一種空壓機熱回收二次換熱裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于工業節能領域，具體涉及一種空壓機熱回收二次換熱裝置，用以制取工藝熱水、生活熱水、采暖用熱水等。本發明空壓機熱回收二次換熱裝置包括一次側換熱系統、二次側換熱系統以及自動控制系統，一次側換熱系統為閉式系統，二次側換熱系統為開式系統，一次側換熱系統將空壓機油路余熱通過板式換熱器傳遞給二次側換熱系統，二次側換熱系統通過循環將用戶側水箱中的水加熱。本發明空壓機熱回收二次換熱裝置采用PID自動控制，能夠實現油溫自動控制，并能有效降低板式換熱器結垢的風險；本發明設備高度集成、減少了占地面積，而且充分利用了空壓機余熱，環保節能。
【專利說明】一種空壓機熱回收二次換熱裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業節能領域，具體涉及一種空壓機熱回收二次換熱裝置。
【背景技術】
[0002]空壓機在工業上應用極為廣泛，也因此獲得“通用機械”的稱號。隨著國民經濟的飛速發展，空壓機的用量也在大幅提升。空壓機是工業上的用電大戶且使用過程中會向環境中釋放大量熱量，造成能源浪費和環境污染。
[0003]根據美國能源署統計:空壓機在運行時，大約85%的電能轉化為熱量，通過風冷或者水冷的方式排放到空氣中，這些“多余”熱量中有60%是可以被利用的，折合壓縮機的軸功率的50%，空壓機熱回收意義重大。
[0004]目前空壓機熱回收主要形式為一次換熱。其缺點為:換熱溫差大，使得板式換熱器容易結垢；一次換熱只能現場組裝且占地面積大；一般沒有或只有很少的自動控制裝置。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種模塊化的空壓機熱回收裝置，用以制取工藝熱水、生活熱水、采暖用熱水等。
[0006]為達到上述發明目的，本發明采用了以下技術方案:
[0007]一種空壓機熱回收二次換熱裝置，包括一次側換熱系統、二次側換熱系統以及自動控制系統，所述一次側換熱系統為閉式系統，所述二次側換熱系統為開式系統，所述一次側換熱系統將空壓機油路余熱通過板式換熱器傳遞給所述二次側換熱系統，所述二次側換熱系統通過循環將用戶側水箱中的水加熱。
[0008]進一步地，所述自動控制系統的控制對象包括電動三通閥、輔助電加熱器、補水電磁閥。
[0009]進一步地,所述電動三通閥裝在所述一次側回路中，所述電動三通閥由所述自動控制系統根據所述空壓機的回油溫度進行控制。
[0010]進一步地，所述輔助電加熱器裝在保溫水箱中，所述輔助電加熱器由所述自動控制系統根據所述保溫水箱的水溫和所述空壓機的回油溫度進行控制。
[0011]進一步地，所述補水電磁閥與所述保溫水箱連接，所述補水電磁閥由所述自動控制箱系統根據所述保溫水箱的水位進行控制。
[0012]進一步地，所述空壓機熱回收二次換熱裝置包括溫度傳感器和壓力傳感器，所述自動控制系統根據所述溫度傳感器和所述壓力傳感器測得的參數進行控制。
[0013]由于采用了上述技術方案，本發明的優點在于:本發明空壓機熱回收二次換熱裝置采用PID自動控制，能夠實現油溫自動控制，并能有效降低板式換熱器結垢的風險；本發明設備高度集成、減少了占地面積，而且充分利用了空壓機余熱，環保節能。
【專利附圖】
【附圖說明】[0014]圖1為本發明空壓機熱回收二次換熱系統的原理圖。
【具體實施方式】
[0015]以下對本發明的【具體實施方式】做進一步的詳細描述。
[0016]本發明一種空壓機熱回收二次換熱裝置，主要由一次側水泵、二次側水泵、板式換熱器、三通閥、定壓罐、溫度傳感器、壓力傳感器、自動控制系統組成。一次側系統為閉式系統，主要起能熱量傳遞的作用，由一次側水泵提供循環動力，循環水吸收空壓機油路余熱并將熱量通過板式換熱器傳遞給二次側水系統。一次側系統裝有電動三通調節閥，裝置可以對實際測量的回油溫度和設定的回油溫度進行比較，通過PID換算，控制電動三通調節閥的開度以控制一次側旁通水流量來控制回油溫度。二次側系統為開式系統，二次側水泵將水箱中的水循環至板式換熱器加熱后送回水箱，將空壓機油路余熱轉換成水箱儲熱。用戶側水箱中配有溫度傳感器和液位傳感器，溫度傳感器用于對水箱溫度進行監測并為輔助電加熱提供動作依據，液位傳感器用于感知水箱水位并為補水閥提供動作依據。一次側系統中裝有定壓罐，以平衡一次側系統中流體的熱脹冷縮并維持系統壓力穩定。
[0017]圖1為本發明空壓機熱回收二次換熱系統的原理圖，參照圖1，空壓機熱回收二次換熱裝置主要包括:一次側循環泵1、安全閥2、水流開關3、電動三通閥4、自動排氣閥5、Y型過濾器6、溫度傳感器7、定壓罐8、壓力傳感器9、板式換熱器10、二次側循環泵11以及自動控制系統。其他部件主要包括:液位傳感器12、輔助電加熱器13、保溫水箱14、補水電磁閥15、空壓機16、油-水換熱器17。
[0018]其中，一次側循環過程為:一次側循環泵I —油-水換熱器17 —板式換熱器10 —一次側循環泵I。一次側循環泵I為一次側系統提供循環動力，水經過油-水換熱器17被加熱后循環至板式換熱器10與二次側水系統進行換熱。一次側系統中裝有定壓罐8用以平衡系統中的熱脹冷縮并維持壓力穩定。一次側系統中裝有電動三通閥4，其主要功能是根據空壓機回油溫度的高低調節自身閥門開度，改變一次側循環流量的大小維持空壓機回油溫度的相對恒定。當溫度傳感器感知空壓機油溫超過設定值時，內置PID自動控制裝置會調節三通閥減少旁通水流量增大熱回收量降低油溫，當溫度傳感器感知空壓機油溫低于設定值時，內置PID自動控制裝置會調節三通閥增大旁通水流量減少熱回收量維持油溫在合適的范圍內。
[0019]二次側循環過程為:二次側循環泵11 —板式換熱器10 —保溫水箱14 — 二次側循環泵11。二次側循環泵11為二次側系統提供循環動力，將保溫水箱14中的水循環至板式換熱器10進行加熱，將加熱后的熱水送入保溫水箱14。保溫水箱14內部的溫度傳感器7和輔助電加熱器13是相關部件，當水箱中的溫度低于其低設定值且空壓機回油溫度低于其低設定值時，輔助電加熱器13投入運行，將保溫水箱14水溫加熱至高設定值時加熱結束。保溫水箱14中的液位傳感器12和補水電磁閥15是相關部件，當液位傳感器12感知水位達到低水位設定值時系統控制補水電磁閥15開啟為保溫水箱14補水，當液位傳感器12感知水位達到高水位設定值時系統控制補水電磁閥15關閉，補水停止。
[0020]以上顯示和描述了本發明基本的原理和主要特征以及其優勢。本領域普通技術人員應當明白，本發明不受上述實施方式的限制，上述實施方式和說明書中的描述只是用于說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還可能出現各種變化和改進，諸如此類等同或等效變化或改進都落入本發明要求保護的范圍內。本發明要求保護的范圍由所附的權利要求書界定。
【權利要求】
1.一種空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于包括一次側換熱系統、二次側換熱系統以及自動控制系統，所述一次側換熱系統為閉式系統，所述二次側換熱系統為開式系統，所述一次側換熱系統將空壓機油路余熱通過板式換熱器傳遞給所述二次側換熱系統，所述二次側換熱系統通過循環將用戶側水箱中的水加熱。
2.如權利要求1所述的空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于:所述自動控制系統的控制對象包括電動三通閥、輔助電加熱器、補水電磁閥。
3.如權利要求2所述的空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于:所述電動三通閥裝在所述一次側回路中，所述電動三通閥由所述自動控制系統根據所述空壓機的回油溫度進行控制。
4.如權利要求2所述的空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于:所述輔助電加熱器裝在保溫水箱中，所述輔助電加熱器由所述自動控制系統根據所述保溫水箱的水溫和所述空壓機的回油溫度進行控制。
5.如權利要求4所述的空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于:所述補水電磁閥與所述保溫水箱連接，所述補水電磁閥由所述自動控制箱系統根據所述保溫水箱的水位進行控制。
6.如權利要求1或2所述的空壓機熱回收二次換熱裝置，其特征在于:所述空壓機熱回收二次換熱裝置包括溫度傳感器和壓力傳感器，所述自動控制系統根據所述溫度傳感器和所述壓力傳感器測得的參數進行控制。
【文檔編號】F04B39/06GK103821697SQ201410079197
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】陳劍波, 李林, 陳雷田, 季曙明, 岳畏畏, 趙向輝, 姚晶姍 申請人:上海理工大學, 上海安悅節能技術有限公司