CN109322843A - 透平压缩机的保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透平压缩机的保护系统，属于机电设备控制技术领域。本保护系统通过监测装置、冷却装置、过滤装置和润滑装置的设置，针对性的对透平压缩机本体进行保护，经温度、流量及压力的监控，保证透平压缩机本体稳定的进行工作，同时，有效防止压缩机机组受润滑油及空气中杂质磨损，进而实现保护透平压缩机的目的，满足实际机电设备需求。本保护系统结构简单、操作方便，可控性强。

Description

透平压缩机的保护系统

技术领域

本发明涉及一种保护系统，尤其的涉及一种透平压缩机的保护系统，属于机电设备控制技术领域。

背景技术

透平压缩机，是用来提高气体压力和输送气体的机械，是具有高速旋转叶轮的动力式压缩机，其依靠旋转叶轮与气流间的相互作用力来提高气体压力，同时使气流产生加速度而获得动能，然后气流在扩压器中减速，将动能转化为压力能，进一步提高压力，在压缩过程中气体流动是连续的。其广泛用于各种工艺过程中输送空气和各种气体，并提高其压力，同时气体温度也相应提高。经过多级组合，也有中间冷却的多段组合，甚至多缸组合压缩获得气体所需要的最终压力。

目前，在透平式压缩机运行中，常遇到的问题包括：

一、由于透平压缩机组件中常出现局部温度过高，使得气流温度、压力等受到影响，严重影响组件的工作效率，且压缩机产生“喘振”现象，机组而不能正常运行；

二、在透平压缩机工作过程中，油箱的烟气散发较多，若烟气得不到很好的排出，烟气中的颗粒杂质沉淀在润滑油中，造成对洁净润滑油的污染，对机组造成严重的磨损，极大的影响透平压缩机的工作效率。并且，烟气的随意排放，也将对周围环境造成污染， 影响工况环境。

因此，亟需一种能保证透平压缩机稳定运行、效率高的保护系统。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，而提出了透平压缩机的保护系统。本技术方案通过监测装置、冷却装置、过滤装置和润滑装置的设置，经温度、流量及压力的监控，保证透平压缩机本体稳定的进行工作，同时，有效防止压缩机机组受润滑油及空气中杂质磨损，进而实现保护透平压缩机的目的，满足实际机电设备需求。

为了实习上述技术目的，提出如下的技术方案：

透平压缩机的保护系统，包括透平压缩机本体，透平压缩机本体包括连有出油管的油箱和壳体，壳体内设有主轴和叶轮，叶轮设置在主轴上；所述保护系统还包括监测装置、冷却装置、过滤装置和润滑装置，监测装置、冷却装置、过滤装置和润滑装置均与透平压缩机本体连接；

所述监测装置包括设置在气缸内的温度检测仪、流量计、压力计和轴向位移保护机构，轴向位移保护机构包括电磁式的轴向位移变送器，例如：BSQ031B轴向位移变送器；温度检测仪用于监测透平压缩机本体内的温度；流量计用于监测透平压缩机本体内的气体流量；压力计用于监测透平压缩机本体内的压力；轴向位移保护机构测量转子相对于静止部分的位移量，用于监测主轴位移，当转子发生轴向窜动时，间隙变动而引起磁组变化，两侧铁芯磁极绕组产生不同电势，经继电器传给指示仪表，该装置为现有成熟技术中的轴向位移保护机构；以上为工作人员提供监测信号，并及时、准确地做出应对；

所述冷却装置包括设置在壳体外的冷却器，冷却器包括冷却器Ⅰ和冷却器Ⅱ，冷却器Ⅰ通过冷却管与壳体连接，冷却器Ⅱ通过冷却管与润滑装置连接；

所述过滤装置包括设置在出油管上的泵前过滤器和油过滤器，以及设置在透平压缩机本体进气口和出气口处的空气过滤器。泵前过滤器的设置，防止机械杂质进入油泵磨损部件；油过滤器至少两个，油过滤器之间并联设置；

所述润滑装置包括所述的油箱和油泵，油泵设置在出油管上，泵前过滤器位于油箱与油泵之间，冷却器Ⅱ设置在油泵与油过滤器之间（保证油过滤器阻力＜0.13MPa），出油管上还设有调压阀，出油管延伸至待润滑点；所述待润滑点包括叶轮与主轴的连接点；

所述油泵至少两个，油泵之间并联设置（保证油泵振动速度＜2.71mm/s）；

所述油箱上设有油气分离器，油气分离器连有油烟气回收装置；油气分离器将润滑装置产生的油雾中油气分开，分离后的油回到油箱，分离后的烟气通过油烟气回收装置进行回收后再排放。

进一步的，所述透平压缩机本体内设有消音器。

进一步的，所述透平压缩机本体进气口内套设有进气管，透平压缩机本体出气口内套设有出气管，进气管和出气管上均设置有回止阀和放空阀。

进一步的，所述冷却器为板式冷却器。

进一步的，所述冷却器包括空气冷却器和水冷却器，空气冷却器内冷却介质为惰性气体，水冷却器内冷却介质为去离子水。

进一步的，所述出油管通过可拆卸方式设置在平压缩机本体内。

进一步的，所述出油管上设有用于监测油管内润滑油流量的流量计。

进一步的，所述油烟气回收装置包括设置在油箱上的排气孔，排气孔中套设有将泄露气体引出的吸气管。

进一步的，所述气缸通过输送管连有缓冲罐，缓冲罐上设有监测缓冲罐内压力的压力计，输送管上设有控制阀。

进一步的，所述油箱上设有液位计、温度计及加热器。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

1）本保护系统通过对监测装置、冷却装置、过滤装置和润滑装置的设置，针对性的对透平压缩机本体进行保护，保证压缩机稳定的进行工作。本保护系统结构简单、操作方便，可控性强；

2）在本保护系统中，监测装置中的温度检测仪，监测压缩机气缸、各段间的气体温度、冷却系统温度、润滑装置油温、主电机定子温度以及各轴承温度；压力计，监测压缩机气缸、各段间的气体压力、冷却系统压力、润滑装置油压；流量计，压缩机本体内的气体流量、冷却装置冷却介质流量。

3）冷却装置用于调节润滑装置、透平压缩机本体等中的温度，保证透平压缩机本体内工作稳定、顺利的进行。

4）过滤装置包括泵前过滤器、油过滤器和空气过滤器，泵前过滤器的设置，防止机械杂质进入油泵，而磨损油泵部件；油过滤器的设置，再次对润滑油进行过滤，避免润滑油中杂质对待润滑点的损伤；空气过滤器的设置，一方面对进入压缩机中的空气进行净化，防止空气中杂质对压缩机内元件磨损，且保证转子、定子工作的顺利进行，另一方面防止从压缩机出气口排出的空气带有有害物质，而对周边工作环境带来不利影响。

5）润滑装置保证压缩机组的安全、稳定、可控运行，促使各待润滑点进行有效摩擦。

附图说明

图1为本发明结构连接示意图；

图中，1、透平压缩机本体，101、壳体，102、主轴，103、叶轮；2、监测装置，201、温度检测仪，203、流量计，204、压力计，206、轴向位移保护机构；3、冷却装置，301、冷却器Ⅰ，302、冷却器Ⅱ，303、冷却管；4、过滤装置，401、泵前过滤器，402、油过滤器，403、空气过滤器；5、润滑装置，501、出油管，502、油箱，503、油泵；6、进气管；7、出气管；8、油气分离器；9、油烟气回收装置，901、排气孔，902、吸气管；10、消音器；11、回止阀；12、放空阀；13、调压阀；14、液位计；15、温度计；16、加热器；17、缓冲罐；18、控制阀。

具体实施方式

下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示：透平压缩机的保护系统，包括透平压缩机本体1，透平压缩机本体1包括连有出油管501的油箱502和壳体101，壳体101内设有主轴102和叶轮103，叶轮103设置在主轴102上；所述保护系统还包括监测装置2、冷却装置3、过滤装置4和润滑装置5，监测装置2、冷却装置3、过滤装置4和润滑装置5均与透平压缩机本体1连接；

所述监测装置2包括设置在气缸内的温度检测仪201、流量计203、压力计204和轴向位移保护机构206，轴向位移保护机构206包括电磁式的轴向位移变送器，例如：BSQ031B轴向位移变送器；温度检测仪201用于监测透平压缩机本体1内的温度；流量计203用于监测透平压缩机本体1内的气体流量；压力计204用于监测透平压缩机本体1内的压力；轴向位移保护机构206测量转子相对于静止部分的位移量，用于监测主轴102位移，当转子发生轴向窜动时，间隙变动而引起磁组变化，两侧铁芯磁极绕组产生不同电势，经继电器传给指示仪表，该装置为现有成熟技术中的轴向位移保护机构206；以上为工作人员提供监测信号，并及时、准确地做出应对；

所述冷却装置3包括设置在壳体101外的冷却器，冷却器包括冷却器Ⅰ301和冷却器Ⅱ302，冷却器Ⅰ301通过冷却管303与壳体101连接，冷却器Ⅱ302通过冷却管303与润滑装置5连接；

所述过滤装置4包括设置在出油管501上的泵前过滤器401和油过滤器402，以及设置在透平压缩机本体1进气口和出气口处的空气过滤器403。泵前过滤器401的设置，防止机械杂质进入油泵503磨损部件；油过滤器402为两个，油过滤器402之间并联设置；

所述润滑装置5包括所述的油箱502和油泵503，油泵503设置在出油管501上，泵前过滤器401位于油箱502与油泵503之间，冷却器Ⅱ302设置在油泵503与油过滤器402之间（保证油过滤器402阻力＜0.13MPa），出油管501上还设有调压阀13，出油管501延伸至待润滑点；所述待润滑点包括叶轮103与主轴102的连接点；

所述油泵503为两个，油泵503之间并联设置（保证油泵503振动速度＜2.71mm/s）；

所述油箱502上设有油气分离器8，油气分离器8连有油烟气回收装置9；油气分离器8将润滑装置5产生的油雾中油气分开，分离后的油回到油箱502，分离后的烟气通过油烟气回收装置9进行回收后再排放。

实施例2

在实施例1的基础上，更进一步的，

所述透平压缩机本体1内设有消音器10。

所述透平压缩机本体1进气口内套设有进气管6，透平压缩机本体1出气口内套设有出气管7，进气管6和出气管7上均设置有回止阀11和放空阀12。

实施例3

在实施例2的基础上，更进一步的，

所述冷却器为板式冷却器。

所述冷却器包括空气冷却器和水冷却器，空气冷却器内冷却介质为惰性气体，水冷却器内冷却介质为去离子水。

实施例4

在实施例3的基础上，更进一步的，

所述出油管501通过可拆卸方式设置在平压缩机本体内。

所述出油管501上设有用于监测油管内润滑油流量的流量计203。

实施例5

在实施例4的基础上，更进一步的，

所述油烟气回收装置9包括设置在油箱502上的排气孔901，排气孔901中套设有将泄露气体引出的吸气管902。

所述气缸通过输送管连有缓冲罐17，缓冲罐17上设有监测缓冲罐17内压力的压力计204，输送管上设有控制阀18。

所述油箱502上设有液位计14、温度计15及加热器16。

Claims (10)

1.透平压缩机的保护系统，包括透平压缩机本体（1），透平压缩机本体（1）包括连有出油管（501）的油箱（502）和壳体（101），壳体（101）内设有主轴（102）和叶轮（103），叶轮（103）设置在主轴（102）上，其特征在于：所述保护系统还包括监测装置（2）、冷却装置（3）、过滤装置（4）和润滑装置（5），监测装置（2）、冷却装置（3）、过滤装置（4）和润滑装置（5）均与透平压缩机本体（1）连接；

所述监测装置（2）包括设置在气缸内用于监测透平压缩机本体（1）内温度的温度检测仪（201）、用于监测透平压缩机本体（1）内气体流量的流量计（203）及用于监测透平压缩机本体（1）内压力的压力计（204）；

所述冷却装置（3）包括设置在壳体（101）外的冷却器，冷却器包括冷却器Ⅰ（301）和冷却器Ⅱ（302），冷却器Ⅰ（301）通过冷却管（303）与壳体（101）连接，冷却器Ⅱ（302）通过冷却管（303）与润滑装置（5）连接；

所述过滤装置（4）包括设置在出油管（501）上的泵前过滤器（401）和油过滤器（402），以及设置在透平压缩机本体（1）进气口和出气口处的空气过滤器（403），油过滤器（402）至少两个，且油过滤器（402）之间并联设置；

所述润滑装置（5）包括所述的油箱（502）和设置在出油管（501）上的油泵（503），泵前过滤器（401）位于油箱（502）与油泵（503）之间，油泵（503）位于泵前过滤器（401）与油过滤器（402）之间，冷却器Ⅱ（302）设置在油泵（503）与油过滤器（402）之间；油泵（503）至少两个，油泵（503）之间并联设置；

所述油箱（502）上还设有油气分离器（8），油气分离器（8）连有油烟气回收装置（9）。

2.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述透平压缩机本体（1）内设有消音器（10）。

3.根据权利要求1或2所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述透平压缩机本体（1）进气口内套设有进气管（6），透平压缩机本体（1）出气口内套设有出气管（7），进气管（6）和出气管（7）上均设置有回止阀（11）和放空阀（12）。

4.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述监测装置（2）还包括监测主轴（102）位移的轴向位移保护机构（206），轴向位移保护机构（206）包括电磁式的轴向位移变送器。

5.根据权利要求1或4所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述冷却器为板式冷却器，冷却器包括空气冷却器和水冷却器，空气冷却器内冷却介质为惰性气体，水冷却器内冷却介质为去离子水。

6.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述出油管（501）通过可拆卸方式设置在平压缩机本体内。

7.根据权利要求1或6所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述出油管（501）上设有用于监测油管内润滑油流量的流量计（203）和调压阀（13），出油管（501）延伸至待润滑点，所述待润滑点包括叶轮（103）与主轴（102）的连接点。

8.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述油箱（502）上设有液位计（14）、温度计（15）及加热器（16）。

9.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述油烟气回收装置（9）包括设置在油箱（502）上的排气孔（901），排气孔（901）中套设有将泄露气体引出的吸气管（902）。

10.根据权利要求1所述的透平压缩机的保护系统，其特征在于：所述气缸通过输送管连有缓冲罐（17），缓冲罐（17）上设有监测缓冲罐（17）内压力的压力计（204），输送管上设有控制阀（18）。