CN105604939A - 一种新型两级螺杆空气压缩机 - Google Patents

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黄集骏
宋立峰
金国锋
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing

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Abstract

一种新型两级螺杆空气压缩机，包括第一主电机、第一级压缩主机、第二主电机、第二级压缩主机，第一级压缩主机的排气口与第二级压缩主机的进气口联通；还包括第一变频器、第二变频器，第一变频器与第一主电机连接，第二变频器与第二主电机连接；还包括一用于控制第一变频器和第二变频器的控制器，第二级压缩主机上设有第二压力传感器，第二压力传感器与控制器信号连接。本发明的两个压缩主机之间不采用固定式的硬连接方式，因此两压缩主机之间的安装位置可根据实际情况进行灵活调整。两个主电机的控制由两个变频器分别进行控制，可根据第二级压缩主机的排气压力情况进行灵活控制，从而达到最优的节能效果。

Description

一种新型两级螺杆空气压缩机
技术领域
本发明涉及一种两级螺杆空气压缩机。
背景技术
空压机是一种耗电量巨大的设备，其用电量约占我国发电总量的7%，其形式主要有活塞式、回转式、滑片式等。螺杆压缩机是回转式压缩机的一种，普遍应用在我国各工业领域，占有的比例也逐年提高。目前的螺杆压缩机能效等级较低，只有个别企业的个别产品可以达到I级能效，绝大数产品主要处于II级能效水平，甚至有些产品还处于Ⅲ级能效上。目前应用该技术可实现节能量12万tce/a，CO2减排约32万t/a。喷油螺杆空气压缩机采用两级压缩来提高压缩机的能效，其能效的提高基于下列的两个主要原因：一是每一级压缩比的降低，提高了容积效率，降低了每一级的内泄露；二是减少一级喷油量，提高主机吸气效率，而对二级螺杆的喷油则降低了喷油温度，使油漆混合物冷却效果充分，其压缩过程的过程指数进一步降低，提高了压缩机的能效。但是，现有的两级螺杆空气压缩机采用齿轮连接的方式驱动两级压缩主机的螺杆连接起来，这种固定式的连接方式存在的缺点在于其灵活性欠佳，经济性较差，主要表现在两个方面：一是这种固定式的机械连接将两级压缩主机的相对位置固定，两级压缩主机只能在固定的物理位置进行安装，无法根据实际工况进行安装空间的灵活安排；二是这种固定式的连接件两级压缩主机的螺杆连接起来，如此则无法分别对两级压缩主机进行灵活调节；三是齿轮传动会带来侧向力，对主机轴承的寿命会产生不利的影响；四是齿轮驱动将会产生传动损耗和传动磨损等不利因素。
发明内容
为了克服现有两级螺杆空气压缩机的上述不足，本发明提供一种使用更灵活的新型两级螺杆空气压缩机。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种新型两级螺杆空气压缩机，包括第一主电机、受所述第一主电机驱动的第一级压缩主机、第二主电机、受所述第二主电机驱动的第二级压缩主机；
所述的第一级压缩主机的排气口与第二级压缩主机的进气口联通；
还包括用于控制第一主电机转速的第一变频器、用于控制第二主电机转速的第二变频器，所述的第一变频器与所述的第一主电机连接，所述的第二变频器与所述的第二主电机连接；
还包括一用于控制第一变频器和第二变频器的控制器，所述的第一变频器及第二变频器均与所述的控制器连接，所述的第二级压缩主机上设有用于监测第二级压缩主机的排气压力的第二压力传感器，所述的第二压力传感器与所述的控制器信号连接，控制器根据第二压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器和第二变频器的输出频率。
进一步，所述的第一变频器和第二变频器同时启动时，所述第一主电机的加速度大于第二主电机的加速度。
进一步，所述的第二级压缩主机上设有用于监测第二级压缩主机的排气温度的第二温度传感器。
进一步，所述的第一级压缩主机上设有用于监测第一级压缩主机的排气压力的第一压力传感器、用于监测第一级压缩主机的排气温度的第一温度传感器。
进一步，所述的第一压力传感器与所述控制器信号连接，控制器同时根据第一压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器的输出频率，控制第一级压缩主机的排气压力控制在设定点以下。
本发明在使用时，由第一变频器控制第一主电机的转速，由第二变频器控制第二主电机的转速，从而分别控制第一级压缩主机和第二级压缩主机的工作状态。
第二压力传感器检测第二级压缩主机排气口的压力，把信号传输给控制器，根据第二压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器和第二变频器的输出频率，从而控制第一主电机和第二主电机的转速，进而控制第一级压缩主机和第二级压缩主机的转速。第一级压缩主机和第二级压缩主机之间存在一个速率比值，该速率比值保证着两个主机运行的协调性和经济性。
本发明的有益效果在于：1.两个压缩主机之间不采用固定式的硬连接方式，因此两压缩主机之间的安装位置可根据实际情况进行灵活调整。2.两个主电机的控制由两个变频器分别进行控制，可根据第二级压缩主机的排气压力情况进行灵活控制，从而达到最优的节能效果。3.提高了两级螺杆压缩机的产气效率。4.两级螺杆空气压缩机声音更加一致，解除了层次不齐的噪音问题。5.避免齿轮传动带来的机械损伤，使用寿命大大提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1，一种新型两级螺杆空气压缩机，包括第一主电机1、受所述第一主电机1驱动的第一级压缩主机2、第二主电机3、受所述第二主电机3驱动的第二级压缩主机4。
所述的第一级压缩主机2的排气口与第二级压缩主机4的进气口联通。
还包括用于控制第一主电机1转速的第一变频器5、用于控制第二主电机3转速的第二变频器6，所述的第一变频器5与所述的第一主电机1连接，所述的第二变频器6与所述的第二主电机3连接。
还包括用于控制第一变频器5和第二变频器6的控制器7，所述的第一变频器5及第二变频器6均与所述的控制器7连接，所述的第二级压缩主机4上设有用于监测第二级压缩主机4的排气压力的第二压力传感器12，所述的第二压力传感器12与所述的控制器7信号连接，控制器根据第二压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器和第二变频器的输出频率。所述的第二级压缩主机4上设有用于监测第二级压缩主机4的排气温度的第二温度传感器11。所述的第一级压缩主机2上设有用于监测第一级压缩主机2的排气压力的第一压力传感器9、用于监测第一级压缩主机2的排气温度的第一温度传感器10。第一温度传感器10和第二温度传感器11的作用在于检测排气温度，防止排气温度过高。
所述的第一变频器5和第二变频器6同时启动时，所述第一主电机1的加速度大于第二主电机3的加速度。所述的第一压力传感器与所述控制器信号连接，控制器同时根据第一压力传感器9监测到的压力大小来控制第一变频器的输出频率，控制第一级压缩主机2的排气压力控制在设定点以下。具体的实现方式可以是：在控制器7中存储一个压力设定值，第一压力传感器9检测到的压力值被传送至控制器中与该压力设定值进行比较，当第一压力传感器9检测到的压力值大于该压力设定值时，控制器7及时控制第一变频器5，使得第一主电机的转速下降。
本发明在使用时，由第一变频器5控制第一主电机1的转速，由第二变频器6控制第二主电机3的转速，从而分别控制第一级压缩主机2和第二级压缩主机4的工作状态。
第二压力传感器12检测第二级压缩主机4排气口的压力，把信号传输给控制器7，根据第二压力传感器12监测到的压力大小来控制第一变频器5和第二变频器6的输出频率，从而控制第一主电机1和第二主电机3的转速，进而控制第一级压缩主机2和第二级压缩主机4的转速。第一级压缩主机2和第二级压缩主机4之间存在一个速率比值，该速率比值保证着两个压缩主机运行的协调性和经济性。

Claims (5)

1.一种新型两级螺杆空气压缩机，包括第一主电机、受所述第一主电机驱动的第一级压缩主机、第二主电机、受所述第二主电机驱动的第二级压缩主机，其特征在于：
所述的第一级压缩主机的排气口与第二级压缩主机的进气口联通；
还包括用于控制第一主电机转速的第一变频器、用于控制第二主电机转速的第二变频器，所述的第一变频器与所述的第一主电机连接，所述的第二变频器与所述的第二主电机连接；
还包括一用于控制第一变频器和第二变频器的控制器，所述的第一变频器及第二变频器均与所述的控制器连接，所述的第二级压缩主机上设有用于监测第二级压缩主机的排气压力的第二压力传感器，所述的第二压力传感器与所述的控制器信号连接，控制器根据第二压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器和第二变频器的输出频率。
2.如权利要求1所述的新型两级螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的第一变频器和第二变频器同时启动时，所述第一主电机的加速度大于第二主电机的加速度。
3.如权利要求1或2所述的新型两级螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的第二级压缩主机上设有用于监测第二级压缩主机的排气温度的第二温度传感器。
4.如权利要求3所述的新型两级螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的第一级压缩主机上设有用于监测第一级压缩主机的排气压力的第一压力传感器、用于监测第一级压缩主机的排气温度的第一温度传感器。
5.如权利要求4所述的新型两级螺杆空气压缩机，其特征在于：所述的第一压力传感器与所述控制器信号连接，控制器同时根据第一压力传感器监测到的压力大小来控制第一变频器的输出频率，控制第一级压缩主机的排气压力控制在设定点以下。
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