專利名稱：露點控溫熱能回收空壓機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空壓機，尤其涉及一種露點控溫熱能回收空壓機。
背景技術：
目前噴油螺桿空壓機廣泛應用于各行各業(yè)，壓縮空氣過程中產生大量的壓縮熱， 噴油螺桿空壓機大部分熱量被油冷卻器卻器帶走，通過在空壓機油路中增加換熱器及相應的控制裝置，將原本由油冷卻器卻器帶走的熱量收集起來實現(xiàn)熱能回收，加熱后的熱水可作為生活熱水，用于員工熱水洗澡、或者作為鍋爐補水預熱，可大大降低鍋爐使用過程中的燃料成本?，F(xiàn)有技術中的熱能回收空壓機如圖1所示，是現(xiàn)有技術中的風冷空壓機；如圖2所示，是現(xiàn)有技術中的水冷空壓機。壓縮機冷態(tài)啟動時，油溫較低，油氣桶1內潤滑油經溫控閥2、油過濾器3進入主機 4，此時熱能回收換熱器5、油冷卻器6被旁通。油溫升高達到溫控閥2控制溫度時，潤滑油流入熱能回收換熱器5，將熱量傳遞給需加熱的水。換熱后的油溫若低于第二溫控閥7的控制溫度，則旁通油冷卻器6，經油過濾器3進入主機4。若油溫達到第二溫控閥7的控制溫度，則進入油冷卻器6，再經油過濾器3進入主機4。油冷卻器6換熱后若油溫下降，經溫控閥2、第二溫控閥7依次判斷，如此周而復始進行循環(huán)?？諌簷C油冷卻器6出口設置一個溫度傳感器8，風冷空壓機設置風扇變頻器9，根據油溫的變化實現(xiàn)風扇變頻調速，控制冷卻風量的大??；水冷空壓機冷卻水路設置水泵變頻器(圖中未示出)，根據油冷卻器油溫的變化實現(xiàn)水泵的變頻調速，控制冷卻水流量的大小。上述現(xiàn)有技術中的熱能回收空壓機至少存在以下缺點根據JB/T 6430-2002《一般用噴油螺桿空氣壓縮機》規(guī)定“壓縮空氣的最低溫度應不低于其露點溫度”，這就要求空壓機的排氣溫度較高(一般75°C 95°C )，以避免壓縮空氣中水分析出，潤滑油乳化導致油品壽命降低。溫控閥感應油溫的變化，只能定溫控制，空壓機在高溫高濕的環(huán)境中運行時，例如環(huán)境溫度35°C、相對濕度50%、排氣壓力 0. SMPa(G)，壓力露點溫度為65°C，若環(huán)境溫度和相對濕度升高，難以避免壓縮空氣中水分的析出。反之，天氣較涼，相對濕度較低運行時，例如環(huán)境溫度15°C、相對濕度30%、排氣壓力0. SMPa(G)，壓力露點溫度僅為31. 5°C，采用溫控閥的空壓機，排氣溫度依然維持在較高的數值，潤滑油溫度高，長期運行導致油品壽命降低。另外，排氣溫度高氣體霧化，不利于油氣分離，分離效果不好，空壓機出口含油量高。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種既能避免油氣混合物的溫度低于其所處壓力下水蒸氣的露點，又能避免空壓機運行的排氣溫度過高的露點控溫熱能回收空壓機。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本實用新型的露點控溫熱能回收空壓機，包括壓縮機主機、油氣桶，所述油氣桶的出油管路經過油過濾器連接至所述壓縮機主機，該空壓機設有露點控溫控制器，所述油氣桶設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述露點控溫控制器連接；所述油氣桶的出油管路上設有溫控閥，所述溫控閥的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器連接，另一路與熱能回收換熱器連接，所述熱能回收換熱器的出口連接有氣動閥；所述氣動閥的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器連接，另一路經過油冷卻器與所述油過濾器連接；所述熱能回收換熱器的熱回收水管路上設有熱回收水量控制閥，所述氣動閥的控制氣路上設有電磁閥，所述露點控溫控制器的控制線路與所述熱回收水量控制閥和電磁閥分別連接。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的露點控溫熱能回收空壓機，由于空壓機設有露點控溫控制器，熱能回收空壓機在實現(xiàn)熱能回收的同時，對空壓機排氣溫度采取露點控溫技術，即根據壓力露點的變化，在線自動調節(jié)控制空壓機的排氣溫度。既能避免油氣混合物的溫度低于其所處壓力下水蒸氣的露點，又能避免空壓機運行的排氣溫度過高。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為現(xiàn)有技術中熱能回收風冷空壓機的流程示意圖；圖2為現(xiàn)有技術中熱能回收水冷空壓機的流程示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的露點控溫熱能回收水冷空壓機示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的露點控溫熱能回收風冷空壓機示意圖。圖中1、油氣桶，2、溫控閥，3、油過濾器，4、主機，5、熱能回收換熱器，6、油冷卻器，7、第
二溫控閥，8、溫度傳感器，9、風扇變頻器；10、露點控溫控制器，11、溫度傳感器，12、氣動閥，13、電磁閥，14、溫度傳感器，15、
溫度傳感器；CVl、熱回收水量控制閥，CV2、冷卻水控制閥。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型的露點控溫熱能回收空壓機，其較佳的具體實施方式
如圖3、圖4所示包括壓縮機主機4、油氣桶1，所述油氣桶1的出油管路經過油過濾器3連接至所述壓縮機主機4，該空壓機設有露點控溫控制器10，所述油氣桶1設有溫度傳感器11，所述溫度傳感器11與所述露點控溫控制器10連接；所述油氣桶1的出油管路上設有溫控閥2，所述溫控閥2的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器3連接，另一路與熱能回收換熱器5連接，所述熱能回收換熱器5的出口連接有氣動閥12 ；所述氣動閥12的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器3連接，另一路經過油冷卻器6與所述油過濾器3連接；所述熱能回收換熱器5的熱回收水管路上設有熱回收水量控制閥CV1，所述氣動閥12的控制氣路上設有電磁閥13，所述露點控溫控制器10的控制線路與所述熱回收水量控制閥CVl和電磁閥13分別連接。如圖3所示，是本實用新型實施例中的水冷空壓機，所述油冷卻器6為水冷油冷卻器，所述水冷油冷卻器設有冷卻水管路，所述冷卻水管路上設有冷卻水控制閥CV2，所述露點控溫控制器10的控制線路與所述冷卻水控制閥CV2連接。所述冷卻水管路上設有冷卻水泵，所述露點控溫控制器10的控制線路與所述冷卻水泵的變頻器連接。所述冷卻水控制閥CV2可以設于所述冷卻水管路的出口管路上。如圖4所示，是本實用新型實施例中的風冷空壓機，所述油冷卻器6為風冷油冷卻器，所述風冷油冷卻器設有風扇，所述風扇設有變頻器9，所述露點控溫控制器10的控制線路與所述變頻器9連接。所述熱回收水管路上設有熱回收水泵，所述露點控溫控制器10的控制線路可以與所述熱回收水泵的變頻器連接。所述熱回收水量控制閥CVl可以設于所述熱回收水管路的出口管路上。所述熱回收水管路上可以設有溫度傳感器14、15。噴油螺桿空壓機潤滑油對機組的正常運行起到非常關鍵的作用，由于大氣空氣中含有水分，機組內油氣混合物的溫度如果低于其所處壓力下水蒸氣的露點，就會有液態(tài)水出現(xiàn)，液態(tài)水與潤滑油混合后將使壓縮機潤滑油乳化變質，如將空壓機運行的排氣溫度提高，雖可以避免水分析出，避免油品乳化，但會加速油品的氧化速度，縮短潤滑油的使用壽命。本實用新型中，熱能回收空壓機在實現(xiàn)熱能回收的同時，對空壓機排氣溫度采取露點控溫技術，即根據壓力露點的變化，在線自動調節(jié)控制空壓機的排氣溫度。既能避免油氣混合物的溫度低于其所處壓力下水蒸氣的露點，又能避免空壓機運行的排氣溫度過高。露點控溫裝置監(jiān)測環(huán)境溫度和相對濕度，結合排氣壓力計算出壓力露點溫度，從而控制空壓機排氣溫度，將其始終控制在壓力露點溫度之上某個溫度。與溫控閥定溫控制方式相比，由于壓力露點溫度是計算得出，根據工作環(huán)境的變化，自動調節(jié)空壓機的排氣溫度，確保潤滑油不會乳化。環(huán)境溫度、濕度降低時，排氣溫度降低，潤滑油溫隨之降低，可以提高油氣分離效率，延長油品使用壽命。本實用新型的控制原理是壓縮機冷態(tài)啟動時，油溫較低，油氣桶內潤滑油經溫控閥、油過濾器進入機頭，此時熱能回收換熱器、油冷卻器被旁通。油溫升高達到溫控閥控制溫度時，潤滑油流入熱能回收換熱器，氣動閥旁通油冷卻器(以下簡稱油冷)時，露點控溫控制器通過感應的潤滑油溫(T油)與計算的壓力露點溫度(T露點)比較來控制熱回收水量控制閥(CVl)通過的水量。排氣溫度(T排氣)較低時，T油若小于T露點，CVl開閉角度逐漸變小，水流量減少，T排氣個；若T排氣升高，T油超過T露點之上某個溫度，CVl開閉角度逐漸變大，水流量加大，T排氣丨。空壓機的排氣溫度始終控制在壓力露點溫度之上某個溫度。隨著水箱里的水溫逐步加熱升高，熱回收出水溫度超過設定值時，電磁閥失電，氣動閥接通油冷。若熱回收出水溫度低于設定值以下某個溫度，電磁閥得電，氣動閥又旁通油冷，如此周而復始進行循環(huán)。風冷機器配置風扇變頻器，水冷機器配置冷卻水控制閥(CM)，T油與T露點比較實現(xiàn)風扇變頻調速或控制CV2通過的水量?？刂圃砼cCVl相同，將CVl開閉角度的變化理解為風扇的轉速變化或CV2開閉角度的變化即可。熱回收水路也可去掉CVl另設置水泵變頻器，T油與T露點比較實現(xiàn)水泵變頻調速。油路系統(tǒng)中設置了一個溫控閥有兩個作用其一是通過溫控閥的油路壓損最小， 流程最短，空壓機啟動時，可實現(xiàn)油路快速循環(huán)，迅速建立油壓。其二是此溫控閥與常規(guī)熱能回收空壓機用溫控閥相比控制溫度低一些，保證空壓機維持最低的排氣溫度即可。熱回收水路水泵故障或其它異常因素導致排氣溫度達到露點控溫控制器高溫報警值時，強制氣動閥接通油冷、CV2開啟。本實用新型的一個具體實施例帶來的有益效果是空壓機實施熱能回收效益顯著，以一臺電機功率120kW空壓機為例，運行Ih可回收302MJ的熱量，相當于每小時節(jié)省柴油7. 82kg(柴油熱值429MkJ/kg，燃燒效率 90% )；節(jié)省天然氣9.98m3(天然氣熱值3558^α/πι3，熱利用率85% )；節(jié)省電83. 9度； 減少二氧化碳排放量83. 6公斤，減少二氧化硫排放量2. 5公斤(每節(jié)約1度電量就相應減少污染排放0. 997公斤二氧化碳排放量、0. 03公斤二氧化硫排放量)。露點控溫技術應用到熱回收空壓機上，使得潤滑油的使用壽命大大提高，由原來 6000h的使用壽命，提高至9000h，相對延長壽命達到50%，大大降低了用戶更換潤滑油的維護成本。此外，由于排氣溫度降低，整機使用壽命提高約30%，油氣分離效果好，空氣出口含油量由3ppm降至1 2ppm。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.一種露點控溫熱能回收空壓機，包括壓縮機主機、油氣桶，所述油氣桶的出油管路經過油過濾器連接至所述壓縮機主機，其特征在于，該空壓機設有露點控溫控制器，所述油氣桶設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述露點控溫控制器連接；所述油氣桶的出油管路上設有溫控閥，所述溫控閥的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器連接，另一路與熱能回收換熱器連接，所述熱能回收換熱器的出口連接有氣動閥；所述氣動閥的出口分兩路，一路直接與所述油過濾器連接，另一路經過油冷卻器與所述油過濾器連接；所述熱能回收換熱器的熱回收水管路上設有熱回收水量控制閥，所述氣動閥的控制氣路上設有電磁閥，所述露點控溫控制器的控制線路與所述熱回收水量控制閥和電磁閥分別連接。
2.根據權利要求1所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述油冷卻器為水冷油冷卻器，所述水冷油冷卻器設有冷卻水管路，所述冷卻水管路上設有冷卻水控制閥，所述露點控溫控制器的控制線路與所述冷卻水控制閥連接。
3.根據權利要求2所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述冷卻水管路上設有冷卻水泵，所述露點控溫控制器的控制線路與所述冷卻水泵的變頻器連接。
4.根據權利要求3所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述冷卻水控制閥設于所述冷卻水管路的出口管路上。
5.根據權利要求1所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述油冷卻器為風冷油冷卻器，所述風冷油冷卻器設有風扇，所述風扇設有變頻器，所述露點控溫控制器的控制線路與所述變頻器連接。
6.根據權利要求1至5任一項所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述熱回收水管路上設有熱回收水泵，所述露點控溫控制器的控制線路與所述熱回收水泵的變頻器連接。
7.根據權利要求6所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述熱回收水量控制閥設于所述熱回收水管路的出口管路上。
8.根據權利要求7所述的露點控溫熱能回收空壓機，其特征在于，所述熱回收水管路上設有溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種露點控溫熱能回收空壓機，包括壓縮機主機、油氣桶，油氣桶的出油管路經過油過濾器連接至壓縮機主機，該空壓機設有露點控溫控制器，油氣桶設有溫度傳感器，溫度傳感器與所述露點控溫控制器連接；油氣桶的出油管路上設有溫控閥、熱能回收換熱器、氣動閥、油冷卻器等。通過露點控溫控制器對空壓機排氣溫度采取露點控溫技術，根據壓力露點的變化，在線自動調節(jié)控制空壓機的排氣溫度。既能避免油氣混合物的溫度低于其所處壓力下水蒸氣的露點，又能避免空壓機運行的排氣溫度過高。
文檔編號F04B39/00GK202023716SQ20112005688
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權日2011年3月4日
發(fā)明者張志強 申請人:北京復盛機械有限公司