[發(fā)明專利]一種高效節(jié)能空氣壓縮機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910960679.1
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110630476A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周正河
• 申請（專利權(quán)）人: 上海孟寶機(jī)電工程有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;F04B41/06;F04B35/00;F25B30/02
• 代理公司: 41150 安陽金泰專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王暉

一種高效節(jié)能空氣壓縮機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，還包括并聯(lián)的第一空壓機(jī)、第二空壓機(jī)、有機(jī)朗肯循環(huán)直接驅(qū)動空壓機(jī)系統(tǒng)，有機(jī)朗肯循環(huán)直接驅(qū)動空壓機(jī)系統(tǒng)包括雙螺桿膨脹機(jī)及其驅(qū)動的第三空壓機(jī)，有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括串聯(lián)的預(yù)熱器和第一蒸發(fā)器，在第一空壓機(jī)后連接有第一油氣分離器，第二空壓機(jī)后連接有第二油氣分離器，第一油氣分離器產(chǎn)生的高溫油和氣連接至第一蒸發(fā)器中，第二油氣分離器產(chǎn)生的高溫油和氣連接至預(yù)熱器中，第一蒸發(fā)器工質(zhì)管路連接的雙螺桿膨脹機(jī)的工質(zhì)進(jìn)口。本發(fā)明的節(jié)能效率較目前的介質(zhì)冷卻水進(jìn)行熱交換效率提高1倍以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空壓機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高效節(jié)能的空氣壓縮機(jī)組循化系統(tǒng)，屬于空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著人類社會飛速的發(fā)展，無論是能源的需求以及人類的生存環(huán)境都已經(jīng)遭受前所未有的挑戰(zhàn)。因此節(jié)能環(huán)保將是一項(xiàng)長期而艱巨的當(dāng)代歷史責(zé)任，人類必須對每個行業(yè)都應(yīng)該重視能源的高效利用，尤其對于第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)能源的高效利用要更加重視。空壓機(jī)屬于一種通用機(jī)械，在工業(yè)生產(chǎn)中約占據(jù)總耗電量的9%，具體到有些工廠甚至高達(dá)35%，空壓機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，產(chǎn)生的能量中大約70%以上為熱能，這部分熱能屬于中低溫?zé)崮埽^早以前很少被利用，隨著對能源浪費(fèi)的重視，空壓機(jī)余熱的利用也產(chǎn)生了很多形式，在具體的應(yīng)用形式上主要體現(xiàn)在余熱發(fā)電、余熱供暖等形式上，例如目前空壓機(jī)余熱回收方式是通過介質(zhì)冷卻水進(jìn)行熱交換，主要用于解決員工的生活，工業(yè)用熱水的問題，目前市場投資一套余熱回收設(shè)備回收成本至少在兩年以上，單從一臺余熱回收設(shè)備市場價格來計算已經(jīng)失去真正意義上的節(jié)能效果，整套系統(tǒng)節(jié)能效率不足20%，這種應(yīng)用方式雖然可以降低能源浪費(fèi)，但余熱發(fā)電需要的投資較大，產(chǎn)生的電力在并網(wǎng)運(yùn)行中也有一定的難度，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力需要及時的用掉，其實(shí)質(zhì)是首先通過熱能交換使工質(zhì)帶走熱量，工質(zhì)通過驅(qū)動透平機(jī)將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能，電能再驅(qū)動設(shè)備，其各個環(huán)節(jié)都具有能量損失，所以還會影響能量的回收利用率，余熱供暖需求端很難有穩(wěn)定的需求場景，很多情況下對余熱利用不充分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服目前的空壓機(jī)余熱利用中存在的上述問題，提供一種高效節(jié)能空氣壓縮機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用了下述的技術(shù)方案：一種高效節(jié)能空氣壓縮機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)，還包括并聯(lián)的第一空壓機(jī)、第二空壓機(jī)、有機(jī)朗肯循環(huán)直接驅(qū)動空壓機(jī)系統(tǒng)，所述的有機(jī)朗肯循環(huán)直接驅(qū)動空壓機(jī)系統(tǒng)包括雙螺桿膨脹機(jī)及其驅(qū)動的第三空壓機(jī)，在雙螺桿膨脹機(jī)上連接有有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)，所述的有機(jī)朗肯循環(huán)系統(tǒng)包括串聯(lián)的預(yù)熱器和第一蒸發(fā)器，在第一空壓機(jī)后連接有第一油氣分離器，第二空壓機(jī)后連接有第二油氣分離器，第一油氣分離器產(chǎn)生的高溫油和氣分別通過氣路和油路連接至第一蒸發(fā)器中，第二油氣分離器產(chǎn)生的高溫油和氣分別氣路和油路連接至預(yù)熱器中，第一蒸發(fā)器工質(zhì)管路連接的雙螺桿膨脹機(jī)的工質(zhì)進(jìn)口，雙螺桿膨脹機(jī)的工質(zhì)出口連接至第一冷凝器，第一冷凝器后連接有第一儲液罐，第一儲液罐后連接工質(zhì)泵，工質(zhì)泵后連接第一閃蒸器，第一閃蒸器后連接預(yù)熱器；

所述的第一蒸發(fā)器的油路出口連接至第一空壓機(jī)主機(jī)，氣路出口連接至用氣系統(tǒng)；所述的預(yù)熱器的油路出口連接至第二空壓機(jī)主機(jī)，氣路出口連接至用氣系統(tǒng)。

進(jìn)一步的；與第三空壓機(jī)相連有有機(jī)朗肯循環(huán)制冷系統(tǒng)，所述的有機(jī)朗肯循環(huán)制冷系統(tǒng)包括第二蒸發(fā)器，第三空壓機(jī)后連有第三油水分離器，第三油氣分離器產(chǎn)生的高溫油和氣分別通過氣路和油路連接至第二蒸發(fā)器中，第二蒸發(fā)器的油路出口連接至第三空壓機(jī)主機(jī)，第二蒸發(fā)器的氣路出口連接至用氣系統(tǒng)，第二蒸發(fā)器的工質(zhì)出口后連接至第二冷凝器，第二冷凝器后連接有第二儲液罐，第二儲液罐后連接有膨脹閥，膨脹閥后連接有第二閃蒸器，第二閃蒸器的工質(zhì)出口連接至第二蒸發(fā)器，在第二閃蒸器上連接環(huán)境溫度調(diào)節(jié)換熱系統(tǒng)循環(huán)管路。