一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统及其方法
技术领域
本发明涉及空压机余热回收技术领域，具体为一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统。
背景技术
空压机是大多数生产企业的主要动力设备，都有着较大的能耗。空压机的压缩机由电动机驱动高速旋转，大量的空气被压缩进空压机中，空气得到强烈的高压压缩，部分机械能转换为空气分子势能，使之温度骤升；压缩机的高速旋转摩擦发热，使空压机润滑油温度升高。这些高压高温油气混合气体，经过油气分离后，具有的热量都通过空压机的冷却器散失到空气中，造成了大量热能的浪费，同时，压缩空气和循环油，要通过风冷或水冷的方式来冷却降温，开启冷却风机或是水冷却系统的水泵、冷却塔风机等设备，又增加了空压机系统运行中的能耗，配备空压机的大多生产企业，在生产或是员工生活中，总有很多用热的地方，比如锅炉系统软水/除氧水的预热、电镀工业热水清洗、电子行业加热软水清洗元件、金属涂装热水皂化处理、空调系统供暖、烘干热风、多台空压机联控为热泵提供恒温热源、生活洗浴用热水等。
余热的回收利用在现有技术中作为的常见的一种能源充分利用和回收的方式，通过对热能的回收和转换重新利用在对应的设备商，可以实现加热和预热处理等工序。
在进行空压机的热量回收时，空压热热量输出无法应用在锅炉的预热过程中，并且空压机在持续运行时本身所产生的大量热能直接流失，长时间处于80~100℃之间时，空压机损耗增加，寿命降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统，解决了空压机本身产热流失而造成能源的流失的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统包括空压机本体和锅炉本体，所述空压机本体的输入端设置有进气管，所述空压机本体的输出端设置有出气管，所述出气管上设置有分流管，所述空压机本体的外表面设置有热交换箱，所述热交换箱的内部设置有热交换液，所述热交换箱的顶部设置有注入口，并且热交换箱的内部设置有换热管，所述热交换箱的输入端设置有引流装置，所述引流装置的输入端设置有进水管，所述引流装置的输出端设置有导入管，所述引流装置的回流端设置有导出管，所述引流装置的输出端设置有第一输送管，所述第一输送管的输出端设置有储存罐，所述引流装置的输出端设置有第二输送管，所述第二输送管上设置有温度检测器，并且第二输送管的输出端设置有热交换器，并且热交换器的输出端分别设置有引流管和排气管。
进一步地，所述出气管的输出端与所述锅炉本体的蒸汽输入端相互连通，所述出气管上设置有第一出气控制阀，所述分流管上设置有第二出气控制阀。
进一步地，所述热交换箱与所述空压机本体之间机械密封，所述换热管螺旋分布在所述热交换液的内部。
进一步地，所述进水管连接外部的冷水管，所述进水管上设置有第一水流控制阀。
进一步地，所述导入管的输处端与所述热交换箱的输入端连接，并且导入管的内部与所述换热管的输入端相互连通，所述导入管上设置有第二水流控制阀。
进一步地，所述导出管的输入端与所述热交换箱的输出端相互连通，并且导出管的输入端与所述换热管的输出端相互连通，所述导出管上设置有第三水流控制阀。
进一步地，所述储存罐的内部与所述第一输送管的内部相互连通，所述第一输送管上设置有第四水流控制阀。
进一步地，所述热交换器的输入端与所述分流管的输出端相互连通，所述引流管的内部与所述第二输送管的内部相互连通，并且引流管的输出端与所述锅炉本体的喷淋输入端相互连通，所述排气管通过所述热交换器与所述分流管的内部相互连通。
进一步地，还包括所述热交换箱上设置有扰流装置，所述扰流装置的输出端设置有扰流涡轮叶片，所述扰流涡轮叶片位于所述热交换箱的内部。
一种锅炉利用空压机余热提升热效能的方法，包括以下步骤：
S1、当需要对空压机本体输出端的高温气体引流至锅炉本体的蒸汽输入端时，优先启动出气管上的第一出气控制阀，使得空压及本体的输出高温直接进入锅炉本体的内部进行预热处理，增加锅炉本体升温的效率，降低能源的损耗；
S2、在空压机本体启动后，同步启动引流装置、第一水流控制阀、第二水流控制阀、第三水流控制阀和第四水流控制阀，引流装置通过进水管抽取冷水通过导入管进入换热管的内部，换热管通过热交换液与空压机本体的表面进行换热，从而充分的进行热能的交换，换热后的热水通过开启后的导出管和第一输送管进入储存罐的内部进行储存；
S3、通过启动引流装置，引流装置通过第一输送管反向抽取储存罐内部的储存热水输送至第二输送管，通过温度检测器对第二输送管内部的水流进行温度的检测，当温度没有达到需求温度时，启动第二出气控制阀，使得空压机本体的输出气体通过热交换器对水流再次进行热交换，保障输入水流温度可以满足使用的需求，不需要单独的消耗能源来加热水源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该锅炉利用空压机余热提升热效能的系统，通过热交换箱对空压机本体的表面进行溶液接触式冷却，提高冷却的充分性，设置有引流装置，引流装置通过第一输送管反向抽取储存罐内部的储存热水输送至第二输送管，通过温度检测器对第二输送管内部的水流进行温度的检测，当温度没有达到需求温度时，启动第二出气控制阀，使得空压机本体的输出气体通过热交换器对水流再次进行热交换，保障输入水流温度可以满足使用的需求，不需要单独的消耗能源来加热水源。
附图说明
图1为本发明提供的锅炉利用空压机余热提升热效能的系统的第一实施例的结构示意图；
图2为图1所示的热交换箱部分的截面图；
图3为本发明提供的锅炉利用空压机余热提升热效能的系统的第二实施例的结构示意图。
图中：1-空压机本体、11-进气管、12-出气管、13-分流管、2-锅炉本体、3-热交换箱、31-热交换液、32-注入口、33-换热管、4-引流装置、41-进水管、42-导入管、43-导出管、44-第一输送管、45-第二输送管、5-储存罐、6-温度检测器、7-热交换器、71-引流管、72-排气管、8-扰流装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
第一实施例：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统包括空压机本体1和锅炉本体2，所述空压机本体1的输入端设置有进气管11，所述空压机本体1的输出端设置有出气管12，所述出气管12上设置有分流管13，所述空压机本体1的外表面设置有热交换箱3，所述热交换箱3的内部设置有热交换液31，所述热交换箱3的顶部设置有注入口32，并且热交换箱3的内部设置有换热管33，所述热交换箱3的输入端设置有引流装置4，所述引流装置4的输入端设置有进水管41，所述引流装置4的输出端设置有导入管42，所述引流装置4的回流端设置有导出管43，所述引流装置4的输出端设置有第一输送管44，所述第一输送管44的输出端设置有储存罐5，所述引流装置4的输出端设置有第二输送管45，所述第二输送管45上设置有温度检测器6，并且第二输送管45的输出端设置有热交换器7，并且热交换器7的输出端分别设置有引流管71和排气管72。
出气管12主要输出空压机本体1输出的热气资源，注入口32上设置有密封盖，通过注入口32方便对热交换箱3内部进行注入热交换液31，热交换液31采用苯基硅油，引流管71上设置有单向阀，有效的避免水流的回流。
引流装置4包括两组引流泵，一组引流泵用于抽取冷水进入热交换箱3的内部进行热交换处理，另一组引流泵则用于抽取储存罐5内部的水源进入第二输送管45的内部。
所述出气管12的输出端与所述锅炉本体2的蒸汽输入端相互连通，所述出气管12上设置有第一出气控制阀，所述分流管13上设置有第二出气控制阀。
所述热交换箱3与所述空压机本体1之间机械密封，所述换热管33螺旋分布在所述热交换液31的内部。
所述进水管41连接外部的冷水管，所述进水管41上设置有第一水流控制阀。
所述导入管42的输处端与所述热交换箱3的输入端连接，并且导入管42的内部与所述换热管33的输入端相互连通，所述导入管42上设置有第二水流控制阀。
所述导出管43的输入端与所述热交换箱3的输出端相互连通，并且导出管43的输入端与所述换热管33的输出端相互连通，所述导出管43上设置有第三水流控制阀。
所述储存罐5的内部与所述第一输送管44的内部相互连通，所述第一输送管44上设置有第四水流控制阀。
所述热交换器7的输入端与所述分流管13的输出端相互连通，所述引流管71的内部与所述第二输送管45的内部相互连通，并且引流管71的输出端与所述锅炉本体2的喷淋输入端相互连通，所述排气管72通过所述热交换器7与所述分流管13的内部相互连通。
一种锅炉利用空压机余热提升热效能的方法，包括以下步骤：
S1、当需要对空压机本体1输出端的高温气体引流至锅炉本体2的蒸汽输入端时，优先启动出气管12上的第一出气控制阀，使得空压及本体1的输出高温直接进入锅炉本体2的内部进行预热处理，增加锅炉本体2升温的效率，降低能源的损耗；
S2、在空压机本体1启动后，同步启动引流装置4、第一水流控制阀、第二水流控制阀、第三水流控制阀和第四水流控制阀，引流装置4通过进水管41抽取冷水通过导入管42进入换热管33的内部，换热管33通过热交换液31与空压机本体1的表面进行换热，从而充分的进行热能的交换，换热后的热水通过开启后的导出管43和第一输送管44进入储存罐5的内部进行储存；
S3、通过启动引流装置4，引流装置4通过第一输送管44反向抽取储存罐5内部的储存热水输送至第二输送管45，通过温度检测器6对第二输送管45内部的水流进行温度的检测，当温度没有达到需求温度时，启动第二出气控制阀，使得空压机本体1的输出气体通过热交换器7对水流再次进行热交换，保障输入水流温度可以满足使用的需求，不需要单独的消耗能源来加热水源。
使用时：
当需要对空压机本体1输出端的高温气体引流至锅炉本体2的蒸汽输入端时，优先启动出气管12上的第一出气控制阀，使得空压及本体1的输出高温直接进入锅炉本体2的内部进行预热处理，增加锅炉本体2升温的效率，降低锅炉本体2升温过程中所需的能源损耗；
在空压机本体1启动后，同步启动引流装置4、第一水流控制阀、第二水流控制阀、第三水流控制阀和第四水流控制阀，引流装置4通过进水管41抽取冷水通过导入管42进入换热管33的内部，换热管33通过热交换液31与空压机本体1的表面进行换热，从而充分的进行热能的交换，换热后的热水通过开启后的导出管43和第一输送管44进入储存罐5的内部进行储存，同时对空压机本体1的表面进行冷却，加快空压机本体1热量的散失，从而延长空压机本体1的使用寿命，由于液体状态的换热液直接与空压机本体1的表面接触，使得换热的效率具有显著的提升；
通过启动引流装置4，引流装置4通过第一输送管44反向抽取储存罐5内部的储存热水输送至第二输送管45，通过温度检测器6对第二输送管45内部的水流进行温度的检测，当温度没有达到需求温度时，启动第二出气控制阀，使得空压机本体1的输出气体通过热交换器7对水流再次进行热交换，保障输入水流温度可以满足使用的需求，不需要单独的消耗能源来加热水源。
第二实施例：
请参阅图3，基于本申请的第一实施例提供的一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统，本申请的第二实施例提出另一种锅炉利用空压机余热提升热效能的系统。第二实施例仅仅是第一实施例优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。具体的，本申请的第二实施例提供的锅炉利用空压机余热提升热效能的系统的不同之处在于，锅炉利用空压机余热提升热效能的系统，还包括：
所述热交换箱3上设置有扰流装置8，所述扰流装置8的输出端设置有扰流涡轮叶片，所述扰流涡轮叶片位于所述热交换箱3的内部。
扰流装置8使用时接通外部电源，扰流装置8启动后带动扰流涡轮叶片进行旋转，扰流涡轮叶片推动热交换液31在空压机本体1的表面进行流动，提高热量交换的充分性，提高冷却的质量和效果，加快热量传导至热交换液31上的速度，热量分布更加均匀，从而提高热交换液31与换热管33之间换热的质量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
