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1、(10)申请公布号 CN 103821697 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103821697 A (21)申请号 201410079197.2 (22)申请日 2014.03.05 F04B 39/06(2006.01) F04B 49/06(2006.01) (71)申请人 上海理工大学 地址 200093 上海市杨浦区军工路 516 号 申请人 上海安悦节能技术有限公司 (72)发明人 陈剑波 李林 陈雷田 季曙明 岳畏畏 赵向辉 姚晶姗 (74)专利代理机构 上海东创专利代理事务所 ( 普通合伙 ) 31245 代理人 宁芝华 (54) 发明名称 一种空压机热回收。
2、二次换热装置 (57) 摘要 本发明属于工业节能领域， 具体涉及一种空 压机热回收二次换热装置， 用以制取工艺热水、 生 活热水、 采暖用热水等。 本发明空压机热回收二次 换热装置包括一次侧换热系统、 二次侧换热系统 以及自动控制系统， 一次侧换热系统为闭式系统， 二次侧换热系统为开式系统， 一次侧换热系统将 空压机油路余热通过板式换热器传递给二次侧换 热系统， 二次侧换热系统通过循环将用户侧水箱 中的水加热。本发明空压机热回收二次换热装置 采用 PID 自动控制， 能够实现油温自动控制， 并能 有效降低板式换热器结垢的风险 ； 本发明设备高 度集成、 减少了占地面积， 而且充分利用了空压机 。
3、余热， 环保节能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103821697 A CN 103821697 A 1/1 页 2 1. 一种空压机热回收二次换热装置， 其特征在于包括一次侧换热系统、 二次侧换热系 统以及自动控制系统， 所述一次侧换热系统为闭式系统， 所述二次侧换热系统为开式系统， 所述一次侧换热系统将空压机油路余热通过板式换热器传递给所述二次侧换热系统， 所述 二次侧换热系统通过循环将用户侧水箱中的水加热。 2. 如权利。
4、要求 1 所述的空压机热回收二次换热装置， 其特征在于 ： 所述自动控制系统 的控制对象包括电动三通阀、 辅助电加热器、 补水电磁阀。 3. 如权利要求 2 所述的空压机热回收二次换热装置， 其特征在于 ： 所述电动三通阀装 在所述一次侧回路中， 所述电动三通阀由所述自动控制系统根据所述空压机的回油温度进 行控制。 4. 如权利要求 2 所述的空压机热回收二次换热装置， 其特征在于 ： 所述辅助电加热器 装在保温水箱中， 所述辅助电加热器由所述自动控制系统根据所述保温水箱的水温和所述 空压机的回油温度进行控制。 5. 如权利要求 4 所述的空压机热回收二次换热装置， 其特征在于 ： 所述补水电。
5、磁阀与 所述保温水箱连接， 所述补水电磁阀由所述自动控制箱系统根据所述保温水箱的水位进行 控制。 6. 如权利要求 1 或 2 所述的空压机热回收二次换热装置， 其特征在于 ： 所述空压机热 回收二次换热装置包括温度传感器和压力传感器， 所述自动控制系统根据所述温度传感器 和所述压力传感器测得的参数进行控制。 权 利 要 求 书 CN 103821697 A 2 1/3 页 3 一种空压机热回收二次换热装置 技术领域 0001 本发明属于工业节能领域， 具体涉及一种空压机热回收二次换热装置。 背景技术 0002 空压机在工业上应用极为广泛， 也因此获得 “通用机械” 的称号。随着国民经济的 飞。
6、速发展， 空压机的用量也在大幅提升。空压机是工业上的用电大户且使用过程中会向环 境中释放大量热量， 造成能源浪费和环境污染。 0003 根据美国能源署统计 ： 空压机在运行时， 大约 85% 的电能转化为热量， 通过风冷或 者水冷的方式排放到空气中， 这些 “多余” 热量中有 60% 是可以被利用的， 折合压缩机的轴 功率的 50%， 空压机热回收意义重大。 0004 目前空压机热回收主要形式为一次换热。 其缺点为 ： 换热温差大， 使得板式换热器 容易结垢 ； 一次换热只能现场组装且占地面积大 ； 一般没有或只有很少的自动控制装置。 发明内容 0005 为了克服上述现有技术的不足， 本发明提。
7、供了一种模块化的空压机热回收装置， 用以制取工艺热水、 生活热水、 采暖用热水等。 0006 为达到上述发明目的， 本发明采用了以下技术方案 ： 0007 一种空压机热回收二次换热装置， 包括一次侧换热系统、 二次侧换热系统以及自 动控制系统， 所述一次侧换热系统为闭式系统， 所述二次侧换热系统为开式系统， 所述一次 侧换热系统将空压机油路余热通过板式换热器传递给所述二次侧换热系统， 所述二次侧换 热系统通过循环将用户侧水箱中的水加热。 0008 进一步地， 所述自动控制系统的控制对象包括电动三通阀、 辅助电加热器、 补水电 磁阀。 0009 进一步地， 所述电动三通阀装在所述一次侧回路中， 。
8、所述电动三通阀由所述自动 控制系统根据所述空压机的回油温度进行控制。 0010 进一步地， 所述辅助电加热器装在保温水箱中， 所述辅助电加热器由所述自动控 制系统根据所述保温水箱的水温和所述空压机的回油温度进行控制。 0011 进一步地， 所述补水电磁阀与所述保温水箱连接， 所述补水电磁阀由所述自动控 制箱系统根据所述保温水箱的水位进行控制。 0012 进一步地， 所述空压机热回收二次换热装置包括温度传感器和压力传感器， 所述 自动控制系统根据所述温度传感器和所述压力传感器测得的参数进行控制。 0013 由于采用了上述技术方案， 本发明的优点在于 ： 本发明空压机热回收二次换热装 置采用 PI。
9、D 自动控制， 能够实现油温自动控制， 并能有效降低板式换热器结垢的风险 ； 本发 明设备高度集成、 减少了占地面积， 而且充分利用了空压机余热， 环保节能。 附图说明 说 明 书 CN 103821697 A 3 2/3 页 4 0014 图 1 为本发明空压机热回收二次换热系统的原理图。 具体实施方式 0015 以下对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述。 0016 本发明一种空压机热回收二次换热装置， 主要由一次侧水泵、 二次侧水泵、 板式换 热器、 三通阀、 定压罐、 温度传感器、 压力传感器、 自动控制系统组成。一次侧系统为闭式系 统， 主要起能热量传递的作用， 由一次侧水泵提供循。
10、环动力， 循环水吸收空压机油路余热并 将热量通过板式换热器传递给二次侧水系统。一次侧系统装有电动三通调节阀， 装置可以 对实际测量的回油温度和设定的回油温度进行比较， 通过 PID 换算， 控制电动三通调节阀 的开度以控制一次侧旁通水流量来控制回油温度。二次侧系统为开式系统， 二次侧水泵将 水箱中的水循环至板式换热器加热后送回水箱， 将空压机油路余热转换成水箱储热。用户 侧水箱中配有温度传感器和液位传感器， 温度传感器用于对水箱温度进行监测并为辅助电 加热提供动作依据， 液位传感器用于感知水箱水位并为补水阀提供动作依据。一次侧系统 中装有定压罐， 以平衡一次侧系统中流体的热胀冷缩并维持系统压力。
11、稳定。 0017 图 1 为本发明空压机热回收二次换热系统的原理图， 参照图 1， 空压机热回收二次 换热装置主要包括 ： 一次侧循环泵 1、 安全阀 2、 水流开关 3、 电动三通阀 4、 自动排气阀 5、 Y 型过滤器6、 温度传感器7、 定压罐8、 压力传感器9、 板式换热器10、 二次侧循环泵11以及自 动控制系统。其他部件主要包括 ： 液位传感器 12、 辅助电加热器 13、 保温水箱 14、 补水电磁 阀 15、 空压机 16、 油 - 水换热器 17。 0018 其中， 一次侧循环过程为 ： 一次侧循环泵 1 油 - 水换热器 17 板式换热器 10 一次侧循环泵 1。一次侧循环。
12、泵 1 为一次侧系统提供循环动力， 水经过油 - 水换热器 17 被 加热后循环至板式换热器 10 与二次侧水系统进行换热。一次侧系统中装有定压罐 8 用以 平衡系统中的热胀冷缩并维持压力稳定。 一次侧系统中装有电动三通阀4， 其主要功能是根 据空压机回油温度的高低调节自身阀门开度， 改变一次侧循环流量的大小维持空压机回油 温度的相对恒定。当温度传感器感知空压机油温超过设定值时， 内置 PID 自动控制装置会 调节三通阀减少旁通水流量增大热回收量降低油温， 当温度传感器感知空压机油温低于设 定值时， 内置 PID 自动控制装置会调节三通阀增大旁通水流量减少热回收量维持油温在合 适的范围内。 0。
13、019 二次侧循环过程为 ： 二次侧循环泵 11 板式换热器 10 保温水箱 14 二次侧 循环泵 11。二次侧循环泵 11 为二次侧系统提供循环动力， 将保温水箱 14 中的水循环至板 式换热器 10 进行加热， 将加热后的热水送入保温水箱 14。保温水箱 14 内部的温度传感器 7 和辅助电加热器 13 是相关部件， 当水箱中的温度低于其低设定值且空压机回油温度低于 其低设定值时， 辅助电加热器 13 投入运行， 将保温水箱 14 水温加热至高设定值时加热结 束。保温水箱 14 中的液位传感器 12 和补水电磁阀 15 是相关部件， 当液位传感器 12 感知 水位达到低水位设定值时系统控制。
14、补水电磁阀 15 开启为保温水箱 14 补水， 当液位传感器 12 感知水位达到高水位设定值时系统控制补水电磁阀 15 关闭， 补水停止。 0020 以上显示和描述了本发明基本的原理和主要特征以及其优势。 本领域普通技术人 员应当明白， 本发明不受上述实施方式的限制， 上述实施方式和说明书中的描述只是用于 说明本发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还可能出现各种变化和 说 明 书 CN 103821697 A 4 3/3 页 5 改进， 诸如此类等同或等效变化或改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护 的范围由所附的权利要求书界定。 说 明 书 CN 103821697 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103821697 A 6 。