蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置的制作方法

1.本实用新型属于压缩机热回收装置技术领域，具体涉及蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置。


背景技术：

2.空气压缩机是一种用以压缩气体的设备，其构造与水泵类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一，由于其具有安全、无公害、调节性能好、制造成本低、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用越来越广泛，被广大人们认可。但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。在大多数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%～35%。在不断提高压缩空气系统效率的同时，空压机运行时会产生大量的压缩热，压缩热消耗的能量占机组运行功率的85%以上。
3.现有的空压机产生的热量大多通过机组的风冷或水冷系统释放到大气当中，热量没有被利用造成能源浪费，同时由于热排放加剧了城市的温室效应。所以压缩机的热回收即可持续回收大量的压缩热量，又降低了冷却系统损耗，是降低客户生产成本的必要手段。现在对空气压缩机热回收通常是外接专用的热回收装置，造成整个装置体积大，安装不方便，而且热回收完毕后的压缩空气温度仍然相对较高，需要对其进行进一步降温，目前在这方面没有此方式热回收与冷却一体化的装置。为此，我们提出一种集成式设计，具有热量回收和降温功能的空气压缩机热回收装置来解决现有技术中存在的问题不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置，以解决上述背景技术中提出现有的空压机产生的热量大多通过机组的风冷或水冷系统释放到大气当中，热量没有被利用造成能源浪费，同时由于热排放加剧了城市的温室效应，以及现有方式的热回收装置体积大，安装不方便的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置，包括蜗壳冷却器壳体，所述蜗壳冷却器壳体的一端轴心处一体成型有进气管，所述进气管横穿蜗壳冷却器壳体的内部并延伸至蜗壳冷却器壳体的另一侧，所述蜗壳冷却器壳体远离进气管的一端通过轴承转动连接有转轴，所述转轴的一端端部固定连接有叶轮，所述叶轮位于蜗壳冷却器壳体的内部，所述叶轮远离转轴的一端前侧设置有扩压器，所述扩压器通过螺栓固定在蜗壳冷却器壳体的内部，所述扩压器远离叶轮的一侧设置有热回收装置，所述热回收装置远离扩压器的一侧设置有压缩气体冷却装置，所述压缩气体冷却装置远离热回收装置的一侧设置有水气分离装置，所述热回收装置、压缩气体冷却装置和水气分离装置均位于蜗壳冷却器壳体的内部，所述水气分离装置的输出端连通有冷凝水排出管，所述冷凝水排出管与蜗壳冷却器壳体一体成型设计，所述蜗壳冷却器壳体的上端侧壁连通有出气管。
7.优选的，所述热回收装置包括第一进液管、第一环形壳腔和第一出液管，所述第一进液管与第一环形壳腔连通，所述第一环形壳腔与第一出液管连通，所述第一进液管和第一出液管均与蜗壳冷却器壳体的侧壁一体成型设计，所述第一环形壳腔位于蜗壳冷却器壳体的内部。
8.优选的，所述压缩气体冷却装置包括第二进液管、第二环形壳腔和第二出液管，所述第二进液管与第二环形壳腔连通，所述第二环形壳腔与第二出液管连通，所述第二进液管和第二出液管均与蜗壳冷却器壳体的侧壁一体成型设计，所述第二环形壳腔位于蜗壳冷却器壳体的内部。
9.优选的，所述水气分离装置包括过滤板、凝水板和吸附板，所述过滤板位于压缩气体冷却装置的后侧，所述凝水板位于过滤板的后侧，所述吸附板位于凝水板的后侧，所述凝水板与吸附板之间形成蓄水腔，所述蓄水腔底端连通有水管，所述水管与冷凝水排出管连通。
10.优选的，所述过滤板由不锈钢滤网构成，所述凝水板由铜片构成，所述吸附板由活性炭板构成。
11.优选的，所述进气管的内部固定有空气过滤器。
12.优选的，所述转轴的外侧套接有密封圈，所述密封圈镶嵌在蜗壳冷却器壳体的内部。
13.本实用新型的技术效果和优点：本实用新型提出的蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置，与现有技术相比，具有以下优点：
14.1、本装置通过空气进入到蜗壳冷却器壳体内，在扩压器和叶轮的作用下对空气进行压缩，空气被压缩后温度升高，然后高温高压气体进入到热回收装置内，热回收装置设置有第一环形壳腔，第一环形壳腔内流动有吸热液体，吸热液体吸收高温气体中的热量，然后从第一出液管排出，然后把热量以热水、热风或蒸汽的方式运送到需要热量的生产岗位或生活设施处然后高压空气进入到气体降温装置内，同理气体降温装置内的第二环形壳腔对气体内的温度进行吸热，起到给气体降温作用以便达到生产要求，即实现对气体中的热量回收，回收效率高，大大降低能源浪费，节约资源；又实现给气体降温，满足市场需求；同时减少了热排放，缓解了城市的温室效应；
15.2、现有的压缩机的热回收装置大多是和压缩机分体设计，当需要多级压缩机对空气进行压缩时，就需要多个热回收装置来实现热回收，体积相对较大，在已建成的机房，不方便安装，而且建造设备成本提高，本实用新型把热回收装置设置在压缩机的内部与其一体式设计，大大减小压缩机体积，占地面积小，安装方便，提高工作效率，降低成本；把热回收装置和气体降温装置设计在压缩机的内部与其一体化设计，大大减小了空气压缩机的安装体积，便于安装。
附图说明
16.图1为本实用新型的空气流动状态示意图；
17.图2为本实用新型的结构图；
18.图3为本实用新型的水气分离装置结构图。
19.附图标记：1、蜗壳冷却器壳体；2、进气管；3、转轴；4、叶轮；5、扩压器；6、热回收装
置；601、第一进液管；602、第一环形壳腔；603、第一出液管；7、压缩气体冷却装置；701、第二进液管；702、第二环形壳腔；703、第二出液管；8、水气分离装置；801、过滤板；802、凝水板；803、吸附板；804、蓄水腔；805、水管；9、冷凝水排出管；10、出气管；11、空气过滤器；12、密封圈。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图2所示，本实用新型提供了蜗壳式离心空压机热回收与冷却一体化装置，包括蜗壳冷却器壳体1，蜗壳冷却器壳体1的一端轴心处一体成型有进气管2，进气管2的入口内部安装有空气过滤器11，对进入进气管2的空气进行过滤，避免灰尘，固体颗粒进入，起到过滤作用，进气管2横穿蜗壳冷却器壳体1的内部并延伸至蜗壳冷却器壳体1的另一侧，蜗壳冷却器壳体1远离进气管2的一端通过轴承转动连接有转轴3，转轴3的外侧套接有密封圈12，密封圈12安装在蜗壳冷却器壳体1的内部，提高转轴3与蜗壳冷却器壳体1之间的密闭性，转轴3的输入端由齿轮箱带动，齿轮箱由电机带动，进而为转轴3提供动力，连接在转轴3的一端端部固定连接有叶轮4，叶轮4位于蜗壳冷却器壳体1的内部，叶轮4远离转轴3的一端前侧设置有扩压器5，扩压器5通过螺栓固定在蜗壳冷却器壳体1的内部；
22.如图1和图2所示，扩压器5远离叶轮4的一侧设置有热回收装置6，热回收装置6包括第一进液管601、第一环形壳腔602和第一出液管603，第一环形壳腔602的中间设置有安全阀，提高装置的安全性，第一进液管601与第一环形壳腔602连通，第一环形壳腔602与第一出液管603连通，第一进液管601和第一出液管603均与蜗壳冷却器壳体1的侧壁一体成型设计，第一环形壳腔602位于蜗壳冷却器壳体1的内部；
23.如图1和图2所示，热回收装置6远离扩压器5的一侧设置有压缩气体冷却装置7，压缩气体冷却装置7包括第二进液管701、第二环形壳腔702和第二出液管703，第二进液管701与第二环形壳腔702连通，第二环形壳腔702与第二出液管703连通，第二进液管701和第二出液管703均与蜗壳冷却器壳体1的侧壁一体成型设计，第二环形壳腔702位于蜗壳冷却器壳体1的内部；
24.如图2和图3所示，压缩气体冷却装置7远离热回收装置6的一侧设置有水气分离装置8，水气分离装置8包括过滤板801、凝水板802和吸附板803，过滤板801位于压缩气体冷却装置7的后侧，凝水板802位于过滤板801的后侧，吸附板803位于凝水板802的后侧，凝水板802与吸附板803之间形成蓄水腔804，蓄水腔804底端连通有水管805，水管805与冷凝水排出管9连通，过滤板801由不锈钢滤网构成，凝水板802由铜片构成，吸附板803由活性炭板构成热回收装置6、压缩气体冷却装置7和水气分离装置8均位于蜗壳冷却器壳体1的内部，水气分离装置8的输出端连通有冷凝水排出管9，冷凝水排出管9与蜗壳冷却器壳体1一体成型设计，蜗壳冷却器壳体1的上端侧壁连通有出气管10。
25.现有的压缩机的热回收装置大多是和压缩机分体设计，当需要多级压缩机对空气
进行压缩时，就需要多个热回收装置来实现热回收，体积相对较大，占地面积大，不方便安装，而且建造设备成本提高，该压缩机把热回收装置6设置在压缩机的内部与其一体式设计，大大减小压缩机体积，占地面积小，安装方便，提高工作效率，降低成本。
26.工作原理：电机带动齿轮箱工作，齿轮箱带动转轴3旋转，进而转轴3带动叶轮4旋转，叶轮4旋转形成空气流动，进而外界空气通过进气管2进入到蜗壳冷却器壳体1内，然后空气进入到扩压器5，在扩压器5的作用下空气被压缩，压缩后的空气温度升高，然后高温高压气体进入到热回收装置6内，热回收装置6设置有第一环形壳腔602，第一环形壳腔602内流动有吸热液体，吸热液体吸收高温气体中的热量，然后从第一出液管603排出，然后把热量运送到需要热量的生产岗位或生活设施处；
27.被热回收装置6吸热后的气体进入到压缩气体冷却装置7内，此时高压气体中温度相对较高需要对其降温，压缩气体冷却装置7设置有第二环形壳腔702，第二环形壳腔702内流动有吸热液体，吸热液体吸收高温气体中的热量，然后从第二出液管703排出，然后通过冷却塔把热量散发出去，吸热液体降温后再由第二进液管701进入第二环形壳腔702，依次循环实现对高温气体的降温；
28.高温气体的热量被充分排出利用，然后进入到水气分离装置8内，首先经过由不锈钢滤网构成过滤板801进行过滤杂质，然后经过由铜片构成的凝水板802，空气中的水分凝结成液体，然后流入到蓄水腔804内，冷凝水沿水管805排到冷凝水排出管9，然后排出蜗壳冷却器壳体1，过滤后的气体穿过由活性炭板构成的吸附板803，空气中的异物被吸附，提高空气的清新度，比较环保，然后空气通过出气管10排出蜗壳冷却器壳体1，实现气体的排出，整个工作过程完毕。
29.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。