[发明专利]用于处理空气压缩系统排出物的方法和设备

说明书

发明背景

本申请涉及空气压缩系统，且更具体地，涉及处理空气压缩系统 排出物。

典型的空气压缩系统包括发动机和转子组件。发动机驱动转子组 件以产生压缩空气。各种工业依赖于这些类型的空气压缩系统来产生 用于大量的应用的压缩空气供给，诸如驱动气动工具，喷砂处理，绘 图等。在压缩过程之后冷却空气通常是合乎需要的，但是会产生冷凝， 冷凝是必须从系统中去除的。此外，在输送后，使压缩空气膨胀会产 生对特定的工业应用而言所必须的作用力。膨胀会降低压缩空气的温 度且如果降低到压缩空气流的露点以下，就会在该压缩空气流中产生 水气的冷凝。气动工具和其他工业应用通常要求干燥的压缩空气，以 便有优化的性能。

为了冷却压缩空气，许多压缩系统采用后冷却器和分离器。后冷 却器使压缩空气的温度降低到露点以下，从而在压缩空气膨胀之前产 生饱和的压缩空气和冷凝。为了在膨胀之前干燥压缩空气且减少相关 的腐蚀和水污染的风险，许多空气压缩系统采用干燥器，其移除额外 的水气。冷凝物主要包括水，但是也可包括其它排出物，例如油。分 离器收集排出物以便处理。干燥器可使排出物的部分蒸发。

为了处理所收集的排出物，一些空气压缩系统可将该排出物直接 注入到驱动转子的发动机的排气系统中。这种措施将排气系统暴露于 排出物，这可导致排气系统的腐蚀。一些排气系统包括抗腐蚀材料， 然而这种措施显著地提高了排气系统的总体成本。此外，因为排气系 统没有与发动机隔离开，冷凝物可排入发动机的其他部分并最终腐蚀 它们。最后，如果将排出物注入到排气歧管的太下游，排气系统可能 达不到足以使排出物完全汽化的温度。结果，排出物可残留在排气系 统内，该排出物可能在稍后排出并污染环境。

希望以最小的腐蚀排气系统的可能性和对环境最小的影响来处 理排出物。

发明概述

根据本发明的排出物处理方法利用来自发动机的热能来汽化排 出物。发动机驱动空气压缩机，空气压缩机产生压缩空气和排出物副 产物。来自发动机的热能和来自空气压缩机的排出物两者与热交换器 连通。

将热能传递至热交换器会提高热交换器的温度。热交换器将热能 传递至排出物，从而汽化排出物的至少一部分。一旦被汽化，蒸汽就 释放到大气中。除了汽化排出物的部分，取决于排出物的内容物，加 热排出物还可燃烧排出物的部分。

热交换器(在该实例中是金属泡沫型热交换器)直接固定到发动机 上。喷管将来自压缩空气的排出物引向热交换器中的热能。在这种情 况下，来自发动机排气管道的热能经由金属泡沫型热交换器而传递至 喷管中的排出物，于是喷管中的排出物汽化和/或燃烧。排放口使得所 产生的气体能够逸入大气。

因此，本发明以最小的腐蚀可能性来处理排出物并且增强了排出 物汽化效应。

根据以下的说明和附图，本发明的这些和其他特征可以得到最佳 的理解，其以下内容是简要描述。

附图简要说明

图1示意性地显示了空气压缩系统排出物处理的示例性方法。

图2是示例性方法的详细视图。

图3是安装到排气管道上的示例性热交换器的正视图。

图4安装到排气管道上的示例性热交换器的侧视图。

图5是排放口的透视图。

优选实施例的详细说明

如图1的示意图中所示，排出物处理方法10利用由发动机14所 产生的热能12。发动机14驱动空气压缩机18，空气压缩机产生压缩 空气22。冷却器24移除来自压缩空气22的排出物26副产物并且提 供可用的压缩空气供给28。来自发动机14的热能12和来自冷却器 18的排出物26两者与热交换器30连通。

将热能12传递至热交换器30会提高热交换器30的温度。在达 到适当的温度后，热交换器30在接触排出物26时使其一部分汽化。 一旦被汽化，热交换器30就将蒸汽34释放到大气中。除了汽化排出 物26的部分，加热排出物26还可燃烧排出物26的部分，例如油部 分。因此，取决于排出物26的特定内容物，热交换器30汽化和/或燃 烧排出物26。