换效率有限；2）在空压机的油管路加装热能回收器，在空压机实际运行中未能采用自控技术，优先保证空压机的运行，冷水直接与润滑油进行换热，油温过低导致运动粘度高，影响空压机的正常运行；3）对空压机的润滑油回路进行改造，增加了热交换器和三通阀，当热交换器或三通阀出现故障时，需要关闭空压机才能够对热交换器或三通阀进行更换或检修，导致整个空压机***无法使用。为此，设计一种利用空压机余热加热纯水的***，不仅能利用空压机余热加热纯水，而且统筹协调余热的回收利用率与***的稳定性，有利于企业节能降耗和降低生产成本，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用空压机余热加热纯水的***，不仅能利用空压机余热加热纯水，满足各生产工艺的要求，还能协调余热的回收利用率与***运行的稳定性，有利于企业节能降耗和降低生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种利用空压机余热加热纯水的***，包括空压机、水冷却管、润滑油循环管、润滑油罐、第一换热器和纯水箱，水冷却管分别与空压机的进水口和出水口连通，利用循环冷却水带走空压机的余热，润滑油罐出油口通过第一调节阀与空压机进油口连通，空压机出油口通过第一换热器与润滑油罐回油口连通，纯水箱出口管依次通过水泵和第一换热器连接用户，纯水和润滑油在第一换热器内进行热交换，实现利用空压机余热加热纯水。

优选的方案中，所述第一换热器出口管通过第二换热器与纯水箱连通，第二换热器安装在水纯化设备的进水管上，水纯化设备出水管与纯水箱连通，纯水和自来水在第二换热器内进行热交换，用于提高水纯化设备的进水温度。

优选的方案中，所述第二换热器与自来水管连接处设有第二调节阀，用于调节自来水的流量。

优选的方案中，所述第一换热器和第二换热器均为板式换热器或管壳式换热器。

优选的方案中，所述第一换热器为单个或多个串联使用。

优选的方案中，所述水泵的出口管设有单向阀和第三调节阀，用于调节纯水的流量。

优选的方案中，所述水泵为变频泵。

优选的方案中，所述润滑油循环管上设有过滤器，用于过滤润滑油中的固体杂质。

优选的方案中，所述润滑油罐安装在纯水箱内，纯水和润滑油能在润滑油罐外壁进行热交换。

优选的方案中，还包括控制***，所述控制***包括PLC控制器、温度传感器、压力传感器和电子流量计，PLC控制器通过信号线分别与第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、温度传感器、压力传感器和电子流量计连接，温度传感器、压力传感器和电子流量计安装在水冷却管、润滑油循环管和纯水箱的出口管上，分别用于检测各管路的温度、压力和流量，并将检测信号传输至PLC控制器，PLC控制器分别控制第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀的开度。

本实用新型提供一种利用空压机余热加热纯水的***，采用上述结构具有以下有益效果：

1）将纯水和润滑油在第一换热器内进行热交换，通过调节阀分别控制纯水和润滑油的循环量，科学利用空压机余热加热纯水，并满足各生产工艺的要求，降温后的润滑油回流至润滑油罐后再进入空压机，使得润滑油的温度更稳定均衡，保障空压机的正常运行，同时保留空压机的水冷***，当换热器或阀门出现故障时，能及时切换至原冷却***，不影响空压机***的使用，减少安全生产的隐患，兼顾余热的回收利用率与***运行的稳定性；

2）利用第二换热器将富余的高温纯水对自来水进行预热，提高水纯化设备的进水温度，不仅能提升纯化设备的效能，还实现能源的综合利用，使得余热回收利用率的最大化，有利于降低企业的生产成本；

3）将润滑油罐安装在纯水箱内，纯水和润滑油通过润滑油罐的外壁进行热交换，进一步降低润滑油的油温，提高余热回收的利用率，同时避免润滑油的油温过低，提升***运行的稳定性；

4）通过PLC控制***实时监测和记录现场运行过程中各温度传感器、压力传感器和流量仪表的数据信号，形成具体监测数据历史记录，并根据用户预设的运行参数自动控制相应调节阀的开度，充分利用空压机余热加热纯水，保障润滑油和纯水的温度在设定范围内，满足生产的工艺要求，确保***运行的稳定性，而且控制***还能根据流量Q、温差△T、水的比热C和电费单价综合分析余热回收的效益，有利于统筹协调余热的回收利用率与***的稳定性，便于根据不同工况要求及时调整运行参数，满足生产工艺的要求，有效降低操作难度和工作强度，大大提高生产效率和自动化程度，无经验的新员工经过培训也能快速上岗。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中空压机管路的结构示意图；

图3为本实用新型中第一换热器的结构示意图；

图4为本实用新型中第一换热器的结构示意图；

图5为本实用新型中润滑油罐的结构示意图；

图6为本实用新型的控制结构示意图。

图中：空压机1，水冷却管2，润滑油循环管3，润滑油罐4，第一换热器5，纯水箱6，第一调节阀7，水泵8，第二换热器9，水纯化设备10，第二调节阀11，单向阀12，第三调节阀13，过滤器14，PLC控制器15，温度传感器16，压力传感器17，电子流量计18。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1-6中，一种利用空压机余热加热纯水的***，包括空压机1、水冷却管2、润滑油循环管3、润滑油罐4、第一换热器5和纯水箱6，水冷却管2分别与空压机1的进水口和出水口连通，利用循环冷却水带走空压机的余热，润滑油罐4出油口通过第一调节阀7与空压机1进油口连通，空压机1出油口通过第一换热器5与润滑油罐4回油口连通，纯水箱6出口管依次通过水泵8和第一换热器5连接用户，纯水和润滑油在第一换热器5内进行热交换，实现利用空压机余热加热纯水。空压机在运行过程中将润滑油的油压升高至0.8Mpa左右，并驱动润滑油在润滑油循环管3内流动，润滑油罐4为压力容器。将纯水和润滑油在第一换热器5内进行热交换，科学利用空压机的余热加热纯水，大幅节省不同工序中降温和加热所需大量的耗能，降低企业的能耗和生产成本，降温后的润滑油回流至润滑油罐4后再进入空压机1，使得润滑油的温度更稳定均衡，保障空压机的正常运行，同时保留空压机的水冷却管路，当换热器或阀门出现故障时，能及时切换至原冷却***，不影响空压机***的使用，减少安全生产的隐患，兼顾余热的回收利用率与***运行的稳定性。

优选的方案中，所述第一换热器5出口管通过第二换热器9与纯水箱6连通，第二换热器9安装在水纯化设备10的进水管上，水纯化设备10出水管与纯水箱6连通，纯水和自来水在第二换热器9内进行热交换，用于提高水纯化设备10的进水温度。利用第二换热器9将富余的高温纯水对自来水进行预热，提高水纯化设备10的进水温度，不仅提升水纯化设备10的效能，还实现能源的综合利用，使得余热回收利用率的最大化，有利于降低企业的生产成本。

优选的方案中，所述第二换热器9与自来水管连接处设有第二调节阀11，用于调节自来水的流量。

优选的方案中，所述第一换热器5和第二换热器9均为板式换热器或管壳式换热器，不仅换热效率高、热损失小，而且结构紧凑轻巧、占地面积小。

优选的方案中，所述第一换热器5为单个或多个串联使用，根据生产实际可选择将多个第一换热器5串联使用，进一步降低润滑油的温度，最大限度地利用空压机余热。

优选的方案中，所述水泵8的出口管设有单向阀12和第三调节阀13，用于调节纯水的流量。

优选的方案中，所述水泵8为变频泵，便于自动调整转速，实现快速调节流量和压力。

优选的方案中，所述润滑油循环管3上设有过滤器14，用于过滤润滑油中的固体杂质。

优选的方案中，所述润滑油罐4安装在纯水箱6内，纯水和润滑油能在润滑油罐4外壁进行热交换，进一步降低润滑油的油温，提高余热回收的利用率，同时还避免润滑油的油温过低，提升***运行的稳定性。

优选的方案中，还包括控制***，所述控制***包括PLC控制器15、温度传感器16、压力传感器17和电子流量计18，PLC控制器15通过信号线分别与第一调节阀7、第二调节阀11、第三调节阀13、温度传感器16、压力传感器17和电子流量计18连接，温度传感器16、压力传感器17和电子流量计18安装在水冷却管2、润滑油循环管3和纯水箱6的出口管上，分别用于检测各管路的温度、压力和流量，并将检测信号传输至PLC控制器15，PLC控制器15分别控制第一调节阀7、第二调节阀11和第三调节阀13的开度。通过PLC控制***实时监测和记录现场运行过程中各温度传感器16、压力传感器17和电子流量计18的数据信号，形成具体监测数据历史记录，并根据用户预设的运行参数自动控制相应调节阀的开度，充分利用空压机1的余热加热纯水，保障润滑油和纯水的温度在设定范围内，满足生产的工艺要求，确保***运行的稳定性，而且控制***还能根据流量Q、温差△T、水的比热C和电费单价综合分析余热回收的效益，有利于统筹协调余热的回收利用率与***的稳定性，便于根据不同工况要求及时调整运行参数，满足生产工艺的要求，有效降低操作难度和工作强度，大大提高生产效率和自动化程度，无经验的新员工经过培训也能快速上岗。此外，通过控制***还可与空压机1联动，与空压机1同时启动，在空压机1停机一段时间后关闭，从而实现跟随空压机自动启停机。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，不是全部的实施例，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：包括空压机（1）、水冷却管（2）、润滑油循环管（3）、润滑油罐（4）、第一换热器（5）和纯水箱（6），水冷却管（2）分别与空压机（1）的进水口和出水口连通，利用循环冷却水带走空压机的余热，润滑油罐（4）出油口通过第一调节阀（7）与空压机（1）进油口连通，空压机（1）出油口通过第一换热器（5）与润滑油罐（4）回油口连通，纯水箱（6）出口管依次通过水泵（8）和第一换热器（5）连接用户，纯水和润滑油在第一换热器（5）内进行热交换，实现利用空压机余热加热纯水。

2.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述第一换热器（5）出口管通过第二换热器（9）与纯水箱（6）连通，第二换热器（9）安装在水纯化设备（10）的进水管上，水纯化设备（10）出水管与纯水箱（6）连通，纯水和自来水在第二换热器（9）内进行热交换，用于提高水纯化设备（10）的进水温度。

3.根据权利要求2所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述第二换热器（9）与自来水管连接处设有第二调节阀（11），用于调节自来水的流量。

4.根据权利要求2所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述第一换热器（5）和第二换热器（9）均为板式换热器或管壳式换热器。

5.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述第一换热器（5）为单个或多个串联使用。

6.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述水泵（8）的出口管设有单向阀（12）和第三调节阀（13），用于调节纯水的流量。

7.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述水泵（8）为变频泵。

8.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述润滑油循环管（3）上设有过滤器（14），用于过滤润滑油中的固体杂质。

9.根据权利要求1所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：所述润滑油罐（4）安装在纯水箱（6）内，纯水和润滑油能在润滑油罐（4）外壁进行热交换。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种利用空压机余热加热纯水的***，其特征是：还包括控制***，所述控制***包括PLC控制器（15）、温度传感器（16）、压力传感器（17）和电子流量计（18），PLC控制器（15）通过信号线分别与第一调节阀（7）、第二调节阀（11）、第三调节阀（13）、温度传感器（16）、压力传感器（17）和电子流量计（18）连接，温度传感器（16）、压力传感器（17）和电子流量计（18）安装在水冷却管（2）、润滑油循环管（3）和纯水箱（6）的出口管上，分别用于检测各管路的温度、压力和流量，并将检测信号传输至PLC控制器（15），PLC控制器（15）分别控制第一调节阀（7）、第二调节阀（11）和第三调节阀（13）的开度。