本實用新型屬于壓縮空氣系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種空壓機節(jié)能裝置。

背景技術(shù)：

空壓機是一種產(chǎn)生壓縮空氣的裝置，壓縮空氣廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程。為獲得壓縮空氣，需要動力驅(qū)動壓縮機運轉(zhuǎn)，消耗一定量的能源。而根據(jù)熱力學(xué)原理，壓縮機進口空氣溫度越高，單位質(zhì)量的空氣消耗的壓縮功就越多，能耗就越高。此外，同樣根據(jù)熱力學(xué)原理和工程實踐，空氣被壓縮后，溫度顯著升高，壓縮比較高時，溫度會升高到影響壓縮機安全運行的程度。為降低壓縮機能耗，同時也為保護壓縮機，工程上在獲得壓縮空氣時，常采用多級壓縮、中間冷卻的方法，使壓縮過程接近等溫壓縮，壓縮機每一級進氣溫度都被冷卻到接近常溫，從而降低壓縮功耗，節(jié)約能源。此外，由于空氣中含有水蒸汽，壓縮過程中空氣中的水蒸汽也連同空氣一同被壓縮，然后在冷卻過程中大部分水蒸汽冷凝成液體排出，但是在空氣壓縮過程中，水蒸汽也一同被壓縮，白白消耗了壓縮功。因此，在壓縮空氣系統(tǒng)中，對壓縮機進氣進行冷卻、降溫，同時卻除其中所含的部分水蒸汽，可以從兩個方面降低壓縮機功耗，節(jié)約能源。由于冷卻塔等自然冷源不能提供溫度足夠低的冷卻水，因此壓縮空氣系統(tǒng)中常規(guī)的冷卻措施效果有限，為進一步提高冷卻效果，降低壓縮空氣系統(tǒng)能耗，有必要采用溫度更低的冷源對空氣進行冷卻。但為獲得低于自然冷源的低溫也需要消耗能源，這就成為矛盾。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種螺桿式空氣壓縮機熱能回收利用節(jié)能系統(tǒng)[申請?zhí)枺?01320087924.0]，包括：螺桿式空氣壓縮機和熱交換器；進口和螺桿式空氣壓縮機連通，第一出口和熱交換器連通的第一溫控閥，第一溫控閥的第二出口和螺桿式空氣壓縮機連通；與熱交換器連通的風(fēng)冷卻器，風(fēng)冷卻器的出口與螺桿式空氣壓縮機連通；供水裝置，通過電磁閥與熱交換器的進水口相連通，當螺桿式空氣壓縮機工作時，電磁閥開啟；保溫水箱，與熱交換器的出水口連通等。

上述的方案在一定程度上改進了現(xiàn)有技術(shù)的部分問題，但是，該方案還至少存在以下缺陷：只采用風(fēng)冷卻器進行冷卻，冷卻效果差、壓縮功耗大等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種設(shè)計合理，降低壓縮能耗的空壓機節(jié)能裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用了下列技術(shù)方案：本實用新型的空壓機節(jié)能裝置，包括與壓縮機的進氣端相連接的進氣處理系統(tǒng)，與壓縮機出氣端連接的熱交換系統(tǒng)，其特征在于：熱交換系統(tǒng)雙向連接于噴射式冷卻系統(tǒng)，噴射式冷卻系統(tǒng)雙向連接于進氣處理系統(tǒng)。進氣處理系統(tǒng)的設(shè)置不僅去除空氣中的塵粒等雜質(zhì)還降低了進入空氣的溫度、濕度，減少了壓縮功耗，熱交換系統(tǒng)加上噴射式冷卻系統(tǒng)的設(shè)置提高了熱量的吸收和利用。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，噴射式冷卻系統(tǒng)包括依次連接的噴嘴、吸氣室和擴壓室，噴嘴的進氣端與熱交換系統(tǒng)連接，擴壓室與冷凝器連接，冷凝器分別連接于熱交換系統(tǒng)和進氣處理系統(tǒng),吸氣室和進氣處理系統(tǒng)連接。噴嘴、吸氣室和擴壓室的設(shè)置通過先提高速度、降低壓力，然后吸入更多的流體，最后提高壓力、降低速度的方式進行冷卻處理，縮短了冷卻時間。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，吸氣室和擴壓室之間設(shè)有混合室?；旌鲜业牧黧w和來自吸氣室的流體的接觸面積。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，冷凝器與熱交換系統(tǒng)之間設(shè)有工質(zhì)泵；冷凝器與進氣處理系統(tǒng)之間設(shè)有工質(zhì)調(diào)節(jié)閥和膨脹閥。工質(zhì)泵的設(shè)置提高了流動速度，調(diào)節(jié)閥和膨脹閥的設(shè)置增加了調(diào)節(jié)、降壓的作用。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，進氣處理系統(tǒng)包括依次相連的過濾網(wǎng)、蒸發(fā)器和擋水板，蒸發(fā)器與吸氣室連接。通過過濾進氣的雜質(zhì)，并對進氣進行除濕、降溫操作，降低了壓縮功耗，延長了壓縮機的使用壽命。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，熱交換系統(tǒng)包括與壓縮機出氣端連接的蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器分別與冷凝器、噴嘴和壓縮機連接。蒸汽發(fā)生器的設(shè)置提高了對壓縮后的空氣的熱量的吸收、利用。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，熱交換系統(tǒng)還包括連接于壓縮機與蒸汽發(fā)生器之間的油循環(huán)子系統(tǒng)。對于壓縮機采用潤滑油時，通過油循環(huán)子系統(tǒng)增加了對壓縮后的潤滑油的熱量的吸收，同時延長了壓縮機的使用壽命。

在上述的空壓機節(jié)能裝置中，油循環(huán)子系統(tǒng)包括從壓縮機出口端流出的油氣混合流體流往蒸汽發(fā)生器方向的連接上的油氣分離器和進油調(diào)節(jié)閥、從蒸汽發(fā)生器流出的已分離的油流往壓縮機方向的連接上的至少一個出油調(diào)節(jié)閥和油過濾器。結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝維修，操作方便。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本空壓機節(jié)能裝置的優(yōu)點在于：進氣處理系統(tǒng)的設(shè)置不僅去除空氣中的塵粒等雜質(zhì)同時使壓縮機進氣得到冷卻、除濕，降低了壓縮能耗，熱交換系統(tǒng)加上噴射式冷卻系統(tǒng)的設(shè)置提高了熱量的吸收和利用，同時壓縮能耗進一步降低。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1提供了本實用新型實施例中的設(shè)有油循環(huán)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2提供了本實用新型實施例中的不設(shè)有油循環(huán)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，壓縮機1、噴嘴11、吸氣室12、混合室13、擴壓室14、冷凝器15、工質(zhì)泵5、工質(zhì)調(diào)節(jié)閥6、膨脹閥7、蒸汽發(fā)生器3、過濾網(wǎng)8、蒸發(fā)器9、擋水板10、進油調(diào)節(jié)閥16、出油調(diào)節(jié)閥17、油氣分離器2。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1至2所示，本空壓機節(jié)能裝置，包括與壓縮機1的進氣端相連接的進氣處理系統(tǒng)，與壓縮機1出氣端連接的熱交換系統(tǒng)，其特征在于：熱交換系統(tǒng)雙向連接于噴射式冷卻系統(tǒng)，噴射式冷卻系統(tǒng)雙向連接于進氣處理系統(tǒng)，進氣處理系統(tǒng)的設(shè)置不僅去除空氣中的塵粒等雜質(zhì)還降低了進入空氣的溫度、濕度，減少了壓縮功耗，熱交換系統(tǒng)加上噴射式冷卻系統(tǒng)的設(shè)置提高了熱量的吸收和利用。

具體地，這里的噴射式冷卻系統(tǒng)包括依次連接的噴嘴11、吸氣室12和擴壓室14，噴嘴11的進氣端與熱交換系統(tǒng)連接，擴壓室14與冷凝器15連接，冷凝器15分別連接于熱交換系統(tǒng)和進氣處理系統(tǒng),吸氣室12和進氣處理系統(tǒng)連接，噴嘴11、吸氣室12和擴壓室14的設(shè)置通過先提高速度、降低壓力，然后吸入更多的流體，最后提高壓力、降低速度的方式進行冷卻處理，縮短了冷卻時間；這里的吸氣室和擴壓室14之間設(shè)有混合室13，混合室13的設(shè)置增加了來自噴嘴11的流體和來自吸氣室12的流體的接觸面積；這里的冷凝器15與熱交換系統(tǒng)之間設(shè)有工質(zhì)泵5；冷凝器15與進氣處理系統(tǒng)之間設(shè)有工質(zhì)調(diào)節(jié)閥6和膨脹閥7，工質(zhì)泵5的設(shè)置提高了流動速度，調(diào)節(jié)閥6和膨脹閥7的設(shè)置增加了調(diào)節(jié)、降壓的作用；這里的進氣處理系統(tǒng)包括依次相連的過濾網(wǎng)8、蒸發(fā)器9和擋水板10，蒸發(fā)器9與吸氣室12連接，通過過濾進氣的雜質(zhì)，并對進氣進行除濕、降溫操作，降低了壓縮功耗，延長了壓縮機1的使用壽命。

進一步地，這里的熱交換系統(tǒng)包括與壓縮機1出氣端連接的蒸汽發(fā)生器3，蒸汽發(fā)生器3分別與冷凝器15、噴嘴11和壓縮機1連接，蒸汽發(fā)生器3的設(shè)置提高了對壓縮后的空氣的熱量的吸收、利用；這里的熱交換系統(tǒng)還包括連接于壓縮機1與蒸汽發(fā)生器3之間的油循環(huán)子系統(tǒng)，對于壓縮機1采用潤滑油時，通過油循環(huán)子系統(tǒng)將油導(dǎo)入蒸汽發(fā)生器3，增加了對壓縮后的潤滑油的熱量的吸收，同時延長了壓縮機1的使用壽命；這里的油循環(huán)子系統(tǒng)包括從壓縮機1出口端流出的油氣混合流體流往蒸汽發(fā)生器3方向的連接上的油氣分離器2和進油調(diào)節(jié)閥16、從蒸汽發(fā)生器3流出的已分離的油流往壓縮機1方向的連接上的至少一個出油調(diào)節(jié)閥17和油過濾器4，結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝維修，操作方便，優(yōu)選地油過濾器4后可再設(shè)置一個出油調(diào)節(jié)閥17。

工作原理：

本裝置運行時，潤滑油隨高溫高壓空氣從壓縮機1排出后，進入油分離器2，潤滑油與空氣分離后，經(jīng)進油調(diào)節(jié)閥16進入蒸汽發(fā)生器3，放出熱量加熱工質(zhì)，工質(zhì)被汽化，潤滑油被冷卻、溫度降低，再經(jīng)出油調(diào)節(jié)閥17、油過濾器4回到壓縮機1低壓側(cè)，回到壓縮機1內(nèi)，發(fā)揮潤滑降噪冷卻等作用；分離掉潤滑油后的壓縮空氣進入蒸汽發(fā)生器3降溫、除濕后，送入壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)；蒸汽發(fā)生器3內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽進管道進入噴射式冷卻系統(tǒng)，先在噴嘴11內(nèi)加速、壓力降低后，進入吸氣室12，卷吸來自蒸發(fā)器9的蒸汽，兩股蒸汽進入混合段13混合后，進入擴壓段14，壓力升高、速度降低，之后進入冷凝器15，被空氣或冷卻水冷卻后變?yōu)橐后w，液體分成兩股，其中一股經(jīng)工質(zhì)調(diào)節(jié)閥16后再經(jīng)膨脹閥7節(jié)流、降壓，進入蒸發(fā)器9吸熱蒸發(fā)，變?yōu)槠w后進入吸氣室12，另一股經(jīng)工質(zhì)泵5打入蒸汽發(fā)生器3產(chǎn)生蒸汽，蒸汽經(jīng)噴嘴11增速降壓后進入吸氣室12，卷吸來自蒸發(fā)器9的蒸汽；空氣被壓縮前先流經(jīng)過濾網(wǎng)8，去除塵粒等雜質(zhì)后流過蒸發(fā)器9，在蒸發(fā)器9內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)吸熱作用下被冷卻，溫度、濕度均降低，降溫、除濕后的空氣經(jīng)擋水板10進入壓縮機1的吸氣口進行壓縮，產(chǎn)生壓縮空氣。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了壓縮機1、噴嘴11、吸氣室12、混合室13、擴壓室14、冷凝器15、工質(zhì)泵5、工質(zhì)調(diào)節(jié)閥6、膨脹閥7、蒸汽發(fā)生器3、過濾網(wǎng)8、蒸發(fā)器9、擋水板10、進油調(diào)節(jié)閥16、出油調(diào)節(jié)閥17、油氣分離器2等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。