[发明专利]一种具有自预冷功能的压缩空气方法和系统

权利要求书

1.一种具有自预冷功能的压缩空气方法,所述压缩空气方法在不需要提供额外能量的条件下，可以降低多级空气压缩机组各级压缩机的进气温度，该方法包括以下步骤：

SS1,在所述多级空气压缩机组的各级压缩机的排气管道上设置冷却器,空气进入所述多级空气压缩机组的第一级空气压缩机后，通过多级压缩、级间冷却的方式，逐步达到目标压力，各所述冷却器的气路部分通入各级空气压缩机排出的压缩气体，冷却器的液路部分通入冷却介质,使用冷却介质回收压缩气体中的压缩热量及火用量；

SS2，加热后的冷却介质经各所述冷却器排出后汇流进入吸收式制冷设备的热源换热器，为所述吸收式制冷设备提供热量；

SS3，将所述热源换热器回收的热量作为所述吸收式制冷设备的热源，使用吸收式制冷的方法产生冷量，并且利用这部分冷量对进入各级空气压缩机级前的待压缩空气进行预冷，各级空气压缩机级前的待压缩空气经所述吸收式制冷设备的预冷器预冷后进入下一级空气压缩机。

2.根据权利要求1所述的空气压缩方法，其特征在于，所述空气压缩机为活塞式、离心式、轴流式、螺杆式或转子式压缩机中的一种或几种的组合；所述冷却器为管壳式、板翅式、板式、螺旋管式、套管式、板壳式、板圈式、管翅式、热管式冷却器中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的空气压缩方法，其特征在于，所述冷却介质对压缩空气进行级间冷却后，自身温度提高到等于或者接近压缩空气级间冷却之前的温度；所述冷却介质循环使用，在下一次冷却级间空气之前，冷却介质的温度应降低到环境温度，经过吸收式制冷设备后多余的热量排向环境。

4.根据权利要求1所述的空气压缩方法，其特征在于，各级空气压缩机级前对压缩空气进行除水处理，各级空气压缩机级后对压缩空气进行油气分离处理。

5.根据权利要求1所述的空气压缩方法，其特征在于，所述冷却介质为水、导热油、熔融盐或离子液体，或为空气、二氧化碳、氮气、氧气、氩气中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的空气压缩方法，其特征在于，吸收式制冷设备在向各级前压缩空气提供冷量时，分别使用不同压力等级的预冷器，各预冷器单独为对应压力等级的空气进行预冷。

7.一种具有自预冷功能的空气压缩系统，包括压缩机组气路子系统和压缩机组液路子系统，其特征在于，

--所述空气压缩系统还包括吸收式制冷机子系统，所述吸收式制冷机子系统包括一热源换热器和若干不同压力等级的预冷器；

--所述压缩机组气路子系统包括通过气体管路依次连接的多级空气压缩机，相邻两空气压缩机之间的气体管路上均设置有级间冷却器，最后一级空气压缩机的出气管路上也设置有级间冷却器，各级空气压缩机的进气管路均与所述吸收式制冷机子系统中一对应压力等级的预冷器连通；

--所述压缩机组液路子系统包括各所述级间冷却器的液路部分,各级间冷却器的液路部分排出的加热后的冷却介质汇流后进入所述吸收式制冷机子系统中的热源换热器。

8.根据权利要求7所述的具有自预冷功能的空气压缩系统，其特征在于：所述压缩机气路子系统,根据压力等级划分为若干串联的空气压缩级，每一空气压缩级包括对应该压力等级的空气压缩机和级间冷却器的气路部分,其中，第一空气压缩级的吸气管道与吸收式制冷机子系统对应该压力等级的第一级预冷器的进口相连，第一级预冷器出口与第一级压缩机进口相连，第一级压缩机出口与第一级级间冷却器气路进口相连，第一级级间冷却器气路出口与吸收式制冷机子系统的第二级预冷器进口相连，由此完成第一空气压缩级内部各设备的连接,中间各空气压缩级的内部设备均按照第一空气压缩级内部设备的连接方式连接；在最后一级空气压缩级，级间冷却器气路出口连接储气装置或者用气设备。

9.根据权利要求7所述的具有自预冷功能的空气压缩系统，其特征在于：为了保证压缩空气的干燥，每一空气压缩级中均设置除湿设备，所述除湿设备的进口与该级吸收式制冷机子系统的预冷器的出口相连，所述除湿设备的出口与该级空气压缩机的进口相连。

10.根据权利要求7所述的具有自预冷功能的空气压缩系统，其特征在于：各级空气压缩机的排气管线上均设置有油气分离器。