CN103967793A - 基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机及驱动方法 - Google Patents

Abstract

基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机及驱动方法属于机械控制领域，具体涉及一种汽轮机直接驱动螺杆压缩机的机械设备及控制方法；将驱动汽轮机与螺杆压缩机之间通过联轴器连接，并设置有转速传感器，通过监测驱动汽轮机机械输出端的转速，以及螺杆压缩机输出端的气压，并反馈到驱动汽轮机的蒸汽入口，实现汽轮机直接驱动螺杆压缩机；本发明基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机及驱动方法，不仅能够节约能源，而且能够降低成本。

Description

基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机及驱动方法

技术领域

基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机及驱动方法属于机械控制领域，具体涉及一种汽轮机直接驱动螺杆压缩机的机械设备及控制方法。

背景技术

传统电动机驱动螺杆压缩机为间接驱动方式，在电动机和螺杆压缩机之间设置有一组电力系统。由于电力系统存在能耗，并且需要配合配电设施，因此具有浪费能源，成本较高的不足。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种汽轮机直接驱动螺杆压缩机的设备，并且公开了汽轮机直接驱动螺杆压缩机的控制方法，本发明不仅能够节约能源，而且能够降低成本。

本发明的目的是这样实现的：

基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，包括驱动汽轮机和螺杆压缩机；驱动汽轮机的机械输出端与螺杆压缩机的机械输入端之间通过联轴器连接；在驱动汽轮机的机械输出端与螺杆压缩机的机械输入端的连接部位设置有转速传感器；

所述的驱动汽轮机的蒸汽入口处设置有蒸汽入口阀，蒸汽入口阀上设置有用于控制阀门开启大小的伺服电机，蒸汽入口上还设置有蒸汽入口开启手轮与汽轮机急停装置；

所述的螺杆压缩机与油气分离器连接；所述的油气分离器顶端通过最小压力阀连接气冷却器，气冷却器的输出端设置有压力传感器，沿气冷却器输出端的方向，在压力传感器的后方设置有电磁阀和压力控制阀；

螺杆压缩机通过调整阀连接电磁阀；

所述的伺服电机和转速传感器连接驱动汽轮机PLC，驱动汽轮机PLC用于处理分析转速传感器的数据，并传递给伺服电机；所述的压力传感器连接螺杆压缩机PLC；所述的驱动汽轮机PLC与螺杆压缩机PLC之间保持通信。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的驱动汽轮机PLC包括故障报警系统。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的螺杆压缩机PLC包括故障报警系统。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的螺杆压缩机PLC包括开机按钮、停机按钮和紧急停机按钮；所述的紧急停机按钮与汽轮机急停装置连接，在紧急停机按钮按下时，汽轮机急停装置切断蒸汽入口通道。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的驱动汽轮机PLC与螺杆压缩机PLC之间设置有四条通信通道，分别为：开机通信、停机通信、紧急停机通信和故障通信。

一种用于实现上述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机的汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，包括以下步骤：

步骤a、置定气冷却器输出端的压力标准值；

步骤b、压力传感器采集气冷却器输出端的实际压力值，并传递给螺杆压缩机PLC；

步骤c、螺杆压缩机PLC比较步骤a的压力标准值与步骤b的实际压力值，并将比较结果传递给驱动汽轮机PLC；

步骤d、驱动汽轮机PLC控制伺服电机，并且：

实际压力值大于压力标准值，驱动汽轮机PLC控制伺服电机，使蒸汽入口阀减小蒸汽入口的进气量；

实际压力值等于压力标准值，伺服电机保持原有工作状态；

实际压力值小于压力标准值，驱动汽轮机PLC控制伺服电机，使蒸汽入口阀增大蒸汽入口的进气量。

上述汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，包括以下步骤：

步骤a、标定气冷却器输出端的压力标准值与转速传感器的转速标准值之间的关系；

步骤b、转速传感器采集驱动汽轮机机械输出端的实际转速值，并传递给驱动汽轮机PLC；

步骤c、驱动汽轮机PLC比较步骤a的转速标准值与步骤b的实际转速值；

步骤d、驱动汽轮机PLC控制伺服电机，并且：

实际转速值大于转速标准值，驱动汽轮机PLC控制伺服电机，使蒸汽入口阀减小蒸汽入口的进气量；

实际转速值等于转速标准值，伺服电机保持原有工作状态；

实际转速值小于转速标准值，驱动汽轮机PLC控制伺服电机，使蒸汽入口阀增大蒸汽入口的进气量。

有益效果：由于本发明采用驱动汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方式，因此节省了传统设备中间的电力系统，以及配电设施的投入，因此具有节约能源，降低成本的优点。

附图说明

图1是本发明基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机的结构示意图。

图2是本发明汽轮机直接驱动螺杆压缩机方法的流程图。

图中：1伺服电机、2蒸汽入口阀、3汽轮机急停装置、4蒸汽入口开启手轮、5驱动汽轮机、6联轴器、7转速传感器、8螺杆压缩机、9调整阀、10最小压力阀、11气冷却器、14压力传感器、15油气分离器、16螺杆压缩机PLC、17驱动汽轮机PLC。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施例一

本实施例的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，结构示意图如图1所示。该基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，包括驱动汽轮机5和螺杆压缩机8；驱动汽轮机5的机械输出端与螺杆压缩机8的机械输入端之间通过联轴器6连接；在驱动汽轮机5的机械输出端与螺杆压缩机8的机械输入端的连接部位设置有转速传感器7；

所述的驱动汽轮机5的蒸汽入口处设置有蒸汽入口阀2，蒸汽入口阀2上设置有用于控制阀门开启大小的伺服电机1，蒸汽入口上还设置有蒸汽入口开启手轮4与汽轮机急停装置3；

所述的螺杆压缩机8与油气分离器15连接；所述的油气分离器15顶端通过最小压力阀10连接气冷却器11，气冷却器11的输出端设置有压力传感器14，沿气冷却器11输出端的方向，在压力传感器14的后方设置有电磁阀12和压力控制阀13；这是针对驱动汽轮机5驱动螺杆压缩机8的过程中，用气端突然大幅减少用气，而由于整个伺服系统响应跟不上，造成压缩空气系的压力突然快速增高的设置的起到安全措施的结构。首先将压力控制器13置定排气口压力高于螺杆压缩机PLC16的置定值，例如高于0.03MPa，当压缩空气系的压力突然快速增高时，压力控制阀13触点通电，电磁阀12获电打开，压缩空气系的空气经油气分离器15、最小压力阀10、气冷却器11、电磁阀12流回螺杆压缩机8的进气口，避免压缩空气系的压力突然快速增高，以弥补伺服系统响应跟不上的缺点；

螺杆压缩机8通过调整阀9连接电磁阀12；

所述的伺服电机1和转速传感器7连接驱动汽轮机PLC17，驱动汽轮机PLC17用于处理分析转速传感器7的数据，并传递给伺服电机1；所述的压力传感器14连接螺杆压缩机PLC16；所述的驱动汽轮机PLC17与螺杆压缩机PLC16之间保持通信。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的驱动汽轮机PLC17包括故障报警系统。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的螺杆压缩机PLC16包括故障报警系统。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的螺杆压缩机PLC16包括开机按钮、停机按钮和紧急停机按钮；所述的紧急停机按钮与汽轮机急停装置3连接，在紧急停机按钮按下时，汽轮机急停装置3切断蒸汽入口通道。

上述基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，所述的驱动汽轮机PLC17与螺杆压缩机PLC16之间设置有四条通信通道，分别为：开机通信、停机通信、紧急停机通信和故障通信。

一种用于实现上述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机的汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，流程图如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤a、置定气冷却器11输出端的压力标准值；

步骤b、压力传感器14采集气冷却器11输出端的实际压力值，并传递给螺杆压缩机PLC16；

步骤c、螺杆压缩机PLC16比较步骤a的压力标准值与步骤b的实际压力值，并将比较结果传递给驱动汽轮机PLC17；

步骤d、驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，并且：

实际压力值大于压力标准值，驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，使蒸汽入口阀2减小蒸汽入口的进气量；

实际压力值等于压力标准值，伺服电机1保持原有工作状态；

实际压力值小于压力标准值，驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，使蒸汽入口阀2增大蒸汽入口的进气量。

具体实施例二

本实施例的汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，采用以下步骤来实现：

步骤a、标定气冷却器11输出端的压力标准值与转速传感器7的转速标准值之间的关系；

步骤b、转速传感器7采集驱动汽轮机5机械输出端的实际转速值，并传递给驱动汽轮机PLC17；

步骤c、驱动汽轮机PLC17比较步骤a的转速标准值与步骤b的实际转速值；

步骤d、驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，并且：

实际转速值大于转速标准值，驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，使蒸汽入口阀2减小蒸汽入口的进气量；

实际转速值等于转速标准值，伺服电机1保持原有工作状态；

实际转速值小于转速标准值，驱动汽轮机PLC17控制伺服电机1，使蒸汽入口阀2增大蒸汽入口的进气量。

同具体实施例一相比，本实施例的步骤，将监测端从压力传感器14前置到转速传感器7，使监测的实时性更强。

Claims (7)

1.基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，包括驱动汽轮机(5)和螺杆压缩机(8)；其特征在于，驱动汽轮机(5)的机械输出端与螺杆压缩机(8)的机械输入端之间通过联轴器(6)连接；在驱动汽轮机(5)的机械输出端与螺杆压缩机(8)的机械输入端的连接部位设置有转速传感器(7)；

所述的驱动汽轮机(5)的蒸汽入口处设置有蒸汽入口阀(2)，蒸汽入口阀(2)上设置有用于控制阀门开启大小的伺服电机(1)，蒸汽入口上还设置有蒸汽入口开启手轮(4)与汽轮机急停装置(3)；

所述的螺杆压缩机(8)与油气分离器(15)连接；所述的油气分离器(15)顶端通过最小压力阀(10)连接气冷却器(11)，气冷却器(11)的输出端设置有压力传感器(14)，沿气冷却器(11)输出端的方向，在压力传感器(14)的后方设置有电磁阀(12)和压力控制阀(13)；

螺杆压缩机(8)通过调整阀(9)连接电磁阀(12)；

所述的伺服电机(1)和转速传感器(7)连接驱动汽轮机PLC(17)，驱动汽轮机PLC(17)用于处理分析转速传感器(7)的数据，并传递给伺服电机(1)；所述的压力传感器(14)连接螺杆压缩机PLC(16)；所述的驱动汽轮机PLC(17)与螺杆压缩机PLC(16)之间保持通信。

2.根据权利要求1所述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，其特征在于，所述的驱动汽轮机PLC(17)包括故障报警系统。

3.根据权利要求1所述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，其特征在于，所述的螺杆压缩机PLC(16)包括故障报警系统。

4.根据权利要求1所述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，其特征在于，所述的螺杆压缩机PLC(16)包括开机按钮、停机按钮和紧急停机按钮；所述的紧急停机按钮与汽轮机急停装置(3)连接，在紧急停机按钮按下时，汽轮机急停装置(3)切断蒸汽入口通道。

5.根据权利要求1所述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机，其特征在于，所述的驱动汽轮机PLC(17)与螺杆压缩机PLC(16)之间设置有四条通信通道，分别为：开机通信、停机通信、紧急停机通信和故障通信。

6.一种用于实现权利要求1所述的基于汽轮机直接驱动的螺杆压缩机的汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、置定气冷却器(11)输出端的压力标准值；

步骤b、压力传感器(14)采集气冷却器(11)输出端的实际压力值，并传递给螺杆压缩机PLC(16)；

步骤c、螺杆压缩机PLC(16)比较步骤a的压力标准值与步骤b的实际压力值，并将比较结果传递给驱动汽轮机PLC(17)；

步骤d、驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，并且：

实际压力值大于压力标准值，驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，使蒸汽入口阀(2)减小蒸汽入口的进气量；

实际压力值等于压力标准值，伺服电机(1)保持原有工作状态；

实际压力值小于压力标准值，驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，使蒸汽入口阀(2)增大蒸汽入口的进气量。

7.根据权利要求6所述的汽轮机直接驱动螺杆压缩机的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、标定气冷却器(11)输出端的压力标准值与转速传感器(7)的转速标准值之间的关系；

步骤b、转速传感器(7)采集驱动汽轮机(5)机械输出端的实际转速值，并传递给驱动汽轮机PLC(17)；

步骤c、驱动汽轮机PLC(17)比较步骤a的转速标准值与步骤b的实际转速值；

步骤d、驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，并且：

实际转速值大于转速标准值，驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，使蒸汽入口阀(2)减小蒸汽入口的进气量；

实际转速值等于转速标准值，伺服电机(1)保持原有工作状态；

实际转速值小于转速标准值，驱动汽轮机PLC(17)控制伺服电机(1)，使蒸汽入口阀(2)增大蒸汽入口的进气量。