利用空压机余热的一次回风空调箱的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及利用空压机余热的一次回风空调箱。


背景技术：

2.空压机作为工业用的气力输送设备,在生产高压空气过程中会产生大量热量，目前空压机冷却水的降温处理一般是通过冷却塔实现,经冷却水处理的空压机余热的热量散失到大气中,这样不仅造成大量的能源浪费,造成环境的热污染,同时在空压机降温处理过程中还需消耗额外电能,严重浪费了能量。
3.一次回风空调箱是一种常见的工艺空调系统，其夏季需要供热以满足再热需求，冬季供热和室外新风预热也需要热量。回收空压机冷却水余热和空压机空气余热可以大幅度降低空调系统能耗。
4.cn201821299115.5公开了一种空压机热回收与空调制热量的综合利用。其利用在空压机外壁安装热交换器，回收了空压机的散热，并通过设置了循环水箱，增加了水流吸热，循环水箱的热水供空调进行利用。
5.cn201820563085.8公开了一种空压余热回收代替空调加热装置。其利用余热回收机回收空压机排放的高温热风，并利用热水桶收集热量，再将空调内部的表冷器进入的冷风流流经换热器，使冷风变热，变热后的热风进入空调风柜再排出，实现加热的目的。
6.因此，现有技术对于空压机余热的回收并不充分，无法同时回收高温热和低温热，且仅描述了热量可用于空调供热，对于余热利用的方式并没有具体的实施方案，缺乏针对空调应用的具体设计，并且供热一般只存在于冬季，夏季存在很多余热浪费。


技术实现要素：

7.针对上述问题，现提供空压机余热的一次回风空调箱。
8.具体技术方案如下：
9.利用空压机余热的一次回风空调箱，用于一次回风空调箱，具有这样的特征：包括空压机、第一级空气-水换热器、水-水换热器、蓄热罐、第二级空气-水换热器和第三级空气-水换热器，所述空压机的空气出口与所述第一级空气-水换热器的空气进口连通，所述第一级空气-水换热器的水侧入口与所述水-水换热器的第一水侧出口连通，所述第一级空气-水换热器的水侧出口与所述蓄热罐的第一水侧入口连通，所述蓄热罐的第一水侧出口与所述水-水换热器的第一水侧入口连通，所述空压机的出水口与所述水-水换热器的第二水侧入口连通，所述蓄热罐的第二水侧出口与所述第二级空气-水换热器的水侧入口连通，所述蓄热罐的第二水侧入口与所述第三级空气-水换热器的水侧出口相连通，所述第二级空气-水换热器、所述第三级空气-水换热器和所述蓄热罐间设有第一三通阀，所述第二级空气-水换热器的水侧出口和所述第一三通阀相连，所述第三级空气-水换热器的水侧入口和所述第一三通阀通过第二管路相连，所述蓄热罐的第二水侧入口和所述第一三通阀通过第三管路相连。
10.进一步地，所述第二级空气-水换热器为冬季加热盘管或夏季再热盘管，所述第三级空气-水换热器为冬季新风预热盘管。
11.进一步地，所述第二级空气-水换热器和所述第三级空气-水换热器间还设有第四级空气-水换热器，所述第二级空气-水换热器的出风口和所述第四级空气-水换热器的进风口连通，所述第四级空气-水换热器的出风口和第三级空气-水换热器的进风口连通。
12.进一步地，所述第四级空气-水换热器为空调箱表冷器。
13.进一步地，所述第三级空气-水换热器的出风口处还设有加湿器。
14.进一步地，所述蓄热罐的第二水侧出口与所述第二级空气-水换热器的水侧入口间设有第三水泵，所述蓄热罐的第一水侧出口与所述水-水换热器的第一水侧入口间设有第二水泵。
15.进一步地，所述利用空压机余热的一次回风空调箱还包括冷却塔，所述冷却塔、所述空压机和所述水-水换热器间设有第二三通阀，所述冷却塔的进水口和所述第二三通阀通过第四管路相连，所述空压机的进水口和所述第二三通阀通过第五管路和第十三管路相连，所述水-水换热器和所述第二三通阀通过第六管路相连。
16.进一步地，所述第五管路上设有第一水泵。
17.进一步地，所述蓄热罐为一个分层水箱。
18.上述方案的有益效果是：空气-水换热器回收空压机空气余热，水-水换热器回收空压机冷凝排热，实现余热梯级回收，通过蓄热罐将热回收部分和空调箱用热部分解耦，将空压机余热用于空调箱供热，并实现了品位对口和梯级利用，能够达到空调系统冬季供热和夏季再热的目的，实现了全年余热回收，避免了空压机余热的浪费，保护了环境，降低了能耗。
附图说明
19.图1为本实用新型利用空压机余热的一次回风空调箱的原理示意图。
20.附图中：1、第三级空气-水换热器；2、第四级空气-水换热器；3、第二级空气-水换热器；4、加湿器；5、空压机；51、第七管路；52、第八管路；53、第九管路；54、第十三管路；6、水-水换热器；61、第十管路；62、第十一管路；63、第十二管路；7、第一级空气-水换热器；8、蓄热罐；81、第一管路；82、第二管路；83、第三管路；84、第十二管路；9、冷却塔；10、第一水泵；11、第二水泵；12、第三水泵；13、第一三通阀；14、第二三通阀；141、第四管路；142、第五管路；143、第六管路；19、混风空气流；191、室外新风；192、室内回风；193、送风。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
24.如图1所示，本实用新型的实施例中提供的利用空压机余热的一次回风空调箱，用于一次回风空调箱，包括空压机5、第一级空气-水换热器7、水-水换热器6、蓄热罐8、第二级空气-水换热器3和第三级空气-水换热器1，空压机5的空气进口通过第七管路51进入空气，空压机5的空气出口与第一级空气-水换热器7的空气进口通过第七管路52连通，第一级空气-水换热器7的水侧入口与水-水换热器6的第一水侧出口通过第十管路61连通，第一级空气-水换热器7的水侧出口与蓄热罐8的第一水侧入口通过第十一管路62连通，蓄热罐8的第一水侧出口与水-水换热器6的第一水侧入口通过第十二管路63连通，空压机5的出水口与水-水换热器6的第二水侧入口通过第九管路53连通，蓄热罐8的第二水侧出口与第二级空气-水换热器3的水侧入口通过第一管路81连通，蓄热罐8的第二水侧入口与第三级空气-水换热器1的水侧出口通过第十二管路84相连通，第二级空气-水换热器3、第三级空气-水换热器1和蓄热罐8间设有第一三通阀13，第二级空气-水换热器3的水侧出口和第一三通阀13的一个进口相连，蓄热罐8的第二水侧入口和第一三通阀13的一个出口通过第二管路82相连，第三级空气-水换热器1的水侧入口和第一三通阀13的另一个出口通过第三管路83相连。
25.由于供热一般只存在于冬季，夏季存在很多余热浪费，本实用新型可以利用空压机5的余热实现冬季供热以及夏季再热的目的，有效节约能耗，在夏季时，通过控制第一三通阀13，使得第三管路83关闭，使第三级空气-水换热器1不工作，第二管路82打开，第一级空气-水换热器7水侧出口的热水进入蓄热罐8，蓄热罐8内的热水通过第二级空气-水换热器3和空气换热，实现夏季再热；在冬季时，通过控制第一三通阀13门，使得第二管路82关闭，第三管路83打开，第一级空气-水换热器7水侧出口的热水进入蓄热罐8，蓄热罐8内的热水通过第二级空气-水换热器3和空气换热后再经过第三级空气-水换热器1和空气换热，蓄热罐8内的热水通过第二级空气-水换热器3和空调箱混风空气流换热，之后通过第三级空气-水换热器1换热对空调系统新风空气流进行预热，实现空调系统冬季供热。
26.本实用新型给出了余热利用的具体的实施方案，并针对空调应用给出了具体的设计方案。
27.具体地，第二级空气-水换热器3为冬季加热盘管或夏季再热盘管，第三级空气-水换热器1为冬季新风预热盘管。夏季时，蓄热罐8内的热水通过夏季再热盘管和空气换热，实现夏季再热；冬季时，蓄热罐8内的热水通过冬季加热盘和空调箱混风空气流换热，之后通过冬季新风预热盘管对空调系统新风空气流进行预热，实现空调系统冬季供热。
28.第二级空气-水换热器3和第三级空气-水换热器1间还设有第四级空气-水换热器2，第二级空气-水换热器3的出风口和第四级空气-水换热器2的进风口连通，第四级空气-水换热器2的出风口和第三级空气-水换热器1的进风口连通。
29.在夏季时，室外新风通过第四级空气-水换热器2冷却和第二级空气-水换热器3加热后变为送风193；在冬季时，191经过第三级空气-水换热器1进行预热后和室外新风192混合成混风空气流19，之后经过第四级空气-水换热器2冷却和第二级空气-水换热器3加热后变为送风193。
30.具体地，第四级空气-水换热器2为空调箱表冷器。
31.为了使空调系统出来的风有一定的湿度，第三级空气-水换热器1的出风口处还设有加湿器4。
32.送风193通过第三级空气-水换热器1和加湿器4排出。
33.为了方便输送水，蓄热罐8的第二水侧出口与第二级空气-水换热器3的水侧入口间设有第三水泵12，蓄热罐8的第一水侧出口与水-水换热器6的第一水侧入口间设有第二水泵11，通过第二水泵11和第三水泵12加压，使水更加容易输送。
34.利用空压机5余热的一次回风空调箱还包括冷却塔9，冷却塔9、空压机5和水-水换热器6间设有第二三通阀14，冷却塔9的进水口和第二三通阀14的一个出口通过第四管路141相连，空压机5的进水口和第二三通阀14通过第五管路142和第十三管路54相连，水-水换热器6和第二三通阀14通过第六管路143相连。
35.当水-水换热器6的热回收不能满足冷却水冷却需求时，冷却塔9工作，通过冷却塔9对冷却水进一步冷却，通过控制第二三通阀14，使得第四管路141打开，第五管路142关闭，利用冷却塔9对冷却水进行进一步冷却，同时也可以调节第四管路141和第五管路142的流量比实现冷却水温度的控制。当水-水换热器6的热回收可以满足冷却水冷却需求时，冷却塔9停机，通过控制第二三通阀14，使得第四管路141关闭，第五管路142打开。
36.第五管路142上设有第一水泵10，给水加压，使水更加容易输送。
37.另外，蓄热罐8为一个分层水箱，可以实现上下层温度的分层。蓄热罐8的第一水侧出口和第一水侧入口的温度与第二水侧出口和第二水侧入口的温度分开。
38.以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。