專利名稱：空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)：
空氣壓縮機(jī)通過電動機(jī)的動力將空氣壓縮，而該壓縮為伴隨著空氣的溫度上升的 多變(polytrope)變化。在作為壓縮機(jī)而使用螺旋式壓縮機(jī)的情況下，因?yàn)閴嚎s機(jī)的熱變 形等的問題，需要將空氣的吐出溫度抑制為250°C左右。因此，在需要較高的壓縮比的情況下，空氣壓縮裝置需要將螺旋式壓縮機(jī)設(shè)多級、 在中間設(shè)置將空氣冷卻的中間冷卻器。此外，將高溫的壓縮空氣用后冷卻器冷卻后供給到 所需設(shè)備中。在空氣的壓縮行程中，對空氣施加的機(jī)械能量的大半成為熱能，所以壓縮機(jī)對空 氣施加的能量的幾乎全部因用中間冷卻器或后冷卻器將空氣冷卻而被廢棄。在日本特開2005-195265號中，記載有通過在空氣壓縮裝置中設(shè)置將由中間冷卻 器或后冷卻器將壓縮空氣冷卻后的溫水作為熱源的吸收式冷凍機(jī)、將在壓縮空氣時(shí)產(chǎn)生的 熱能回收的發(fā)明。但是，在該系統(tǒng)中，由于將熱能變換為冷熱而回收，所以其用途是限定的， 此外，由于將回收的熱量中的相當(dāng)量作為冷凝潛熱釋放，所以難以充分地實(shí)現(xiàn)熱利用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題點(diǎn)，本發(fā)明的課題是提供一種將在壓縮空氣的過程中產(chǎn)生的熱以容 易利用的形態(tài)回收的空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法的特征在于，上述空氣壓 縮裝置具有免加油壓縮機(jī)、和在上述免加油壓縮機(jī)吐出的壓縮空氣與供水之間進(jìn)行熱交換 的排熱鍋爐；在上述排熱鍋爐中，使上述供水蒸發(fā)而成為蒸汽，將上述蒸汽回收。根據(jù)該方法，由于將壓縮空氣的熱作為蒸汽能量回收，所以用途較廣，能夠?qū)⒒厥?的熱有效地利用。此外，在本發(fā)明的空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法中，作為上述排熱鍋爐，也可以使用在 上述壓縮空氣與上述供水之間進(jìn)行對流熱交換的熱交換器。根據(jù)該方法，能夠使壓縮空氣的熱交換器出口溫度變低、使蒸汽溫度變高。根據(jù)本發(fā)明，由于通過排熱鍋爐將壓縮空氣的熱作為蒸汽的熱能回收，所以用途 較廣，能夠?qū)⒒厥盏臒嵊行У乩谩?br>

圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的空氣壓縮裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式由此，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在圖1中，表示作為本發(fā)明的一個實(shí)施方式的空氣壓縮裝置1?？諝鈮嚎s裝置1具有經(jīng)由吸入過濾器2將外界氣體吸入并壓縮、吐出的第1級免 加油螺旋式壓縮機(jī)3、以第1級免加油螺旋式壓縮機(jī)3的吐出的壓縮空氣為熱源、將水加熱 而產(chǎn)生蒸汽的第1排熱鍋爐4、將由第1排熱鍋爐4奪去了熱量的壓縮空氣進(jìn)一步壓縮的第 2級免加油螺旋式壓縮機(jī)5、和以第2級免加油螺旋式壓縮機(jī)5吐出的壓縮空氣為熱源、將 水加熱而產(chǎn)生蒸汽的第2排熱鍋爐6。第1級免加油螺旋式壓縮機(jī)3例如是輸出55kW、壓縮比2. 83、吸入容量22m7min， 吸入約30°C的外界氣體而進(jìn)行多變壓縮，吐出約250°C的壓縮空氣。第1排熱鍋爐4由在第1級免加油螺旋式壓縮機(jī)3吐出的壓縮空氣與供水之間進(jìn) 行1個路徑(〃 7 )的對流熱交換的熱交換器構(gòu)成，例如將約25°C的供水加熱而使其蒸發(fā)， 作為溫度約175°C、壓力0. SMPaG的蒸汽流出。該第1排熱鍋爐4的蒸汽產(chǎn)生量為約30kg/ hrD由此，通過了第1排熱鍋爐4的壓縮空氣被冷卻到約60°C。換言之，第1排熱鍋爐 4作為將第1級免加油螺旋式壓縮機(jī)3吐出的壓縮空氣冷卻的中間冷卻器發(fā)揮功能。第2級免加油螺旋式壓縮機(jī)5例如是輸出55kW、壓縮比2. 83、吸入容量7. 9m3/ min，將通過了第1排熱鍋爐6的壓縮空氣吸入后再壓縮，以約250°C吐出壓力0. 7MPaG、流 量2. 8m3/min的壓縮空氣。第2排熱鍋爐6由在第2級免加油螺旋式壓縮機(jī)5吐出的壓縮空氣與供水之間進(jìn) 行1個路徑的對流熱交換的熱交換器構(gòu)成，與第1排熱鍋爐4同樣，將約25°C的供水加熱而 使其蒸發(fā)，作為溫度約175°C、壓力0. SMPaG的蒸汽流出。該第2排熱鍋爐6的蒸汽產(chǎn)生量 為約 30kg/hr。由此，通過第2排熱鍋爐6后的壓縮空氣被冷卻到約55°C。換言之，第2排熱鍋爐 6作為將第2級免加油螺旋式壓縮機(jī)5吐出的壓縮空氣冷卻的后冷卻器發(fā)揮功能。從第2 排熱鍋爐6流出的壓縮空氣及蒸汽分別被供給到所需設(shè)備中而被消耗。本實(shí)施方式的空氣壓縮裝置1在第1排熱鍋爐4及第2排熱鍋爐6中能夠產(chǎn)生 60kg/hr以上的蒸汽。如果一年間運(yùn)轉(zhuǎn)4000小時(shí)，設(shè)蒸汽單價(jià)為6 Y/kg，則一年間能夠產(chǎn) 生約160萬日元的蒸汽。在本實(shí)施方式中，第1排熱鍋爐4及第2排熱鍋爐6是對流熱交換器。通過進(jìn)行 對流熱交換，能夠使蒸汽溫度上升到壓縮空氣的入口溫度附近，所以蒸汽的用途擴(kuò)大，并且 能夠使壓縮空氣的出口溫度下降到供水溫度附近，所以能夠保護(hù)第2級免加油螺旋式壓縮 機(jī)5等免于異常過熱。在本實(shí)施方式中，通過調(diào)節(jié)向免加油螺旋式壓縮機(jī)5的投入功率(空氣壓縮的程 度)、熱交換器規(guī)格、以及供水量，能夠使供水的水全部蒸發(fā)而成為蒸汽。如果這樣，則能夠 將供水的水奪取的熱量全部沒有浪費(fèi)地以蒸汽的形態(tài)有效利用。這樣，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠?qū)⒃诳諝獾膲嚎s過程中產(chǎn)生的熱能作為需求較多的 蒸汽能量回收，所以能夠不將回收的能量廢棄而有效地利用。在以上的實(shí)施方式中，對于2級壓縮式的空氣壓縮裝置1進(jìn)行了說明，但在本發(fā)明 中，也可以在1級壓縮式的空氣壓縮裝置中使用排熱鍋爐作為后冷卻器。
權(quán)利要求
一種空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，其特征在于，上述空氣壓縮裝置具有免加油壓縮機(jī)、和在上述免加油壓縮機(jī)吐出的壓縮空氣與供水之間進(jìn)行熱交換的排熱鍋爐；在上述排熱鍋爐中，使上述供水蒸發(fā)而成為蒸汽，將上述蒸汽回收。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣壓縮裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，其特征在于，上述排熱鍋爐是在上述壓縮空氣與上述供水之間進(jìn)行對流熱交換的熱交換器。
全文摘要
空氣壓縮裝置具有免加油壓縮機(jī)、和由在免加油壓縮機(jī)吐出的壓縮空氣與供水之間進(jìn)行對流熱交換、使供水蒸發(fā)而產(chǎn)生蒸汽的熱交換器構(gòu)成的排熱鍋爐。在排熱鍋爐中，使供水蒸發(fā)而成為蒸汽，將該蒸汽回收。通過這樣的方法，能夠?qū)⒃趬嚎s空氣的過程中產(chǎn)生的熱以容易利用的形態(tài)回收。
文檔編號F22B33/18GK101922434SQ201010189229
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者松隈正樹 申請人:株式會社神戶制鋼所