一种空压机油废热回收的吸附除湿装置的制作方法

1.本实用新型涉及空气处理技术领域，具体涉及一种空压机油废热回收的吸附除湿装置。


背景技术：

2.油循环系统空压机因其压缩动力强劲、对工作环境适应性好，被广泛应用于工厂、车间的高压气体压缩生产中。然而，油循环系统空压机工作过程消耗的能源只有15％转化为空气势能，其余85％都转化为热能。热能被空压机循环油吸收后，油温高达85℃以上，但该部分热量一般被空压机自带的冷却设备排放到空气中浪费掉，造成能耗损失。此外，在压缩气体过程中，当空压机吸入高温高湿的空气时，会导致其排气量与排气压力降低，降低系统效率，增加空压机组的能耗，同时还存在一定的安全隐患。
3.目前，已有相关针对空压机废热回收与进气除湿相结合的技术。调研发现，相关技术通过风冷的形式，利用表面式冷却装置对空压机的高热部分降温，然后将获得的高热气体配合转轮式吸附除湿装置，进行吸附
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脱附再生过程，生成干燥空气用于空气压缩，提高效率，降低能耗。但针对液体循环系统空压机，大量的热量被循环液体富集，表面冷却装置无法快速高效将热能回收利用。此外，其降温效果受进口空气参数(温度、湿度)影响较大，对工作环境具有一定的限制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空压机油废热回收的吸附除湿装置，通过回收空压机余热驱动吸附式除湿，提供低露点温度的干燥空气，达到节能降耗的目的。
5.本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
6.一种空压机油废热回收的吸附除湿装置，包括空压机、换热器、热流体储罐、吸附除湿床、循环泵一、循环泵二、循环泵三、冷却塔、鼓风机和储气罐；
7.热流体储罐出口经循环泵一、换热器冷侧、吸附除湿床恒温管道与热流体储罐入口相连构成再生热源回路；冷却塔出口经循环泵二、吸附除湿床恒温管道与冷却塔入口相连构成吸附冷却回路；空压机油出口经循环泵三、换热器热侧与空压机油入口相连构成空压机油废热利用回路；鼓风机依次经吸附除湿床除湿通道、空压机与储气罐相连；
8.当吸附除湿床处在吸附冷却回路中时，吸附除湿床运行在吸附除湿工况：
9.潮湿空气经鼓风机进入吸附除湿床的除湿通道进行除湿，除湿后的干燥空气进入空压机压缩至储气罐。同时，冷却塔内的冷流体经循环泵二进入吸附除湿床的恒温管道回收吸附热，吸热后的冷流体回到冷却塔降温。
10.当吸附除湿床处在再生热源回路中时，吸附除湿床运行在再生工况：
11.热流体储罐的热流体经循环泵一输送至换热器与高温空压机油进行换热，变成高温热流体，进入吸附除湿床的恒温管道，营造吸附剂脱附再生的高温环境，脱附后的高湿气
体排出室外，降温后的热流体回到热流体储罐。
12.作为优选，所述吸附除湿床包括至少两个并联的吸附除湿床，当至少一个吸附除湿床运行在吸附除湿工况时，至少另一个吸附除湿床运行在再生工况。如此，可实现对空压机油废热的回收利用以及连续供应低温干燥空气的效果。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、空压机油通过换热器与再生热流体进行换热，能够快速降低空压机内部温度，换热过程稳定可靠。
15.2、吸附除湿床利用空压机油废热做为吸附剂再生热源，无需额外的加热能耗，实现能源高效回收利用。
16.3、冷流体在吸附过程中不仅能有效吸收吸附热，提高了吸附床的吸附效率，还能对除湿后的干燥空气进行降温处理，为空压机提供低温干燥的空气，减小高温气体对空压系统的损害和系统能耗。
附图说明
17.图1是本实施例的一种空压机油废热回收的吸附除湿装置的整体结构示意图；
18.附图标记说明：1
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空压机；2
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换热器；3
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循环泵三；4
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循环泵一；5
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热流体储罐；6
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吸附除湿床一；7
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吸附除湿床二；8
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冷却塔；9
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循环泵二；10
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鼓风机；11
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储气罐；v1～v7
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四位二通换向阀。
具体实施方式
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含包括一个或者更多个该特征。另外，本技术中的热侧、冷侧的定义是：热侧的热量向冷侧转移，流经热侧的流体放热降温，流经冷侧的流体吸热升温。
21.参阅图1，本实施例给出了一种空压机油废热回收的吸附除湿装置，包括空压机1、换热器2、热流体储罐5、吸附除湿床一6、吸附除湿床二7、冷却塔8、循环泵二9、鼓风机10、储气罐10以及配套的管道、循环泵、四位二通换向阀及控制系统。
22.热流体储罐5出口依次经循环泵一4、换热器2冷侧、四位二通换向阀v4分别与吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的恒温管道入口相连，吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的恒温管道出口分别经四位二通换向阀v6、四位二通换向阀v7的一个出口与热流体储罐5入口相连，构成再生热源回路。
23.冷却塔8出口依次经循环泵二9、四位二通换向阀v3分别与吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的恒温管道入口相连，吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的恒温管道出口分别经四位二通换向阀v6、四位二通换向阀v7的另一个出口与冷却塔8入口相连，构成吸附冷却回路。
24.鼓风机10通过四位二通换向阀v5分别与吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的除湿通道入口相连，吸附除湿床一6、吸附除湿床二7的除湿通道出口分别经四位二通换向阀v1、四位二通换向阀v2的一个出口与空压机1的气体入口相连，空压机1的气体出口与储气罐11相
连，四位二通换向阀v1、四位二通换向阀v2的另一个出口直接与外界相通，用于排出高湿空气。
25.空压机1的空压机油出口依次经循环泵三3、换热器2热侧后回到空压机1的空压机油入口构成空压机油废热利用回路。
26.下面对本实施例的吸附除湿装置的运行过程进行说明。
27.吸附除湿床一6吸附除湿：潮湿空气通过鼓风机10经过四位二通换向阀v5进入吸附除湿床一6的除湿通道，除湿后的干燥空气流经四位二通换向阀v1，通过干燥空气管路被空压机1压缩至储气罐11。同时，循环泵二9将冷却塔8内的冷流体输送经过四位二通换向阀v3，进入吸附除湿床一6的恒温管道回收吸附热，吸收热能后的冷流体经过四位二通换向阀v6进入冷却塔8降温，循环利用。
28.吸附除湿床二7吸附除湿，吸附除湿床一6脱附再生：当吸附除湿床一6吸附饱和后，停止潮湿空气和冷流体的输入，待吸附除湿床一6的恒温管道所有冷流体回收至冷却塔8后，循环泵一4将热流体储罐5内的低温热流体输送经过换热器2与高温空压机油进行换热，换热后的高温热流体经过四位二通换向阀v4进入吸附除湿床一6的恒温管道，营造吸附剂脱附再生的高温环境，脱附后的高湿气体经过四位二通换向阀v1排出室外，低温热流体经过四位二通换向阀v6回收至热流体储罐5循环利用。同时，潮湿空气通过鼓风机10经过四位二通换向阀v5进入吸附除湿床二7的除湿通道，除湿后的干燥空气流经四位二通换向阀v2，通过干燥空气管路被空压机1压缩至储气罐11。循环泵二9将冷却塔8内的冷流体输送经过四位二通换向阀v3，进入吸附除湿床二7的恒温管道回收吸附热，吸收热能后的冷流体经过四位二通换向阀v7进入冷却塔8降温，循环利用。
29.如此，两组吸附床配合多组四位二通换向阀，周期性交替运行，实现对空压机油废热的回收利用以及连续供应低温干燥空气的效果。
30.容易理解的是，虽然本实施例中采用了两组吸附床，但吸附床的数量可根据需要设置为更多组，当至少一组吸附床运行在吸附除湿工况时，至少另一组吸附床运行在再生工况，反之亦然。
31.以南沙广汽丰田发动机工厂运行油循环发动机为例，该空压机产气量40m3/min，空压机稳定运行30min后油温高达85℃以上。结合实际工况，忽略热回收系统以及管道热损失，处理空气入口湿含量0.016kg/kg(参数变化范围：0.012
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0.024kg/kg)，处理空气温度30℃，冷却流体温度25℃，再生温度70℃(参数变化范围：50
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80℃)。取循环周期为1200s，吸附除湿阶段除湿换热器均能够将出口湿度降低至要求的空气湿度条件(0.0076kg/kg以下)，除湿换热器出口空气温度能够从接近再生温度的位置迅速下降至30℃以下。
32.上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。