本發(fā)明屬于機械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空氣壓縮機，特別涉及一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機。

背景技術(shù)：

空氣壓縮機簡稱空壓機，是氣源裝置中的主體，它是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置?？諌簷C工作時，經(jīng)壓縮后的氣體溫度較高，為了降低制造成本就目前市面上的大部分空壓機，其經(jīng)壓縮后產(chǎn)生的高溫高壓氣體一般都是通過冷卻系統(tǒng)將熱量直接散發(fā)，從而造成能量的浪費，與國家提倡的節(jié)能環(huán)保政策不符。

為了提高能源的利用率達(dá)到節(jié)能降耗的目的，以及余熱利用技術(shù)的應(yīng)用，如專利網(wǎng)上所公布的專利號為201610308859 .8的一種回收空壓機余熱發(fā)電的系統(tǒng)及該系統(tǒng)的運行方法，主要通過對空壓機產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電，再通過發(fā)出的電量驅(qū)動空壓機電機來達(dá)到節(jié)能的目的，但是將熱量轉(zhuǎn)化為電能再將電能轉(zhuǎn)化為空壓機運行所需的機械能，在轉(zhuǎn)化過程中能量必定有所損耗，因此轉(zhuǎn)化效率不高。

現(xiàn)有技術(shù)中，例如專利號為201410559756.X所公布的空壓機組余熱的ORC 膨脹回收方法及裝置，該技術(shù)中先將空壓機壓縮過程中產(chǎn)生的熱量用于產(chǎn)生90℃以上的熱水，并貯存于保溫水箱中。其次，熱水從保溫水箱通過管路流入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中將有機工質(zhì)加熱成飽和或過熱蒸汽，蒸汽進(jìn)入膨脹機做功，膨脹機帶動發(fā)電機發(fā)電，因此也存在轉(zhuǎn)化過程中能量損耗嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化效率不高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種以膨脹機直驅(qū)的連接方式使余熱轉(zhuǎn)化效率更高的節(jié)能型空氣壓縮機。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機，包括壓縮機組、蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器和工質(zhì)泵，所述的壓縮機組上方開設(shè)有進(jìn)氣口，所述的壓縮機組下部側(cè)方開設(shè)有出氣口，所述的壓縮機組上設(shè)置有電機，其特征在于，所述的壓縮機組上設(shè)置有膨脹機，所述壓縮機組的傳動軸一端聯(lián)接于電機另一端伸出壓縮機組外通過聯(lián)軸器與膨脹機相聯(lián)。

該壓縮機組與膨脹機之間還設(shè)置有蒸發(fā)器，膨脹機、冷凝器、工質(zhì)泵和蒸發(fā)器依次相聯(lián)構(gòu)成余熱利用循環(huán)回路。

在上述的一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機中，所述的壓縮機組為螺桿機。

在上述的一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機中，所述的壓縮機組為二級壓縮。

在上述的一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機中，所述的膨脹機以氟氯昂為工質(zhì)做功。

在上述的一種余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機中，包含以下步驟：

（1）電機通電帶動壓縮機組工作，空氣通過進(jìn)氣口被吸入空壓機內(nèi)，被吸入的空氣在空壓機內(nèi)被二級壓縮后形成高溫高壓氣體；

（2）所產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過蒸發(fā)器將其所含的熱量傳遞給有機工質(zhì)，吸收的了熱量的有機工質(zhì)再進(jìn)入膨脹機以驅(qū)動膨脹機旋轉(zhuǎn)做工，膨脹機與壓縮機組之間通過聯(lián)軸器相聯(lián)，進(jìn)而帶動壓縮機組做功；

（3）在膨脹機中做完功的氣體其所蘊含的熱量有的未被完全吸收，則進(jìn)入冷凝器冷卻為液體；

（4）之后再通過與冷凝器相聯(lián)的工質(zhì)泵打入蒸發(fā)器，從而完成余熱利用的循環(huán)。

本余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機的技術(shù)效果為：通過聯(lián)軸器將膨脹機與壓縮機組之間直驅(qū)式聯(lián)接，相對于傳統(tǒng)的以膨脹機帶動發(fā)電機發(fā)電，再通過空壓機上的電機將電能轉(zhuǎn)化為機械能，其能量轉(zhuǎn)化步驟更加簡潔，減少了能量在轉(zhuǎn)化過程中的損耗，因此效率更高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機具有結(jié)構(gòu)更加簡單且節(jié)能效果更好的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機的原理圖。

圖中，1、壓縮機組；2、膨脹機；3、電機。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1、圖2所示，本余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機，包括壓縮機組1、蒸發(fā)器、膨脹機2、冷凝器和工質(zhì)泵，壓縮機組1上方開設(shè)有進(jìn)氣口，壓縮機組1下部側(cè)方開設(shè)有出氣口，壓縮機組1上設(shè)置有電機3，壓縮機組1上設(shè)置有膨脹機2，壓縮機組1的傳動軸一端聯(lián)接于電機3另一端通過聯(lián)軸器與膨脹機2相聯(lián)。

進(jìn)一步細(xì)說，該壓縮機組1與膨脹機2之間還設(shè)置有蒸發(fā)器，膨脹機2、冷凝器、工質(zhì)泵和蒸發(fā)器依次相聯(lián)構(gòu)成余熱利用循環(huán)回路，壓縮機組1為螺桿機，該壓縮機組1為二級壓縮，膨脹機2以氟氯昂為工質(zhì)做功。

該余熱利用節(jié)能型空氣壓縮機的原理為：空壓機需要工作時，先將電機啟動來帶動壓縮機組工作，再通過余熱利用循環(huán)系統(tǒng)將經(jīng)壓縮機組壓縮后所產(chǎn)生的高溫高壓氣體內(nèi)的熱量吸收驅(qū)動膨脹機做功，以膨脹機通過聯(lián)軸器輔助電機帶動壓縮機組做功，因此可以再節(jié)能的基礎(chǔ)上適當(dāng)減小電機的功率，降低空壓機的制造成本。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了壓縮機組1、膨脹機2、電機3等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。