CN101943163B - 一种两级中压螺杆式空气压缩机组 - Google Patents

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Abstract

一种两级中压螺杆式空气压缩机组，包括第一、第二级螺杆压缩机，该第一级螺杆压缩机上部设置有进气口，第二级螺杆压缩机下部设置有排气腔室，它通过一切向气液进口管与气液分离器相连通，气液分离器中部设置有分离出来的出油管，经油液过滤器再将润滑油注射入压缩机润滑部位，在气液分离器后部设置有二次分离装置，用以第二次分离油液中的水份，该二次分离装置包括上分离筒与下分离筒；上分离筒的上部设置有与出油管相连接的二次进油口、下部设置有二次出油口，二次出油口与压缩机润滑部位相连，上、下分离筒之间设置有电动球阀，下分离筒下部设置有二次排水阀，它们均由PLC控制；本发明优点是可以最大限度地降低该润滑油液中的水份与杂质，从而排压稳定、运行效率高且具有良好的使用可靠性与安全性、噪音低又使用寿命长。

Description

一种两级中压螺杆式空气压缩机组
技术领域
本发明涉及一种螺杆压缩机技术领域，尤其是涉及一种排气压力可达3.5兆帕的两级中压螺杆式空气压缩机组；它可广泛适用于水电、钻井、军工以及PET吹瓶等工业与民用领域。
背景技术
目前，国内外中压螺杆式空气压缩机组的结构多数包括通过一齿轮传动箱分别同时带动第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机的电动机；空气从进气口通过该第一级螺杆压缩机和第二级螺杆压缩机压缩后的中压气体通过排气腔室传送至气液分离器；所述螺杆压缩机的气体压缩过程中需要喷入水或油等介质混合，同时，在空气压缩过程中会产生一定比值的水份，它们被压缩且达到设计压力后排出的混合气体进入所述气液分离器，该混合气体从气液分离器分离出来的压缩空气从上端出气通道经冷却器冷却后通过输气管输出给用户。
该气液分离器中部设置有出油管，该气液分离器分离出来的油液经油液过滤器除去其中杂质后进入冷却器，再通过输油管传输至分油器，该分油器将干净的润滑油注射入所述螺杆压缩机中的润滑点，以润滑压缩机内的运动部件，由此进行油液的闭式循环。
由于所述中压螺杆式空气压缩机输出压力高达3.5兆帕的空气压缩过程中会产生一定比值的水份，而且，该一定比值的水份会渗入所述气液分离器分离后的出油管中，该出油管中的润滑油注射入螺杆压缩机往往为严重地影响压缩机内运动部件的润滑条件与润滑性能，甚至为进一步影响到所述螺杆压缩机的运行性能与使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况，提供一种采用二次分离装置的结构紧凑的且具有良好的运行性能与使用寿命的两级中压螺杆式空气压缩机组。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种两级中压螺杆式空气压缩机组，包括由电动机带动的第一级螺杆压缩机与第二级螺杆压缩机，该第一级螺杆压缩机上部设置有进气口，所述第二级螺杆压缩机下部设置有排气腔室，排气腔室通过一切向气液进口管与一气液分离器相连通；该气液分离器中部设置有出油管，该气液分离器分离出来的油液从所述出油管经油液过滤器与冷却器再通过输油管传输至分油器，该分油器将润滑油注射入所述螺杆压缩机润滑部位，其特征在于：所述出油管还连有二次分离装置，该二次分离装置包括由支架相连的上分离筒与下分离筒；该上分离筒的上部设置有带电磁阀的二次进油口、下部设置有带二次出油电磁阀的二次出油口，该二次出油口与所述出油管相连接；所述上分离筒所述下分离筒之间设置有电动球阀，所述下分离筒下部设置有二次排水电磁阀。
采用以上二次分离装置的结构设计，可以进一步将所述气液分离器分离出来的油液再进行第二次分离并去除其残余水份；其有益效果是大大提高了压缩机内运动部件的润滑条件与润滑性能，从而实现提高排气量又排压稳定，运行效率显著提高。
所述二次分离装置与所述分油器之间还设置有第二过滤器，该第二过滤器与所述二次出油口相连接；使通过二次分离装置的润滑油在注射入所述螺杆压缩机之前清除其固状杂质。
所述二次油水分离装置中的二次出油口也可以与所述第二级螺杆压缩机润滑部位相连通；其有益效果是为第二级螺杆压缩机的高压工况中运动部件进一步改善其润滑条件与润滑性能，从而提高运行效率与运行安全性。
所述电动球阀上部与所述上分离筒之间设置一透明管。该透明管的功能是可以作为观察窗观察二次油水分离装置中的水份与油液的分离工况。
所述下分离筒上部设置一油水界面仪，该油水界面仪用于读测在二次油水分离装置中的油水界面工况。
所述二次进油口电磁阀、所述二次出油口电磁阀、所述二次排水电磁阀、所述电动球阀均由PLC控制；使得二次进油、二次出油、电动球阀连通动作以及二次排水的时间、流量与相关参数正确，始终保持二次油水分离装置的设计功能。
所述电动机、所述第一级螺杆压缩机、所述第二级螺杆压缩机、所述气液分离器、所述油液过滤器、所述冷却器、所述二次分离装置均安装在同一基座上；其有益效果是结构紧凑、外形美观又最大限度减少占地面积。
本发明与现有技术相比，其优点是排气量大、排压稳定，运行效率高；其二是具有较低的排气温度，只比环境温度略高5～15℃；其三是具有良好的运行可靠性与安全性，噪音低又使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的系统流程图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明的二次油水分离装置结构图；
图4为本发明的局部立体图；
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图4所示，它包括一固定安装在基座10上的电动机1，该电动机通过一齿轮传动箱2分别同时带动第一级螺杆压缩机21与第二级螺杆压缩机22；空气从进气口3通过该第一级螺杆压缩机和第二级螺杆压缩机压缩后，达到压力可达3.5兆帕的中压气体，它通过排气腔室4将中压气体传送至气液分离器6进行气体与液体分离。
所述螺杆压缩机的气体压缩过程中需要喷入水或油等介质混合，同时，螺杆压缩机中空气压缩过程中会产生一定比值的水份，它们被压缩且达到设计压力后排出的混合气体进入所述气液分离器6，该气液分离器设置有带垂直朝下旋流分离装置的切向气液进口管61与上端出气通道62，该混合气体从气液分离器分离出来的压缩空气从上端出气通道62经冷却器7冷却后通过输气管8输出给用户；如图1、2、4所示；该气液分离器设置垂直朝下旋流分离装置，以实现高效的气液分离效果，同时，气液分离器工作中产生垂直朝下的作用力，达到运行稳定性的目的。
该气液分离器6中部设置有出油管63，从气液分离器分离出来的油液从中部出油管63经油液过滤器64，除去其中固体杂质后经净油管65进入冷却器7，再通过输油管11传输至分油器12、13，该两个分油器12、13分别将干净的润滑油注射入所述第一级螺杆压缩机和第二级螺杆压缩机中，以用于气体压缩过程所需油液介质以及运动部件的润滑，即冷却后的油液经过喷液阀重新喷入螺杆压缩机，进行闭式循环；如图1、2、4所示。
上述从气液分离器6中分离出来的油液还含有少量水份，正是该少量水份往往会严重地影响压缩机运行效率以及运动部件的润滑条件，从而进一步影响到所述螺杆压缩机的运行性能与使用寿命。
为了改善螺杆压缩机的运行性能与使用寿命，本发明增设二次油水分离装置9，目的是将由气液分离器6中分离出来的油液再通过二次油水分离装置9进一步去除该油液中的水份，为所述螺杆压缩机提供更好质量的工作油液与润滑性能。
该二次油水分离装置9是连接在出油管63与分油器12、13之间，即从气液分离器6分离出来的油液通过出油管63分为两路：一路经油液过滤器64、冷却器7、输油管11、分油器12、13，将润滑油注射入所述第一级螺杆压缩机21与第二级螺杆压缩机22；另一路经二次油水分离装置9、第二过滤器66、、冷却器7至输油管11，再通过分油器12、13将润滑油注射入所述第一级螺杆压缩机21与第二级螺杆压缩机22。
二次油水分离装置9包括由支架93相连的上分离筒91与下分离筒92；上分离筒91上部设置有带电磁阀的二次进油口94，下部设置有带二次出油电磁阀的二次出油口98，它与输油管11相连接；上分离筒91与下分离筒92之间设置有电动球阀95，用以接通或隔离上分离筒91与下分离筒92；电动球阀95上部设置一透明管96，用以观察上分离筒91与下分离筒92之间的油水分离的动态工况；下分离筒92上部设置一油水界面仪97，用以观察下分离筒92中的油与水的界面状态；下分离筒92下部设置有二次排水电磁阀99，如图3所示，二次油水分离装置分离后的水份从排水口电磁阀99排出。
该二次油水分离装置9的工作过程是这样的：
首先，在上分离筒91中注入合格的润滑油液，当二次进油口94开启后，来自出油管63的含有少量水份的油液与所述合格的润滑油液混合，处于下方的合格润滑油通过二次出油口98与分油器12、13连通，传输至分油器12、13，从而将合格的润滑油注射入所述螺杆压缩机中；二次出油口98也可以与第二级螺杆压缩机22的润滑部位相连通，因为第二级螺杆压缩机的工作压力较高，其运动部件的润滑条件与润滑性能相对也要求较高，二次出油口98输出的高质润滑油则可以满足这个条件；
第二步，当上分离筒91中合格润滑油液将流尽时(此时带时间继电器的PLC控制)，并充满含有水份的油液，通过时间继电器连接PLC控制电磁阀关掉二次出油口98；与此同时，打开电动球阀95，让上分离筒91与下分离筒92连通，在上分离筒91中含有水份的油液流入下分离筒92，(此时工况可从透明管观察)；
第三步，当流入下分离筒92中含有水份的油液逐渐增多时，由于水的比重大而沉积于下部，将不含有水份的合格油液通过电动球阀95送至上分离筒91(此时工况可从透明管观察)，又通过二次出油口98输出到各润滑点；
第四步，当水位逐渐升高到限定值时(可由油水界面仪97读测)，将电动球阀95关闭，又同时打开二次排水电磁阀99，把下分离筒92中的水份全部排放干净。
按以上步骤，周而复始地通过二次油水分离装置持续不断地去除气液分离器分离出来的油液中的水份，提供更好质量的润滑油液的目的。
上述二次进油口电磁阀、二次出油口电磁阀、电动球阀、二次排水电磁阀均由PLC控制；以求精确控制二次进油口、二次出油口、电动球阀连通动作以及二次排水的时间、流量与相关参数，始终保持二次油水分离装置的设计功能。
本发明二次油水分离装置采用上分离筒与下分离筒的组合结构设计，其结构简单合理，可显著降低制造与维护成本，使用与安装也十分方便。
本发明可精密控制该两级中压螺杆式空气压缩机组中工作油液的质量，最大限度地降低了该润滑油液中的水份与杂质，从而为确保该螺杆压缩机组持续、稳定与安全运行创造十分重要条件。
本发明的电动机、第一、二级螺杆压缩机、气液分离器、油液过滤器、冷却器、二次分离装置均安装在同一基座上；结构紧凑又减少占地面积。
本发明能够确保在长期使用中具有良好运行可靠性、安全性与使用寿命。

Claims (6)

1.一种两级中压螺杆式空气压缩机组，包括由电动机(1)带动的第一级螺杆压缩机(21)与第二级螺杆压缩机(22)，该第二级螺杆压缩机(22)通过一切向气液进口管(61)与一气液分离器(6)相连通，该气液分离器中部设置有出油管(63)，该气液分离器分离出来的油液从所述出油管(63)经油液过滤器(64)与冷却器(7)再通过输油管(11)传输至分油器(12、13)，其特征在于：所述气液分离器(6)出油端还设置有二次分离装置(9)，该二次分离装置包括由支架(93)相连的上分离筒(91)与下分离筒(92)；该上分离筒的上部设置有带电磁阀的二次进油口(94)、下部设置有带二次出油电磁阀的二次出油口(98)，该二次出油口(98)与所述出油管(63)相连接；所述上分离筒(91)与所述下分离筒(92)之间设置有电动球阀(95)，所述下分离筒下部设置有二次排水电磁阀(99)。
2.根据权利要求1所述的两级中压螺杆式空气压缩机组，其特征在于：所述二次分离装置(9)与所述分油器(12、13)之间还设置有第二过滤器(66)，所述二次出油口(98)与所述第二过滤器(66)相连接。
3.根据权利要求1所述的两级中压螺杆式空气压缩机组，其特征在于：所述电动球阀(95)上部与所述上分离筒(91)之间设置一透明管(96)。
4.根据权利要求1所述的两级中压螺杆式空气压缩机组，其特征在于：所述下分离筒(92)上部设置一油水界面仪(97)。
5.根据权利要求1所述的两级中压螺杆式空气压缩机组，其特征在于：所述二次进油口(94)电磁阀、所述二次出油口(98)电磁阀、所述二次排水电磁阀(99)、所述电动球阀(95)均由PLC控制。
6.根据权利要求1所述的两级中压螺杆式空气压缩机组，其特征在于：所述电动机(1)、所述第一级螺杆压缩机(21)、所述第二级螺杆压缩机(22)、所述气液分离器(6)、所述油液过滤器(64)、所述冷却器(7)、所述二次分离装置(9)均安装在同一基座(10)上。
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