技术领域
[0001] 本申请涉及热能回收与利用的技术领域,尤其是涉及一种压缩机热能回收系统及其工作方法。
相关背景技术
[0002] 在工业生产中,压缩机是许多工艺流程中不可或缺的设备。然而,在其运行过程中,压缩机不仅完成了气体的压缩工作,同时也产生了大量的热能,这部分热能往往被视为废热直接排放,不仅浪费了能源,而且对环境也造成了一定的热污染,而随着社会对于节能减排和环保意识的提高,如何有效回收和利用这些废热已成为行业技术研发的热点。
具体实施方式
[0019] 以下结合附图1‑4对本申请作进一步详细说明。
[0020] 本申请实施例公开一种压缩机热能回收系统。参照图1,包括通气管道1、以及安装在通气管道1内的多组换热管排2,通气管道1与压缩机的排热管道连通、用于传导压缩机工作时产生的废热气体,各换热管排2均垂直安装在通气管道1内,且各换热管排2沿通气管道1延伸方向排布。
[0021] 参照图2,换热管排2包括多个依次并列的换热管21、以及分设在各换热管21两侧的第一连接管22和第二连接管23,各换热管21的长度方向平行,且换热管21的长度方向与热气在通气管道1内的流动方向垂直,相邻两换热管21间隔设置,各换热管21的两端分别与第一连接管22和第二连接管23连通。
[0022] 参照图1、2,各换热管排2的第一连接管22共同连接有进液管24,各换热管排2的第二连接管23共同连接有出液管25,进液管24连接有用于向各换热管排2输送热换液的供液单元3,供液单元3包括储液罐31和水泵32,水泵32的进水端与储液罐31连通,进液管24与水泵32的出水端连通。
[0023] 换热管21采用石墨烯合金非金属材料制成,石墨烯合金非金属材料主要由石墨烯混合塑料制成,具有密度低、耐腐蚀、耐磨、耐高温、阻燃级别高、导热性能高等特点,可长期在300℃以内的温度下使用,因而可有效避免换热管21损坏,降低维修成本。
[0024] 参照图3,换热管21内固定设置有多个隔板211,隔板211与换热管21一体成型,换热管21的侧壁开设有多个通气口212,通气口212与隔板211一一对应,且通气口212贯穿对应的隔板211;通过在换热管21内设置多个隔板211,有效增加换热管21的结构强度,且通过隔板211将换热管21内的热换液分隔,并在换热管21的侧壁开设贯穿隔板211的通气口212,增加热气与换热管21的热交换面积,进一步增加热气与换热管21内热换液之间的热交换效率。
[0025] 参照图1、4,出液管25连接有用于置换并存储热换液中热量的热能储存单元4,热能储存单元4包括储热箱41以及设置在储热箱41内的多个储热罐42,储热罐42内存放有相变储热材料421,在本申请实施例中,相变储热材料421采用聚乙二醇、在其他申请实施例中,相变储热材料421也可采用聚醚醚酮,硅酸盐、金属合金。
[0026] 参照图1、4,储热罐42内还固定设置有管柱422,管柱422采用黄铜材质,出液管25连通有多个分流管251,分流管251与储热罐42一一对应,且分流管251与对应储热罐42内的管柱422连通,各储热罐42内的管柱422共同连通有回流管43,回流管43与储液罐31连通;吸热后的热换液依次进入出液管25和分流管251进入储热罐42的管柱422内,通过管柱422与储热罐42内的相变储热材料421发生热交换,通过相变储热材料421将热换液中的热量置换出来并进行储存。
[0027] 参照图4,储热罐42上均设置有用于检测储热罐42内温度的温度传感器423,每个分流管251上均设置有热能调节阀252,各储能罐上的温度传感器423共同电连接有控制器,控制器与各储热罐42对应的热能调节阀252电连接,且与同一储热罐42连接的温度传感器423和热能调节阀252相互对应;当相变储热材料421吸收足够的温度后会处于饱和状态,无法继续吸热,通过温度传感器423实时监测各储热罐42内的温度,并根据储热罐42的温度自动调节对应热能调节阀252的阀门开度,避免热能的浪费,从而实现热能回收的最优化,进一步提高热能回收效率。
[0028] 参照图1、4,各储热罐42共同连接有热能再利用装置5,热能再利用装置5包括换热器,储热箱41上还连接有输入管411和输出管412,各储热罐42内均固定设置有放热管424,放热管424也采用黄铜材质,放热管424的两端分别与输入管411和输出管412连通,且输入管411和输出管412分别与换热器连接。
[0029] 参照图4,放热管424与输入管411的连通端设置有电磁阀413,电磁阀413与控制器电连接,当在使用热能储存单元4内储存的热量时,通过温度传感器423检测对应储热罐42内的温度,若某一储热罐42内的温度下降到预设值时,通过控制器控制该储热罐42对应的电磁阀413关闭,该储热罐42不再继续输出热量,从而保证供热的稳定性。
[0030] 本申请实施例一种压缩机热能回收系统的实施原理为:通过将通气管道1与压缩机的排热管道连通,压缩机在工作时,压缩机排放的热气进入通气管道1内,并与各换热管排2进行热交换,将热量传递至热换液,从而有效地回收压缩机排放的热能,吸热后的热换液依次进入出液管25和分流管251进入储热罐42的管柱422内,通过管柱422与储热罐42内的相变储热材料421发生热交换,通过相变储热材料421将热换液中的热量置换出来并进行储存。
[0031] 当需要使用热能储存单元4内的热量时,通过换热器将热能从储热罐42中置换出来,并进行热能再利用。该系统能够有效地回收并利用压缩机产生的热能,提高企业能源利用效率,达到节能降耗的目的,对于节能减排具有重要意义。
[0032] 本申请实施例还公开一种压缩机热能回收系统的工作方法,包括以下步骤:S1、将通气管道1与压缩机的排热管道连通,启动供液单元3向进液管24内输送热
换液,并通过进液管24将热换液输送至各换热管排2;
S2、压缩机排放的热气进入通气管道1内,并与各换热管排2进行热交换,将热量传递至热换液;
S3、吸热后的热换液通过出液管25输送至热能储存单元4,并通过热能储存单元4
将热换液中的热量置换并进行储存;
S4、热能再利用装置5从热能储存单元4中提取热量,并进行热能再利用。
[0033] 以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。