[实用新型]空压机节能装置

说明书

技术领域

本实用新型属于压缩空气系统技术领域，尤其是涉及一种空压机节能装置。

背景技术

空压机是一种产生压缩空气的装置，压缩空气广泛应用于生产过程。为获得压缩空气，需要动力驱动压缩机运转，消耗一定量的能源。而根据热力学原理，压缩机进口空气温度越高，单位质量的空气消耗的压缩功就越多，能耗就越高。此外，同样根据热力学原理和工程实践，空气被压缩后，温度显著升高，压缩比较高时，温度会升高到影响压缩机安全运行的程度。为降低压缩机能耗，同时也为保护压缩机，工程上在获得压缩空气时，常采用多级压缩、中间冷却的方法，使压缩过程接近等温压缩，压缩机每一级进气温度都被冷却到接近常温，从而降低压缩功耗，节约能源。此外，由于空气中含有水蒸汽，压缩过程中空气中的水蒸汽也连同空气一同被压缩，然后在冷却过程中大部分水蒸汽冷凝成液体排出，但是在空气压缩过程中，水蒸汽也一同被压缩，白白消耗了压缩功。因此，在压缩空气系统中，对压缩机进气进行冷却、降温，同时却除其中所含的部分水蒸汽，可以从两个方面降低压缩机功耗，节约能源。由于冷却塔等自然冷源不能提供温度足够低的冷却水，因此压缩空气系统中常规的冷却措施效果有限，为进一步提高冷却效果，降低压缩空气系统能耗，有必要采用温度更低的冷源对空气进行冷却。但为获得低于自然冷源的低温也需要消耗能源，这就成为矛盾。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种螺杆式空气压缩机热能回收利用节能系统[申请号：201320087924.0]，包括：螺杆式空气压缩机和热交换器；进口和螺杆式空气压缩机连通，第一出口和热交换器连通的第一温控阀，第一温控阀的第二出口和螺杆式空气压缩机连通；与热交换器连通的风冷却器，风冷却器的出口与螺杆式空气压缩机连通；供水装置，通过电磁阀与热交换器的进水口相连通，当螺杆式空气压缩机工作时，电磁阀开启；保温水箱，与热交换器的出水口连通等。

上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：只采用风冷却器进行冷却，冷却效果差、压缩功耗大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，降低压缩能耗的空压机节能装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本实用新型的空压机节能装置，包括与压缩机的进气端相连接的进气处理系统，与压缩机出气端连接的热交换系统，其特征在于：热交换系统双向连接于喷射式冷却系统，喷射式冷却系统双向连接于进气处理系统。进气处理系统的设置不仅去除空气中的尘粒等杂质还降低了进入空气的温度、湿度，减少了压缩功耗，热交换系统加上喷射式冷却系统的设置提高了热量的吸收和利用。

在上述的空压机节能装置中，喷射式冷却系统包括依次连接的喷嘴、吸气室和扩压室，喷嘴的进气端与热交换系统连接，扩压室与冷凝器连接，冷凝器分别连接于热交换系统和进气处理系统,吸气室和进气处理系统连接。喷嘴、吸气室和扩压室的设置通过先提高速度、降低压力，然后吸入更多的流体，最后提高压力、降低速度的方式进行冷却处理，缩短了冷却时间。

在上述的空压机节能装置中，吸气室和扩压室之间设有混合室。混合室的流体和来自吸气室的流体的接触面积。

在上述的空压机节能装置中，冷凝器与热交换系统之间设有工质泵；冷凝器与进气处理系统之间设有工质调节阀和膨胀阀。工质泵的设置提高了流动速度，调节阀和膨胀阀的设置增加了调节、降压的作用。

在上述的空压机节能装置中，进气处理系统包括依次相连的过滤网、蒸发器和挡水板，蒸发器与吸气室连接。通过过滤进气的杂质，并对进气进行除湿、降温操作，降低了压缩功耗，延长了压缩机的使用寿命。

在上述的空压机节能装置中，热交换系统包括与压缩机出气端连接的蒸汽发生器，蒸汽发生器分别与冷凝器、喷嘴和压缩机连接。蒸汽发生器的设置提高了对压缩后的空气的热量的吸收、利用。

在上述的空压机节能装置中，热交换系统还包括连接于压缩机与蒸汽发生器之间的油循环子系统。对于压缩机采用润滑油时，通过油循环子系统增加了对压缩后的润滑油的热量的吸收，同时延长了压缩机的使用寿命。

在上述的空压机节能装置中，油循环子系统包括从压缩机出口端流出的油气混合流体流往蒸汽发生器方向的连接上的油气分离器和进油调节阀、从蒸汽发生器流出的已分离的油流往压缩机方向的连接上的至少一个出油调节阀和油过滤器。结构简单、便于安装维修，操作方便。