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一种低温高效空气压缩装置及其方法


技术摘要:
本发明公开了一种低温高效空气压缩装置及其方法,包括管路,换热器,干燥机,制冷机,空气压缩机和储气罐。管路外层覆有保温层,减少传输过程中热量损失。制冷机,换热器和干燥机构成冷却和干燥回路置于空气压缩机的入口端,电能分别驱动制冷机以及空气压缩机,经前置  全部
背景技术:
气动系统作为工业三大动力传输系统之一在现代工业生产中应用广泛。其缺点是 相比电力传输和液压传输系统效率偏低仅20-30%,浪费大量的电力能源,在节能减排的社 会需求下,气动系统占据工厂总耗电量10-20%,有些工厂甚至高达35%,是工业现场优先 考虑的节能设备、气动系统的总能耗约占全国发电量的9%,节能空间大。而空气压缩机能 耗是气动系统的重要组成部分,30-40%。因此,有效降低压缩机能耗,被认为提高空气压缩 系统的效率和气动系统节能的一条重要的途径。 目前,常用的空气压缩机压缩过程接近绝热大约只有60-70%的电能转换成有效 能使用,约30%的能量都在冷却和干燥中以热能的形式散失,能耗巨大且效率偏低。 因此,如何提供一种有效降低空气压缩机能耗的装置及其方法的是本领域技术人 员亟需解决的问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供了一种低温高效空气压缩装置及其方法,用于降低空气压 缩系统能耗的装置。将传统的空气压缩机先压缩后干燥冷却的方式进行改进,提出在压缩 机入口处,先对空气进行干燥冷却处理,再进行压缩,以此来降低空气压缩机的能耗。 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 一种低温高效空气压缩装置,包括:干燥机、制冷机、换热器、空气压缩机和高压储 气罐; 所述干燥机、换热器、空气压缩机和所述高压储气罐通过管路连接; 所述换热器和所述制冷机组成制冷回路;且所述换热器与所述制冷机通过管路连 接。 进一步的,所述空气压缩机为一级或多级空气压缩机。 进一步的,所述制冷机为单级制冷或多级制冷。 进一步的,所述干燥器连接所述换热器的上游或下游。 进一步的,所述管路外层覆有保温层; 再进一步的,所述空气压缩机可以是活塞式、螺杆式、离心式和轴流式等目前所有 类型的空气压缩机的形式,压缩机的热力学过程可以是绝热、等温以及介于绝热和等温之 间的各种过程; 所述干燥机可以采用冷冻式、吸附式等所有类型的空气干燥的方式。 上述的一种低温高效空气压缩装置的空气压缩方法,包括:干燥、前置冷却、低温 压缩和储存; 3 CN 111550388 A 说 明 书 2/3 页 其中,干燥:空气通过管路进入干燥机中进行降温处理,使空气中的大部分水蒸气 达到饱和后析出变成液态水,干燥机将液态水排出,来降低空气的湿度; 前置冷却:初步干燥后的空气进入换热器中;同时,制冷机产生低温工质传输到换 热器中,空气与低温工质发生热交换,工质吸热升温,空气冷却,升温后的工质回到制冷机 中形成回路,冷却后的低温空气输送至空气压缩机; 低温压缩和储存:低温空气经空气压缩机压缩后输送至高压储气罐中储存。 在本发明中,电能分别驱动空气干燥、空气制冷和空气压缩,一部分电能通过干燥 机和前置冷却回路转换成空气中的有效能,一部分电能通过压缩转换成空气总的有效能。 经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明具有如下有益效果: 本发明引入前置干燥冷却装置,利用干燥机和制冷机对进入空气压缩机的空气进 行了干燥冷却处理,实现空气压缩机内的低温高效压缩,减少了压缩热的产生,降低了空气 压缩机的能耗。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1附图为本发明提供的低温高效空气压缩机装置结构图。 其中,图中: 1-管路;2-干燥机;3-换热器;4-空气压缩机;5-高压储气罐;6-制冷机。
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