本发明提供一种空压机热能回收装置。所述空压机热能回收装置包括：原动机汽轮机、空压机、变速机和增压机；所述空压机的一侧设置于所述原动机汽轮机的一侧，所述空压机的顶部设置有第一通管，所述第一通管的另一端连接有第一冷却器；所述空压机的底部的一侧设置有第二通管。本发明提供的空压机热能回收装置，不仅工艺设计简单、加工安装方便，安全可靠；不仅解决了空气中高位热能浪费的问题，而且促进了空分装置经济运行，减轻了循环冷却装置的负荷，节约了一部分水资源，具有高位热能的空气，不经过冷却无法进行能级提升，通过对实现空气中高位热能的回收，以减少能源的浪费，提高空分装置的运行经济性。
1.一种空压机热能回收装置，其特征在于，包括：原动机汽轮机、空压机、变速机和增压机；
所述空压机的一侧设置于所述原动机汽轮机的一侧，所述空压机的顶部设置有第一通管，所述第一通管的另一端连接有第一冷却器；
所述空压机的底部的一侧设置有第二通管，所述第二通管的另一端连接有第二冷却器，所述空压机的底部的另一侧设置有第三通管，所述第三通管的另一端连接有第三冷却器；
所述变速机的一侧设置于所述原动机汽轮机的另一侧，所述增压机设置于所述变速机的另一侧；
所述增压机的顶部设置有第一管道，所述第一管道的另一端设置有第四冷却器，所述增压机的底部的一侧设置有第二管道，所述第二管道的另一端设置有第五冷却器，所述增压机的底部的另一侧设置有第三管道，所述第三管道的另一端设置有热能回收装置，所述热能回收装置的底部连通有第四管道，所述第四管道的另一端设置有第六冷却器；
所述热能回收装置包括壳体，所述壳体的内壁的两侧之间固定连接有固定板，所述固定板的顶部设置有保温套，所述保温套的内部设置有套筒，所述套筒的内部设置有导热套，所述套筒的外表面和所述导热套的外表面之间设置有第一S型换热管，所述第一S型换热管的一端贯穿所述壳体并延伸至所述壳体的外部，所述第一S型换热管的另一端贯穿所述保温套并延伸至所述保温套的外部；
所述导热套的内表面设置有导热管，所述导热管采用S型设置，所述导热管的一端贯穿所述壳体并延伸至所述壳体的外部；
所述固定板的底部和所述壳体的内壁的底部之间设置有余热框，所述余热框的内部设置有第二S型换热管，所述第二S型换热管的一端贯穿所述壳体并延伸至所述壳体的外部，所述第二S型换热管的另一端贯穿所述余热框并延伸至所述余热框的外部，所述第二S型换热管延伸至所述余热框的外部的一端与所述第一S型换热管延伸至所述保温套的外部的一端连接；
所述导热管的另一端依次贯穿所述保温套和所述余热框并延伸至所述余热框的内部，所述余热框的内壁的一侧连通有释放管。
2.根据权利要求1所述的空压机热能回收装置，其特征在于，所述第一冷却器的一侧设置有第一分管，所述第二冷却器的一侧设置有第二分管，所述第三冷却器的底部设置有第三分管。
3.根据权利要求1所述的空压机热能回收装置，其特征在于，所述第一冷却器、所述第二冷却器和所述第三冷却器均采用空压机级间冷却器。
4.根据权利要求1所述的空压机热能回收装置，其特征在于，所述第四冷却器的一侧设置第一支管，所述第五冷却器的底部设置有第二支管，所述第六冷却器的一侧设置有第三支管。
5.根据权利要求1所述的空压机热能回收装置，其特征在于，所述第四冷却器、所述第五冷却器和所述第六冷却器均采用增压机级间冷却器。
6.根据权利要求1‑5任一项所述的空压机热能回收装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将空分装置中原料空气经纯化系统干燥，进入增压机，进行三段空气压缩，经过第一段空气压缩后的气体，再进入第四冷却器中进行冷却；
S2、将S1中冷却后的空气送往仪表空气储罐，其余的气体再进行第二段压缩,再进入第五冷却器进行冷却，抽出一部分气体送往膨胀机；
S3、最后经过第三段压缩，再进入热能回收装置回收70℃的热水供给城市居民，最后再进入第六冷却器进行冷却，送往空分装置精馏塔进行分离。
7.根据权利要求6所述的空压机热能回收装置的方法，其特征在于，所述S1中的第一段压缩值为1.33Mpa(A)，且温度为117.4℃。
8.根据权利要求6所述的空压机热能回收装置的方法，其特征在于，所述S1中通过第四3
冷却器的冷却温度为40℃，进入到仪表空气储罐的空气为4200Nm/h。
9.根据权利要求6所述的空压机热能回收装置的方法，其特征在于，所述S2中其余的气3
体为100800Nm/h，第二段压缩至2.79Mpa(A)，且为度为130℃，进入到第五冷却器的冷却温度为40℃。
10.根据权利要求6所述的空压机热能回收装置的方法，其特征在于，所述S3中一部分3
气体为33500Nm/h，第三段压缩至6.90Mpa(A)，且温度为171℃，进入到第六冷却器的冷却温度为40℃。
一种空压机热能回收装置
技术领域
[0001] 本发明涉及煤化工和空分装置生产领域，尤其涉及一种空压机热能回收装置。
背景技术
[0002] 根据煤化工和空分装置工艺的要求，航天炉属于粉煤加压气流床，利用纯氧和少量蒸汽为气化剂，纯氮气输送粉煤，有特质的粉煤烧嘴送入高温高压的气化室完成气化反
应，生成以CO和H2为主要成分的合成气，气室多余的热量由水冷壁吸收产生中压蒸汽，煤中
的灰分形成熔渣，与高温合成气一同进入激冷室进行水激冷后排出气化炉。
[0003] 纯氧和纯氮气的制备是通过空分装置根据空气中各组分沸点的不同，经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化，再进行精馏分离。从而获得所需
要的产品氧气、氮气，空分装置的原料空气是由原动机汽轮机拖动空压机、增压机达到空气
分离所需不同能级的原料空气。
[0004] 因此，有必要提供一种空压机热能回收装置解决上述技术问题。
发明内容
[0005] 本发明提供一种空压机热能回收装置，解决了能源的浪费，降低了空分装置的运行经济性的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供的空压机热能回收装置包括：
[0007] 原动机汽轮机、空压机、变速机和增压机；
[0008] 所述空压机的一侧设置于所述原动机汽轮机的一侧，所述空压机的顶部设置有第一通管，所述第一通管的另一端连接有第一冷却器；
[0009] 所述空压机的底部的一侧设置有第二通管，所述第二通管的另一端连接有第二冷却器，所述空压机的底部的另一侧设置有第三通管，所述第三通管的另一端连接有第三冷
却器；
[0010] 所述变速机的一侧设置于所述原动机汽轮机的另一侧，所述增压机设置于所述变速机的另一侧；
[0011] 所述增压机的顶部设置有第一管道，所述第一管道的另一端设置有第四冷却器，所述增压机的底部的一侧设置有第二管道，所述第二管道的另一端设置有第五冷却器，所
述增压机的底部的另一侧设置有第三管道，所述第三管道的另一端设置有热能回收装置，
所述热能回收装置的底部连通有第四管道，所述第四管道的另一端设置有第六冷却器；
[0012] 不仅工艺设计简单、加工安装方便，安全可靠；不仅解决了空气中高位热能浪费的问题，而且促进了空分装置经济运行，减轻了循环冷却装置的负荷，节约了一部分水资源，
具有高位热能的空气，不经过冷却无法进行能级提升，空气热能回收装置即解决了热源的
供应，又提升了空分装置的运行经济性；
[0013] 空气从吸气室进入叶轮进行压缩使气体能量升高，利用热能回收装置得到一定温度的能量满足用户使用，同时减轻了级间冷却器的负荷；即解决了用户需求，又减少了能源
的损失，有利于空分装置的节能降耗。
[0014] 优选的，所述第一冷却器的一侧设置有第一分管，所述第二冷却器的一侧设置有第二分管，所述第三冷却器的底部设置有第三分管。
[0015] 优选的，所述第一冷却器、所述第二冷却器和所述第三冷却器均采用空压机级间冷却器。
[0016] 优选的，所述第四冷却器的一侧设置第一支管，所述第五冷却器的底部设置有第二支管，所述第六冷却器的一侧设置有第三支管。
[0017] 优选的，所述第四冷却器、所述第五冷却器和所述第六冷却器均采用增压机级间冷却器。
[0018] 一种空压机热能回收装置的方法，包括以下步骤：
[0019] S1、将空分装置中原料空气经纯化系统干燥，进入增压机，进行三段空气压缩，经过第一段空气压缩后的气体，再进入第四冷却器中进行冷却；
[0020] S2、将S1中冷却后的空气送往仪表空气储罐，其余的气体再进行第二段压缩,再进入第五冷却器进行冷却，抽出一部分气体送往膨胀机；
[0021] S3、最后经过第三段压缩，再进入热能回收装置回收70℃的热水供给城市居民，最后再进入第六冷却器进行冷却，送往空分装置精馏塔进行分离。
[0022] 优选的，所述S1中的第一段压缩值为1.33Mpa(A)，且温度为117.4℃。
[0023] 优选的，所述S1中通过第四冷却器的冷却温度为40℃，进入到仪表空气储罐的空3
气为4200Nm/h。
[0024] 优选的，所述S2中其余的气体为100800Nm3/h，第二段压缩至2.79Mpa(A)，且为度为130℃，进入到第五冷却器的冷却温度为40℃。
[0025] 优选的，所述S3中一部分气体为33500Nm3/h，第三段压缩至6.90Mpa(A)，且温度为171℃，进入到第六冷却器的冷却温度为40℃。
[0026] 与相关技术相比较，本发明提供的空压机热能回收装置具有如下有益效果：
[0027] 本发明提供一种空压机热能回收装置，不仅工艺设计简单、加工安装方便，安全可靠；不仅解决了空气中高位热能浪费的问题，而且促进了空分装置经济运行，减轻了循环冷
却装置的负荷，节约了一部分水资源，具有高位热能的空气，不经过冷却无法进行能级提
升，空气热能回收装置即解决了热源的供应，又提升了空分装置的运行经济性；
[0028] 空气在达到不同能级时需要降温冷却才能实现，而未进行高位热能回收是资源的一种浪费，为合理利用资源，通过对实现空气中高位热能的回收，以减少能源的浪费，提高
空分装置的运行经济性。
附图说明
[0029] 图1为本发明提供的空压机热能回收装置的一种较佳实施例的结构示意图；
[0030] 图2为图1所示的热能回收装置的结构示意图；
[0031] 图3为图2所示的保温套的结构剖视图。
[0032] 图中标号：1、原动机汽轮机，2、空压机，3、变速机，4、增压机，5、第一通管，6、第一冷却器，7、第二通管，8、第二冷却器，9、第三通管，10、第三冷却器，11、第一管道，12、第四冷
却器，13、第二管道，14、第五冷却器，15、第三支管，16、第三管道，17、热能回收装置，18、第
四管道，19、第六冷却器，20、第一分管，21、第二分管，22、第三分管，23、第一支管，24、第二
支管，25、壳体，26、固定板，27、保温套，28、套筒，29、导热套，30、第一S型换热管，31、导热
管，32、余热框，33、第二S型换热管，34、释放管。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0034] 请结合参阅图1、图2和图3，其中，图1为本发明提供的空压机热能回收装置的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的热能回收装置的结构示意图；图3为图2所示的
保温套的结构剖视图。空压机热能回收装置包括：
[0035] 原动机汽轮机1、空压机2、变速机3和增压机4；
[0036] 所述空压机2的一侧设置于所述原动机汽轮机1的一侧，所述空压机2的顶部设置有第一通管5，所述第一通管5的另一端连接有第一冷却器6；
[0037] 所述空压机2的底部的一侧设置有第二通管7，所述第二通管7的另一端连接有第二冷却器8，所述空压机2的底部的另一侧设置有第三通管9，所述第三通管9的另一端连接
有第三冷却器10；
[0038] 所述变速机3的一侧设置于所述原动机汽轮机1的另一侧，所述增压机4设置于所述变速机3的另一侧；
[0039] 所述增压机4的顶部设置有第一管道11，所述第一管道11的另一端设置有第四冷却器12，所述增压机4的底部的一侧设置有第二管道13，所述第二管道13的另一端设置有第
五冷却器14，所述增压机4的底部的另一侧设置有第三管道16，所述第三管道16的另一端设
置有热能回收装置17，所述热能回收装置17的底部连通有第四管道18，所述第四管道18的
另一端设置有第六冷却器19；
[0040] 不仅工艺设计简单、加工安装方便，安全可靠；不仅解决了空气中高位热能浪费的问题，而且促进了空分装置经济运行，减轻了循环冷却装置的负荷，节约了一部分水资源，
具有高位热能的空气，不经过冷却无法进行能级提升，空气热能回收装置即解决了热源的
供应，又提升了空分装置的运行经济性；
[0041] 空气在达到不同能级时需要降温冷却才能实现，而未进行高位热能回收是资源的一种浪费，为合理利用资源，通过对实现空气中高位热能的回收，以减少能源的浪费，提高
空分装置的运行经济性；
[0042] 空气的压缩过程：空气从吸气室进入叶轮进行压缩使气体能量升高；离开叶轮的高速气流进入扩压室，动能降低，压力提高；离开扩压室的气体经弯道和回流器再引到下一
级继续压缩；这样气体经分段多级压缩后，气体压力逐渐提高到实际需要值；空气能量升高
需进行降温，来实现空气能量的不断提升，在降温过程需设置热能回收装置，进行热能的梯
级使用；能量空气在通过热能回收装置后，回收一部分热量，来满足用户使用。
[0043] 所述第一冷却器6的一侧设置有第一分管20，所述第二冷却器8的一侧设置有第二分管21，所述第三冷却器10的底部设置有第三分管22。
[0044] 所述第一冷却器6、所述第二冷却器8和所述第三冷却器10均采用空压机级间冷却器。
[0045] 所述第四冷却器12的一侧设置第一支管23，所述第五冷却器14的底部设置有第二支管24，所述第六冷却器19的一侧设置有第三支管15。
[0046] 所述第四冷却器12、所述第五冷却器14和所述第六冷却器19均采用增压机级间冷却器。
[0047] 一种空压机热能回收装置的方法，包括以下步骤：
[0048] S1、将空分装置中原料空气经纯化系统干燥，进入增压机，进行三段空气压缩，经过第一段空气压缩后的气体，再进入第四冷却器中进行冷却；
[0049] S2、将S1中冷却后的空气送往仪表空气储罐，其余的气体再进行第二段压缩,再进入第五冷却器进行冷却，抽出一部分气体送往膨胀机；
[0050] S3、最后经过第三段压缩，再进入热能回收装置回收70℃的热水供给城市居民，最后再进入第六冷却器进行冷却，送往空分装置精馏塔进行分离。
[0051] 所述S1中的第一段压缩值为1.33Mpa(A)，且温度为117.4℃。
[0052] 所述S1中通过第四冷却器的冷却温度为40℃，进入到仪表空气储罐的空气为3
4200Nm/h。
[0053] 所述S2中其余的气体为100800Nm3/h，第二段压缩至2.79Mpa(A)，且为度为130℃，进入到第五冷却器的冷却温度为40℃。
[0054] 所述S3中一部分气体为33500Nm3/h，第三段压缩至6.90Mpa(A)，且温度为171℃，进入到第六冷却器的冷却温度为40℃。
[0055] 所述热能回收装置17包括壳体25，所述壳体25的内壁的两侧之间固定连接有固定板26，所述固定板26的顶部设置有保温套27，所述保温套27的内部设置有套筒28，所述套筒
28的内部设置有导热套29，所述套筒28的外表面和所述导热套29的外表面之间设置有第一
S型换热管30，所述第一S型换热管30的一端贯穿所述壳体25并延伸至所述壳体25的外部，
所述第一S型换热管30的另一端贯穿所述保温套27并延伸至所述保温套27的外部；
[0056] 通过保温套27的设置，可以对其内部的温度进行保温，保证其内部温度的恒久性，避免热量的流失；
[0057] 所述导热套29的内表面设置有导热管31，所述导热管31采用S型设置，所述导热管31的一端贯穿所述壳体25并延伸至所述壳体25的外部；
[0058] 导热管31采用S型设置，便于更好的与导热套29进行换热，而且换热后，就可以排至到外部，供给城市居民利用；
[0059] 所述固定板26的底部和所述壳体25的内壁的底部之间设置有余热框32，所述余热框32的内部设置有第二S型换热管33，所述第二S型换热管33的一端贯穿所述壳体25并延伸
至所述壳体25的外部，所述第二S型换热管33的另一端贯穿所述余热框32并延伸至所述余
热框32的外部，所述第二S型换热管33延伸至所述余热框32的外部的一端与所述第一S型换
热管30延伸至所述保温套27的外部的一端连接；
[0060] 通过将外界的高温气体排至到第一S型换热管30的内部，通过第一S型换热管30对导热套29进行加热，通过导热套29受热后，就会与导热管31进行换热，从而对导热管31进行
加热，换热后的第一S型换热管30内部的气体排至到第二S型换热管33的内部，通过第二S型
换热管33对刚进入到余热框32内部气体或液体进行预热，进行余热的利用，具有较强的换
热功能，可以充分的进行换热工作，进行回收；
[0061] 所述导热管31的另一端依次贯穿所述保温套27和所述余热框32并延伸至所述余热框32的内部，所述余热框32的内壁的一侧连通有释放管34；
[0062] 通过释放管34的设置，便于将常温气体或液体排至到余热框32内部的进行加热。
[0063] 本发明提供的空压机热能回收装置的工作原理如下：
[0064] 空气的压缩过程：空气从吸气室进入叶轮进行压缩使气体能量升高；离开叶轮的高速气流进入扩压室，动能降低，压力提高；离开扩压室的气体经弯道和回流器再引到下一
级继续压缩；这样气体经分段多级压缩后，气体压力逐渐提高到实际需要值。空气能量升高
需进行降温，来实现空气能量的不断提升，在降温过程需设置热能回收装置，进行热能的梯
级使用；能量空气在通过热能回收装置后，回收一部分热量，来满足用户使用；
[0065] 空分装置中原料空气经纯化系统干燥，进入增压机，经过三段压缩，经第一段压缩3
到1.33Mpa(A),温度为117.4.4℃,进入一段冷却器冷却至40℃，约4200Nm/h空气送往仪表
3
空气储罐，其余100800Nm/h再经过第二段压缩至2.79Mpa(A),温度130℃进入二段冷却器
3
冷却至40℃，抽出33500Nm/h送往膨胀机，最后经第三段压缩至6.90Mpa(A)，温度为171℃
进入热能回收装置回收70℃的热水供给城市居民，最后再进入末级冷却器冷却至40℃，送
往空分装置精馏塔进行分离。
[0066] 与相关技术相比较，本发明提供的空压机热能回收装置具有如下有益效果：
[0067] 不仅工艺设计简单、加工安装方便，安全可靠；不仅解决了空气中高位热能浪费的问题，而且促进了空分装置经济运行，减轻了循环冷却装置的负荷，节约了一部分水资源，
具有高位热能的空气，不经过冷却无法进行能级提升，空气热能回收装置即解决了热源的
供应，又提升了空分装置的运行经济性；
[0068] 空气在达到不同能级时需要降温冷却才能实现，而未进行高位热能回收是资源的一种浪费，为合理利用资源，通过对实现空气中高位热能的回收，以减少能源的浪费，提高
空分装置的运行经济性。
[0069] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
