[发明专利]一种余热回收式空气压缩机及余热回收方法

权利要求书

1.一种空气压缩机的余热回收方法，使用余热回收式空气压缩机，所述余热回收式空气压缩机，包括电动机（1）、压缩机主机（2）、进气过滤器（3）、油气分离器（5）、过油过滤器（9）和过气过滤器（6）；还包括集成于空气压缩机内部的油侧余热回收器（8），油侧余热回收器内设有润滑油通路和介质通路，油气分离器的出油口连通润滑油通路的进油口，润滑油通路的出油口与过油过滤器的进油口连通，介质通路为两组，其中一组介质通路中的介质为用于回收润滑油通路中润滑油余热的冷媒，回收余热后的冷媒由介质通路的出口排至外部用热装置；另一组介质通路中的介质为用于在油侧余热回收器中循环的冷却水；

所述油侧余热回收器包括设有冷媒进口和冷媒出口的冷媒通路，设有冷却水进口和冷却水出口的冷却水通路，设有进油口和出油口的润滑油通路，其中，油侧余热回收器的进油口与油气分离器的出油口相连，油侧余热回收器的出油口与过油过滤器的进油口相连，冷媒进口和冷媒出口分别通入和排出用来回收润滑油中余热的冷媒，冷却水进口和冷却水出口分别通入和排出用于调整润滑油温度的循环冷却水；

还包括一集成于空气压缩机内部的空气侧余热回收器（7），所述空气侧余热回收器内设有压缩空气通路和介质通路，过气过滤器的出气口连通压缩空气通路的进气口，压缩空气通路的出气口与外部用气管路连通，介质通路中的介质为用于回收压缩空气中余热的冷媒，回收余热后的冷媒由介质通路的出口排至外部用热装置；

所述空气侧余热回收器包括设有冷媒进口和冷媒出口的介质通路，设有进气口和出气口的压缩空气通路，其中，空气侧余热回收器的进气口与过气过滤器的出气口相连，空气侧余热回收器的出气口与外部用气管路相连，冷媒进口和冷媒出口分别通入和排出用来回收压缩空气中余热的冷媒；

常温常压空气经进气过滤器除去杂质后进入压缩机主机内，与润滑油混合，再经压缩机主机压缩后形成高温高压的油气混合物，油气混合物由压缩机主机的油气出口排至油气分离器，将油气混合物分离成压缩空气和润滑油，其特征在于，分离后的润滑油进入油侧余热回收器的润滑油通路，与油侧余热回收器冷媒通路中的冷媒进行热交换，冷媒将润滑油中的余热回收，换热后的润滑油经过油过滤器除去杂质后进入压缩机主机循环使用，所述冷媒将润滑油中的余热回收并将润滑油温度降至65℃以下；

压缩机主机进油口处设的温度传感器实时检测进入压缩机主机的润滑油的温度并将温度信号传给集中控制器，当润滑油的温度处于设定温度范围内时，集中控制器控制油侧余热回收器冷媒通路中冷媒进口和冷媒出口上的电动阀门开启，冷却水通路中冷却水进口和冷却水出口上的电动阀门关闭；当润滑油的温度高于设定温度范围的上限时，集中控制器控制油侧余热回收器冷媒通路中冷媒进口和冷媒出口上的电动阀门关闭，冷却水通路中冷却水进口和冷却水出口上的电动阀门开启；当润滑油的温度低于设定温度范围的下限时，集中控制器控制油侧余热回收器冷却水通路中冷却水进口和冷却水出口上的电动阀门关闭，冷媒通路中冷媒进口和冷媒出口上的电动阀门开启并降低冷媒流量，减少与润滑油进行热交换的冷媒量，使润滑油油温恢复至设定温度范围；

分离后的压缩空气进入空气侧余热回收器的压缩空气通路中，与空气侧余热回收器冷媒通路中的冷媒进行热交换，冷媒将压缩空气中的余热回收，换热后的压缩空气排至外部用气管路供后续用气设备使用，所述冷媒将压缩空气中的余热回收并将压缩空气温度降至65℃以下。

2.根据权利要求1所述余热回收方法，其特征在于，所述油侧余热回收器为板式换热器；各组介质通路中的介质均不同。

3.根据权利要求1或2所述余热回收方法，其特征在于，所述冷媒进口和冷却水进口分别设有第四电动阀门（15）和第三电动阀门（14），第三电动阀门和第四电动阀门的开闭状态相反，以切换进入油侧余热回收器各组介质通路中的冷媒和冷却水。

4.根据权利要求3所述余热回收方法，其特征在于，对应的冷媒出口、冷却水出口分别设有第二电动阀门（13）和第一电动阀门（12）。