本發(fā)明涉及熱回收,具體是一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置。
背景技術(shù):
1、空分工程是指通過低溫精餾等方法從空氣中分離出氧氣、氮?dú)狻鍤獾裙I(yè)氣體的過程。在該工程中,空氣壓縮機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備之一,其作用是將低壓空氣壓縮至所需壓力,為后續(xù)精餾提供原料氣。壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量壓縮熱,導(dǎo)致排氣溫度通常高達(dá)八十至一百二十?dāng)z氏度。這部分余熱若直接排放,不僅造成能源浪費(fèi),還會(huì)增加下游冷卻器的負(fù)荷,并加劇環(huán)境熱污染。因此,對(duì)空分工程壓縮機(jī)余熱進(jìn)行回收利用,對(duì)于降低生產(chǎn)能耗、減少碳排放具有重要意義。
2、目前,空分工程中壓縮機(jī)余熱回收的主流方式為氣-水換熱。具體做法是在壓縮機(jī)排氣管道上安裝管殼式換熱器或板式換熱器,利用冷卻水吸收高溫壓縮空氣的熱量,產(chǎn)出熱水用于廠區(qū)采暖、工藝預(yù)熱或生活用水。這種方案結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟,但存在明顯不足:一方面,換熱器僅回收了部分顯熱,排出的壓縮空氣仍具有較高溫度,余熱利用不徹底;另一方面,空分工程對(duì)進(jìn)入壓縮機(jī)的低壓空氣有嚴(yán)格的干燥要求,通常需要設(shè)置吸附式干燥器來去除水分,而干燥器的吸附劑再生需要消耗大量電能或蒸汽,這恰恰與余熱回收系統(tǒng)相互獨(dú)立,未能實(shí)現(xiàn)能量耦合。為了降低吸附劑再生的能耗,部分現(xiàn)有技術(shù)嘗試?yán)脡嚎s空氣自身的熱量進(jìn)行再生。例如,將壓縮機(jī)高溫排氣的一部分引出,直接吹掃吸附劑床層,利用熱空氣帶走水分。這種方式雖然省去了外部熱源,但存在兩個(gè)問題:一是高溫排氣直接接觸吸附劑容易造成熱損傷,縮短吸附劑壽命;二是用于再生的熱氣與進(jìn)入壓縮機(jī)的低壓空氣相互連通,容易造成交叉污染,影響空氣凈化效果。
3、因此,有必要提供一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,包括箱體,所述箱體兩側(cè)分別設(shè)置有高壓進(jìn)風(fēng)口和高壓出風(fēng)口,所述箱體內(nèi)靠近高壓進(jìn)風(fēng)口一側(cè)分布有第一導(dǎo)熱片、靠近高壓出風(fēng)口一側(cè)分布有第二導(dǎo)熱片;
2、所述箱體前面上下分別設(shè)置有冷水入口和熱水出口,所述第一導(dǎo)熱片中貫穿有多根第一導(dǎo)熱管,所述第一導(dǎo)熱管兩端分別連通到冷水入口和熱水出口。
3、進(jìn)一步的,所述箱體上方固定有凈化外殼,所述凈化外殼內(nèi)分布有吸附塊,所述凈化外殼兩端分別設(shè)置有低壓進(jìn)風(fēng)口和低壓出風(fēng)口,所述凈化外殼底部分布有再生導(dǎo)熱片,且所述再生導(dǎo)熱片與第二導(dǎo)熱片間貫穿有多根第二導(dǎo)熱管。
4、進(jìn)一步的,所述凈化外殼上部為圓柱體下部為長方體,所述再生導(dǎo)熱片分布在凈化外殼下部,所述凈化外殼上部的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸外壁圓周分布地固定有多片與凈化外殼上部內(nèi)壁貼合的隔板,所述吸附塊分布在每片隔板間。
5、進(jìn)一步的,所述轉(zhuǎn)軸連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)中。
6、進(jìn)一步的,所述凈化外殼下部的兩端分布設(shè)置有凈化入口和廢氣出口。
7、進(jìn)一步的,所述廢氣出口連接到排氣泵中。
8、進(jìn)一步的,所述箱體內(nèi)的下部設(shè)置有下通道,所述下通道與靠近高壓進(jìn)風(fēng)口的一端連通,所述下通道對(duì)應(yīng)第二導(dǎo)熱片所在的位置設(shè)置有多片可開閉的下導(dǎo)風(fēng)板。
9、進(jìn)一步的,所述箱體內(nèi)第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片間分布有多片可開閉的側(cè)導(dǎo)風(fēng)板。
10、進(jìn)一步的,所述下通道內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有水平且貫穿到箱體外的下滑桿,所述下滑桿與每片下導(dǎo)風(fēng)板間鉸接有下連桿;
11、所述下滑桿與箱體間連接有下伸縮缸。
12、進(jìn)一步的,所述箱體內(nèi)第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片間滑動(dòng)設(shè)置有豎直且貫穿到箱體外的側(cè)滑桿,所述側(cè)滑桿與每片側(cè)導(dǎo)風(fēng)板間鉸接有側(cè)連桿;
13、所述側(cè)滑桿與箱體間連接有側(cè)伸縮缸。
14、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
15、本發(fā)明中,通過箱體內(nèi)第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片吸收高溫高壓空氣的熱量,一部分熱量經(jīng)第一導(dǎo)熱管傳遞給冷水,從熱水出口輸出熱水供生產(chǎn)或生活使用;另一部分熱量經(jīng)第二導(dǎo)熱管傳遞至再生導(dǎo)熱片,用于吸附塊的再生。實(shí)現(xiàn)了壓縮熱的分級(jí)利用,顯著降低能耗。
16、本發(fā)明中,凈化外殼上部為圓柱體,內(nèi)部設(shè)置轉(zhuǎn)軸和多片隔板,將吸附塊分隔成多個(gè)獨(dú)立區(qū)域。轉(zhuǎn)軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每個(gè)區(qū)域的吸附塊依次經(jīng)過下半部再生區(qū)和上半部吸附區(qū)。從而實(shí)現(xiàn)吸附與再生的連續(xù)進(jìn)行,避免了傳統(tǒng)吸附式干燥器需要雙塔切換或停機(jī)再生的缺點(diǎn),保證壓縮機(jī)進(jìn)氣處理不間斷。
17、本發(fā)明中,箱體內(nèi)設(shè)有下通道及多片可開閉的下導(dǎo)風(fēng)板,以及第一導(dǎo)熱片與第二導(dǎo)熱片之間的多片可開閉的側(cè)導(dǎo)風(fēng)板。通過下伸縮缸控制下導(dǎo)風(fēng)板的開閉,可使高溫空氣直接經(jīng)下通道流向第二導(dǎo)熱片,繞過第一導(dǎo)熱片,優(yōu)先提高再生溫度。通過側(cè)伸縮缸控制側(cè)導(dǎo)風(fēng)板的開閉,可調(diào)節(jié)高溫空氣是否流經(jīng)第一導(dǎo)熱片。根據(jù)熱水需求與再生需求的輕重緩急,靈活分配余熱,實(shí)現(xiàn)熱水回收與吸附再生的最佳平衡,避免了高溫蒸汽直接接觸吸附塊造成的熱損傷,同時(shí)再生徹底,延緩吸附塊飽和失效,延長其更換周期。高溫高壓空氣在箱體內(nèi)釋放熱量后從高壓出風(fēng)口排出,自身溫度顯著降低,減少了下游冷卻器的負(fù)荷,進(jìn)一步節(jié)約能源。
1.一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,包括箱體(1),其特征在于,所述箱體(1)兩側(cè)分別設(shè)置有高壓進(jìn)風(fēng)口(21)和高壓出風(fēng)口(22),所述箱體(1)內(nèi)靠近高壓進(jìn)風(fēng)口(21)一側(cè)分布有第一導(dǎo)熱片(4)、靠近高壓出風(fēng)口(22)一側(cè)分布有第二導(dǎo)熱片(5);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述箱體(1)上方固定有凈化外殼(6),所述凈化外殼(6)內(nèi)分布有吸附塊(69),所述凈化外殼(6)兩端分別設(shè)置有低壓進(jìn)風(fēng)口(61)和低壓出風(fēng)口(62),所述凈化外殼(6)底部分布有再生導(dǎo)熱片(610),且所述再生導(dǎo)熱片(610)與第二導(dǎo)熱片(5)間貫穿有多根第二導(dǎo)熱管(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述凈化外殼(6)上部為圓柱體下部為長方體,所述再生導(dǎo)熱片(610)分布在凈化外殼(6)下部,所述凈化外殼(6)上部的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(67),所述轉(zhuǎn)軸(67)外壁圓周分布地固定有多片與凈化外殼(6)上部內(nèi)壁貼合的隔板(68),所述吸附塊(69)分布在每片隔板(68)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)軸(67)連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)(65)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述凈化外殼(6)下部的兩端分布設(shè)置有凈化入口(63)和廢氣出口(64)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述廢氣出口(64)連接到排氣泵(66)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述箱體(1)內(nèi)的下部設(shè)置有下通道(9),所述下通道(9)與靠近高壓進(jìn)風(fēng)口(21)的一端連通,所述下通道(9)對(duì)應(yīng)第二導(dǎo)熱片(5)所在的位置設(shè)置有多片可開閉的下導(dǎo)風(fēng)板(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述箱體(1)內(nèi)第一導(dǎo)熱片(4)和第二導(dǎo)熱片(5)間分布有多片可開閉的側(cè)導(dǎo)風(fēng)板(8)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述下通道(9)內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有水平且貫穿到箱體(1)外的下滑桿(71),所述下滑桿(71)與每片下導(dǎo)風(fēng)板(7)間鉸接有下連桿(72);
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種空分工程壓縮機(jī)余熱回收裝置,其特征在于,所述箱體(1)內(nèi)第一導(dǎo)熱片(4)和第二導(dǎo)熱片(5)間滑動(dòng)設(shè)置有豎直且貫穿到箱體(1)外的側(cè)滑桿(81),所述側(cè)滑桿(81)與每片側(cè)導(dǎo)風(fēng)板(8)間鉸接有側(cè)連桿(82);