離心式和無油螺桿式空壓機的直熱余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于余熱回收設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種離心式和無油螺桿式空壓機的直熱余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常用的離心式空壓機和無油螺桿式空壓機的余熱回收換熱器，通常有兩種，其中一種是氣體走殼程，另一種是氣體走管內(nèi)如圖1所示。兩者分別存在的問題有:其一、氣體走殼程存在換熱系數(shù)低，體積過大，容易造成空間限制而無法安裝。其二、氣體走管程的結(jié)構(gòu)主要由臥式管殼主體、在臥式管殼主體內(nèi)設(shè)有多條通入高溫壓縮空氣的傳熱管、在臥式管殼主體內(nèi)設(shè)有錯位分布的折流板，及在臥式管殼主體上設(shè)有與臥式管殼主體內(nèi)部傳熱管進行熱交換的進水管口和出水管口組成。工作方式是，管程走高溫壓縮空氣，殼程走水。上述結(jié)構(gòu)的換熱器存在如下缺陷:1、折流板與管殼主體內(nèi)壁處的水極易形成渦流區(qū)，容易生成水垢。2、傳熱管與折流板處存在一定的間隙，折流板與管殼主體存在一定的間隙，容易造成短流，降低換熱效率，特別是采用直熱換熱時，由于殼程的流量過少，短流嚴(yán)重?zé)o法進行徹底換熱。3、壓縮空氣橫向流動和水流縱向流動的錯流方式，與純逆流方式對比換熱效率較低。4、對于堵塞在臥式管殼主體內(nèi)水垢，很難進行清洗，不但影響使用的效率，而且整個換熱器使用壽命縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種換熱充分和均勻，體積小安裝使用靈活，結(jié)構(gòu)耐用，不容易在傳熱管表面結(jié)構(gòu)水垢并便于清洗，及空壓機的回收效率高的離心式和無油螺桿式空壓機的直熱余熱回收系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的離心式和無油螺桿式空壓機的直熱余熱回收系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括空壓機、與空壓機管體連接的余熱回收器、與余熱回收器管體連接的未級冷卻器，及與余熱回收器管體連接的熱回收水管體。余熱回收器為立式安裝的余熱回收器。余熱回收器包括立式管殼主體、在立式管殼主體內(nèi)設(shè)有多條等長的內(nèi)傳熱管、在內(nèi)傳熱管外套有長度與內(nèi)傳熱管長度相應(yīng)的外傳熱套管、在外傳熱套管兩端分別設(shè)有固定外傳熱套管的第一管板、在立式管殼主體兩端上分別設(shè)有與立式管殼主體內(nèi)部隔開的進氣容納室和出氣容納室，及在進氣容納室的端部上設(shè)有與進氣容納室內(nèi)部隔開的熱水回收室和在出氣容納室的端部上設(shè)有與出氣容納室內(nèi)部隔開的沉淀室。進氣容納室上設(shè)置有與進氣容納室內(nèi)部相通的進氣管口，出氣容納室上設(shè)置有與出氣容納室內(nèi)部相通的出氣管口。立式管殼主體上設(shè)置有與立式管殼主體內(nèi)部相通的進水管口，熱水回收室上設(shè)置有與熱水回收室內(nèi)部相通的出水管口。立式管殼主體上設(shè)置有立式管殼主體內(nèi)部與沉淀室相通的外接管。空壓機與未級冷卻器之間連接有第一氣管，第一氣管上連接與進出氣管口連接有第二氣管，在第二氣管與未級冷卻器之間的第一氣管上連接有第三氣管。進水管口上連接有第一水管。出水管口上連接有第二水管。沉淀室上設(shè)置有可拆開式的底蓋。由此，離心式空壓機或者無油螺桿式空壓機的高溫壓縮空氣，輸送到余熱回收器中與水進行充分換熱，源源不斷輸出熱水。另外，立式管殼主體和立式余熱回收器的結(jié)構(gòu)，更好的保證余熱回收器內(nèi)的水在長期的工作過程，內(nèi)傳熱管和外傳熱套管表面不容易出現(xiàn)結(jié)水垢的現(xiàn)象，因為水垢會直接落到沉淀室。及，沉淀室上設(shè)置有可拆開式的底蓋，內(nèi)傳熱管和外傳熱套管清洗更加方便，延伸余熱回收器的使用壽命。并且由于立式結(jié)構(gòu)便于熱水向上走的原理，使得水較小流量的時候，可以均勻地充分地接觸內(nèi)傳熱管和外傳熱套管表面，達到充分換熱的效果。
[0005]在一些實施方式中，外傳熱套管兩端的第一管板分別將立式管殼主體內(nèi)部與進氣容納室和出氣容納室隔開。出氣容納室與沉淀室之間設(shè)置有將出氣容納室和沉淀室內(nèi)部隔開的第二管板，進氣容納室與熱水回收室之間設(shè)置有將進氣容納室和熱水回收室內(nèi)部隔開的第三管板，內(nèi)傳熱管一端延伸至第三管板上與熱水回收室內(nèi)部相通，另一端延伸到第二管板上與沉淀室內(nèi)部相通。由此，熱水回收室與進氣容納室分隔開，但是熱水回收室與內(nèi)傳熱管是相通。進氣容納室與立式管殼主體內(nèi)部分隔開，但是進氣容納室與內(nèi)傳熱管和外傳熱套管之間的夾層相通。出氣容納室與立式管殼主體內(nèi)部分隔開，但是出氣容納室與內(nèi)傳熱管和外傳熱套管之間的夾層相通，也就是進氣容納室和出氣容納室是相通的。出氣容納室與沉淀室分隔開，但是沉淀室與內(nèi)傳熱管相通，也就是熱水回收室與沉淀室相通的。
[0006]在一些實施方式中，第一水管與第二水管之間設(shè)置有二級換熱器。由此，采用了二級換熱器與余熱回收器之間用閉式循環(huán)方式，并且循環(huán)水采用純凈水使得水垢不會在余熱回收器中形成。另外，相對于余熱回收器而言，二級換熱器降低了高溫側(cè)的入水溫度，使得水垢不易于形成，并且二級換熱器采用可拆式板式換熱器，便于可拆清理水垢。
[0007]在一些實施方式中，空壓機為離心式空壓機或者無油螺桿式空壓機。
[0008]在一些實施方式中，離心式空壓機包括一級壓縮、與一級壓縮連通的二級壓縮，及一端與二級壓縮連通，另一端與第一氣管連通的三級壓縮。一級壓縮上設(shè)置有進氣管，在進氣管上設(shè)置有空氣過濾器。一級壓縮與二級壓縮之間設(shè)置有一級冷卻器，二級壓縮與三級壓縮之間設(shè)置有二級冷卻器。一級冷卻器和二級冷卻器上分別設(shè)置有進冷卻水管和出冷卻水管。未級冷卻器上設(shè)置有與進冷卻水管連通的分流進管，未級冷卻器上設(shè)置有與出冷卻水管連通的分流出管。
[0009]在一些實施方式中，出冷卻水管的出水端部與第一水管的進水端部之間設(shè)置有預(yù)熱換熱器。由此，從離心式空壓機排出的冷卻水還帶一定的溫度，可以通過預(yù)加熱的方式對熱水進行加熱。這樣一來采用直熱式換熱時，預(yù)熱換熱器與余熱回收器相互配合對熱水進行兩次加熱；采用二次交換方式時，預(yù)熱換熱器與和二級換熱器相互配合對熱水進行兩次加熱，進一步提高了空壓機的回收效率。
[0010]在一些實施方式中，進水管口與二級換熱器之間的第一水管上設(shè)置有內(nèi)循環(huán)水栗。由此，可變成二次交換的方式。
[0011]在一些實施方式中，進水管口與內(nèi)循環(huán)水栗之間的第一水管上設(shè)置有膨脹水箱。由此，實現(xiàn)閉式循環(huán)方式，該膨脹水箱的作用是避免水在換熱過程缺水后，能夠及時補充水分及排空循環(huán)管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡。
[0012]本發(fā)明的有益效果是具有換熱充分和均勻，體積小安裝使用靈活，結(jié)構(gòu)耐用，不容易傳熱管表面結(jié)構(gòu)水垢并便于清洗，及空壓機的回收效率高的效果。具體效果如下:其一，立式管殼主體和立式管殼主體內(nèi)部的內(nèi)傳熱管和外傳熱套管都是垂直安裝，熱水向上走的原理，使得水較小流量的時候，可以均勻地充分地接觸內(nèi)傳熱管和外傳熱套管表面，達到充分換熱的效果；同時，也更便于水垢垂直沉降于沉淀室內(nèi)。其二，立式管殼主體內(nèi)的外傳熱套管的折流板為錯流方式，能夠更好地確保水流無滯留區(qū)和無泄流。其三，內(nèi)傳熱管和立式管殼主體的水是豎直向上流動，之后均勻順暢地從出水管口排出。高溫壓縮氣體從外傳熱套管內(nèi)豎直向下流動，之后再從下方的出氣管口排出。即水和氣是純逆流型流動模式，達到最佳的換熱效果。其四，余熱回收器采用全不銹鋼氬弧焊接，強度高，不易發(fā)生泄漏現(xiàn)象，使用壽命可達10年以上。其五，采用的純逆流換熱低溫水走殼程，高溫水走管程，達到殼程不容易結(jié)水垢，高溫水走管程污垢會沉積在沉淀室。其六，沉淀室底部采用可拆開式的底蓋結(jié)構(gòu)，若出現(xiàn)結(jié)水垢，拆開底蓋就可以進行內(nèi)部清洗，延長了余熱回收器的使用壽命，節(jié)省了余熱回收器的使用成本。綜上所述，本發(fā)明實現(xiàn)了換熱充分和均勻，體積小安裝使用靈活，結(jié)構(gòu)耐用，不容易傳熱管表面結(jié)構(gòu)水垢并便于清洗，及空壓機的回收效率高的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1為傳統(tǒng)的離心式換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本明中實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本明中實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為余熱回收器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為余熱回收器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為圖4中A的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為圖4中B的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；