CN108894989A - 一种中高压螺杆压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种中高压螺杆压缩机，属于空压机技术领域。它解决了现有中高压压缩机维护成本高等问题，一种中高压螺杆压缩机，包括壳体，壳体内设置有低压系统和高压系统，低压系统包括低压段主机、低压段油气分离器和中间冷却器，高压系统包括高压段主机、高压段油气分离器和二级冷却器，低压系统和高压系统之间设置有气水分离装置，气水分离装置设置有排水装置，低压段主机、低压段油气分离器、中间冷却器、气水分离装置、高压段主机、高压段油气分离器、二级冷却器之间通过管道连接，壳体还设置有电控柜，电控柜包括变频器和控制装置，变频器用于调节气量，控制装置用于控制压缩机的安全运行。本发明运行效率高。
Description
技术领域
本发明属于空压机技术领域，涉及一种中高压螺杆压缩机。
背景技术
目前市场主流中高压压缩机为活塞压缩机，特别是在吹瓶等行业活塞机占有率很高，高压活塞机有以下弊端：1)成本高昂，除了更换耗材外，还需要定期更换活塞环等关键部件；2)运行长时间后气量开始衰减，需要定期维保；3)气量变化时需要调节加载机头的数目，节能效果一般；4)安装成本高，噪声高于82dB(A)。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种中高压螺杆压缩机。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，包括壳体，所述的壳体内设置有低压系统和高压系统，所述的低压系统包括低压段主机、低压段油气分离器和中间冷却器，所述的高压系统包括高压段主机、高压段油气分离器和二级冷却器，所述的低压系统和高压系统之间设置有气水分离装置，所述的气水分离装置设置有排水装置，所述的低压段主机、低压段油气分离器、中间冷却器、气水分离装置、高压段主机、高压段油气分离器、二级冷却器之间通过管道连接，所述的壳体还设置有电控柜，所述的电控柜包括变频器和控制装置，所述的变频器用于调节气量，所述的控制装置用于控制压缩机的安全运行。
本发明的工作原理：常压下的空气先进入低压段压缩，从低压段主机出来的油气混合物通过管道进入低压段油气分离器，分离后的润滑油通过中间冷却器冷却后回到低压段主机循环，分离后的气体通过进入中间冷却器，经过冷却后气体温度下降，冷凝水析出，气水混合物进入气水分离装置，分离出来的冷凝水经过排水装置排出。低温低压干燥的气体进入高压段主机进行压缩，经过压缩后的高温高压气体通过管道进入高压段油气分离器，分离后的润滑油通过二级冷却器冷却后回到高压段主机循环，分离后的高温高压气体经过二级冷却器冷却后排出，变频器可在用户气量减小时自动调整运行频率，降低气量，节省电费。整个过程控制装置有效监控各重要部件的工作状况，由控制装置确保压缩机平稳安全运行。低压段油气分离器采用离心式分离原理分离油气，高压段油气分离器采用碰撞式分离原理分离油气。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的高压段主机和低压段主机之间设置有电机，所述的电机一端通过联轴器和高压段主机直连，所述的电机另一端通过联轴器和低压段主机直连。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的低压段油气分离器和中间冷却器之间设置有温控阀一，分离后的润滑油可通过所述温控阀一回到低压段主机循环。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的高压段油气分离器和二级冷却器之间设置有温控阀二，分离后的润滑油可通过温控阀二回到高压段主机循环。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的气水分离装置包括有粗气水分离器和精密水分离器，所述的粗气水分离器内部设置有不锈钢螺旋叶片，所述的不锈钢螺旋叶片用于分离气水。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的低压段油气分离器和高压段油气分离器内均设置有油过滤器，所述的油过滤器设置有油滤芯和压差表，所述的油滤芯用于二次除油，所述的压差表用于识别压差。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的排水装置包括自动排水器和排水管路，所述的排水器位于粗气水分离器和精密水分离器的下端，所述的排水管路用于排出分离出的冷凝水。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的管道全部采用焊接无缝钢管或者不锈钢管，所述的管道之间通过法兰连接。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的低压段主机设置有过滤器，所述的过滤器用于过滤吸入的空气。
在上述的一种中高压螺杆压缩机中，所述的高压段主机和气水分离装置之间的管道上设置有单向阀，所述的单向阀用于确保气体不会回流，所述的管道上均设置有安全阀，所述的低压段油气分离器和高压段油气分离器均设置有放空管路，所述的安全阀和放空管路用于停机时安全泄压。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的中高压螺杆压缩机有着很大优势，维护成本低，运行效率高，能长时间运行；具有节能，噪音小等特点。
2.本发明的高压段主机和低压段主机之间设置有电机，所述的电机一端通过联轴器和高压段主机直连，所述的电机另一端通过联轴器和低压段主机直连。确保高低压段主机和电机对中，以及高低压段主机气量的吻合。
3.本发明的低压段油气分离器和中间冷却器之间的油路管道设置有温控阀一，分离后的润滑油可通过所述温控阀一回到低压段主机循环。所述的高压段油气分离器和二级冷却器之间设置有温控阀二，分离后的润滑油可通过温控阀二回到高压段主机循环。温控阀装置可以探测分离后的润滑油的温度，若温度较低，可直接回到高压段主机或低压段主机循环，若温度较高，则需通过中间冷却器或者二级冷却器冷却后回到高压段主机或低压段主机循环。
2、本发明的低压段油气分离器和高压段油气分离器内均设置有油过滤器，油过滤器设置有油滤芯和压差表，油滤芯用于二次除油，压差表用于识别压差。确保出气含油量低。若由于过滤的油过多而导致油过滤器堵塞，可及时更换油滤。确保了系统供油的清洁。
3、本发明的气水分离装置包括有粗气水分离器和精密水分离器，粗气水分离器内部设置有不锈钢螺旋叶片，不锈钢螺旋叶片用于分离气水。气水分离装置通过粗气水分离器和精密水分离器去除大部分液态水，避免高压段主机锈蚀及润滑油乳化。粗气水分离器的设计为内置不锈钢螺旋叶片，通过离心力的作用分离液态水。也确保了进入高压段主机的空气的干燥。
4、本发明的管道全部采用焊接无缝钢管或者不锈钢管，所述的管道之间通过法兰连接。确保管路无漏油，漏气。
5、本发明的低压段主机设置有过滤器，所述的过滤器用于过滤吸入的空气。确保了气路的清洁，保护低压段主机无污染。
6、本发明的高压段主机和气水分离装置之间的管道上设置有单向阀，单向阀用于确保气体不会回流，管道上均设置有安全阀，低压段油气分离器和高压段油气分离器均设置有放空管路，安全阀和放空管路用于停机时安全泄压。这些措施确保了系统不会超压，储气罐的高压气体不会回流，停机时泄空压力。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明的侧视图
图4是本发明的俯视图。
图中，1、壳体；2、低压系统；3、高压系统；4、低压段主机；5、低压段油气分离器；6、中间冷却器；7、高压段主机；8、高压段油气分离器；9、二级冷却器；10、气水分离装置；11、排水装置；12、电控柜；13、变频器；14、控制装置；15、电机；16、联轴器；17、温控阀一；18、温控阀二；19、粗气水分离器；20、精密水分离器；21、油过滤器；22、油滤芯；23、压差表；24、自动排水器；25、排水管路；26、法兰；27、过滤器；28、单向阀；29、安全阀；30、放空管路。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4所示，一种中高压螺杆压缩机，包括壳体1，所述的壳体1内设置有低压系统2和高压系统3，所述的低压系统2包括低压段主机4、低压段油气分离器5和中间冷却器6，所述的高压系统3包括高压段主机7、高压段油气分离器8和二级冷却器9，所述的低压系统2和高压系统3之间设置有气水分离装置10，所述的气水分离装置10设置有排水装置11，所述的低压段主机4、低压段油气分离器5、中间冷却器6、气水分离装置10、高压段主机7、高压段油气分离器8、二级冷却器9之间通过管道连接，所述的壳体1还设置有电控柜12，所述的电控柜12包括变频器13和控制装置14，所述的变频器13用于调节气量，所述的控制装置14用于控制压缩机的安全运行。
控制装置14监测的点有高低压排气压力、温度、高压段吸气温度、压力等，这样便于对重要零部件的监测，保证整机平稳运行。变频器13可在用户气量减小时自动调整运行频率，降低气量，节省电费。电机15两端直连式驱动，通过设计的底盘及连接体确保主机与电机15对中。通过高压段油气分离器8和低压段油气分离器5各自独立工作，确保了整机的油分效果。
进一步细说，所述的高压段主机7和低压段主机4之间设置有电机15，所述的电机15一端通过联轴器16和高压段主机7直连，所述的电机15另一端通过联轴器16和低压段主机4直连。确保高低压段主机4和电机15对中，以及高低压段主机气量的吻合。
进一步细说，所述的低压段油气分离器5和中间冷却器6之间设置有温控阀一17，分离后的润滑油可通过所述温控阀一17回到低压段主机循环。所述的高压段油气分离器8和二级冷却器9之间设置有温控阀二18，分离后的润滑油可通过温控阀二18回到高压段主机7循环。温控阀装置可以探测分离后的润滑油的温度，若温度较低，可直接回到高压段主机7或低压段主机循环，若温度较高，则需通过中间冷却器6或者二级冷却器9冷却后回到高压段主机7或低压段主机4循环。
进一步细说，所述的气水分离装置10包括有粗气水分离器19和精密水分离器20，所述的粗气水分离器19内部设置有不锈钢螺旋叶片，所述的不锈钢螺旋叶片用于分离气水。气水分离装置10通过粗气水分离器19和精密水分离器20去除大部分液态水，避免高压段主机7锈蚀及润滑油乳化。粗气水分离器19的设计为内置不锈钢螺旋叶片，通过离心力的作用分离液态水。也确保了进入高压段主机7的空气的干燥。
进一步细说，所述的低压段油气分离器5和高压段油气分离器8内均设置有油过滤器21，所述的油过滤器21设置有油滤芯22和压差表23，所述的油滤芯22用于二次除油，所述的压差表23用于识别压差。确保出气含油量低。若由于过滤的油过多而导致油过滤器21堵塞，可及时更换油滤。确保了系统供油的清洁。
进一步细说，所述的排水装置11包括自动排水器24和排水管路25，所述的排水器位于粗气水分离器19和精密水分离器20的下端，所述的排水管路25用于排出分离出的冷凝水。
进一步细说，所述的管道全部采用焊接无缝钢管或者不锈钢管，所述的管道之间通过法兰26连接。
进一步细说，所述的低压段主机设置有过滤器27，所述的过滤器27用于过滤吸入的空气。
进一步细说，所述的高压段主机7和气水分离装置10之间的管道上设置有单向阀28，所述的单向阀28用于确保气体不会回流，所述的管道上均设置有安全阀29，所述的低压段油气分离器5和高压段油气分离器8均设置有放空管路30，所述的安全阀29和放空管路30用于停机时安全泄压。
中高压螺杆压缩机通过等压比或者非等压比设计，多级压缩实现最高排气压力4.0MPa，气量可实现范围为6m3/min-20m3/min。
吸气压力为常压，低压段和高压段压最高比不超过7，整齐排气压力范围为2.0MPa-4.0MPa，低压比设计可有效延长主机寿命；低压段主机4在额定排气压力下的排气量要与高压段主机7在额定吸气压力下的气量要匹配，具体的低压段的排气量换算公式为：
Q-流量P-压力T-温度。
电机15防护和绝缘高等级，功率分配根据高低压段螺杆主机额定功率进行分配；设计的整机底盘确保了整机的结构强度，降低整机振动。整机的高压气体经过二级冷却器9的排气口排出。
实施例1
中间冷却器6和二级冷却器9为压缩机整机的冷却系统，冷却系统可采用风冷或者液冷，风冷机低压段的中间冷却器6与高压段的二级冷却器9集成为一体，采用板翅式换热器，配备独立的冷却风机，可有效节省安装空间。带有4台冷却风扇来冷却高低压段的高温润滑油和气体，确保高低压段主机的冷却。
实施例2
液冷冷却器独立冷却高低压段的空气和润滑油，采用壳管式冷却器。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了壳体1、低压系统2、高压系统3、低压主机4、低压段油气分离器5、中间冷却器6、高压段主机7、高压段油气分离器8、二级冷却器9、气水分离装置10、排水装置11、电控柜12、变频器13、控制装置14、电机15、联轴器16、温控阀一17、温控阀二18、粗气水分离器19、精密水分离器20、油过滤器21、油滤芯22、压差表23、自动排水器24、排水管路25、法兰26、过滤器27、单向阀28、安全阀29、放空管路30等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，包括壳体(1)，所述的壳体(1)内设置有低压系统(2)和高压系统(3)，所述的低压系统(2)包括低压段主机(4)、低压段油气分离器(5)和中间冷却器(6)，所述的高压系统(3)包括高压段主机(7)、高压段油气分离器(8)和二级冷却器(9)，所述的低压系统(2)和高压系统(3)之间设置有气水分离装置(10)，所述的气水分离装置(10)设置有排水装置(11)，所述的低压段主机(4)、低压段油气分离器(5)、中间冷却器(6)、气水分离装置(10)、高压段主机(7)、高压段油气分离器(8)、二级冷却器(9)之间通过管道连接，所述的壳体(1)还设置有电控柜(12)，所述的电控柜(12)包括变频器(13)和控制装置(14)，所述的变频器(13)用于调节气量，所述的控制装置(14)用于控制压缩机的安全运行。
2.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的高压段主机(7)和低压段主机(4)之间设置有电机(15)，所述的电机(15)一端通过联轴器(16)和高压段主机(7)直连，所述的电机(15)另一端通过联轴器(16)和低压段主机(4)直连。
3.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的低压段油气分离器(5)和中间冷却器(6)之间设置有温控阀一(17)，分离后的润滑油可通过所述温控阀一(17)回到低压段主机(4)循环。
4.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的高压段油气分离器(8)和二级冷却器(9)之间设置有温控阀二(18)，分离后的润滑油可通过温控阀二(18)回到高压段主机(7)循环。
5.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的气水分离装置(10)包括有粗气水分离器(19)和精密水分离器(20)，所述的粗气水分离器(19)内部设置有不锈钢螺旋叶片，所述的不锈钢螺旋叶片用于分离气水。
6.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的低压段油气分离器(5)和高压段油气分离器(8)内均设置有油过滤器(21)，所述的油过滤器(21)设置有油滤芯(22)和压差表(23)，所述的油滤芯(22)用于二次除油，所述的压差表(23)用于识别压差。
7.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的排水装置(11)包括自动排水器(24)和排水管路(25)，所述的排水器位于粗气水分离器(19)和精密水分离器(20)的下端，所述的排水管路(25)用于排出分离出的冷凝水。
8.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的管道全部采用焊接无缝钢管或者不锈钢管，所述的管道之间通过法兰(26)连接。
9.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的低压段主机设置有过滤器(27)，所述的过滤器(27)用于过滤吸入的空气。
10.根据权利要求1所述的一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述的高压段主机(7)和气水分离装置(10)之间的管道上设置有单向阀(28)，所述的单向阀(28)用于确保气体不会回流，所述的管道上均设置有安全阀(29)，所述的低压段油气分离器(5)和高压段油气分离器(8)均设置有放空管路(30)，所述的安全阀(29)和放空管路(30)用于停机时安全泄压。
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