CN113597511B - 压缩机系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于,在回收来自水冷式气体压缩机的废热的压缩机系统中,能够以尽可能地维持低于压缩气体警报温度的状态的方式进行冷却,并且能够持续进行来自热源的热回收。为了实现上述目的,本发明的压缩机系统包括:排出压缩气体的压缩机;对压缩气体进行冷却的后冷却器;对压缩机提供冷却液并利用冷却用热交换器对冷却液进行冷却的第1冷却液路径;和使冷却液通过后冷却器并利用热回收用热交换器从冷却液回收废热的第2冷却液路径,其中,所述压缩机系统包括:配置于将第1冷却液路径与第2冷却液路径连接的多个旁通路径的第1阀和第2阀;配置于第1冷却液路径的第3阀和第4阀;和控制部,控制部进行关闭第1阀和第2阀并打开第3阀和第4阀的第1控制;和打开第1阀和第2阀并关闭第3阀和第4阀的第2控制。

Description

压缩机系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及回收来自气体压缩机的废热的压缩机系统。
背景技术
现有技术中,在对空气等气体进行压缩的压缩机中,已知有如下的压缩机系统:通过在压缩后的高温的流体与比其低温的冷却液之间进行热交换,从高温流体回收热,有效利用加热后的冷却液。
作为本技术领域中的现有技术,有日本特开2016-79894号公报(专利文献1)。在专利文献1中公开了一种热回收系统,其包括:空气冷却器,其利用与冷却塔之间的循环水对来自无油式的压缩机的压缩空气进行冷却,或者利用风扇的通风对来自压缩机的压缩空气进行冷却;热回收用热交换器,其设置于从压缩机向空气冷却器的空气路,使压缩空气与水进行热交换而产生热水;和旁通路,其将从压缩机向热回收用热交换器的空气路与从热回收用热交换器向空气冷却器的空气路连接,该热回收系统能够切换使来自压缩机的压缩空气不通过旁通路而经由热回收用热交换器向空气冷却器输送的热回收可能状态和使来自压缩机的压缩空气不通过热回收用热交换器而经由旁通路向空气冷却器输送的热回收停止状态,压缩机为加载卸载机,在压缩机卸载中,不存在压缩空气向热回收用热交换器的流通,但能够向热回收用热交换器通水。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-79894号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中,其目的在于,设置通常的空气路和向热回收用热交换器的旁通路,根据压缩机是否进行加载运转或卸载运转,来控制阀的开闭,进行向热回收用热交换器通水或停止通水的运转,抑制用于向热回收用热交换器通水的供水泵的过度的启停。
然而,在专利文献1中,没有提及压缩机自身的冷却方法。通常,低压级和高压级压缩机自身也需要空冷式或液冷式等某种方式的冷却,但在专利文献1中,没有提及在内置压缩机的压缩机单元的设置场所的周围温度上升等,压缩机排出的压缩气体的温度比通常高,接近压缩气体的警报温度的情况下,如何持续或停止压缩机和压缩气体的冷却和热回收这样的运转方法。
另外,在用于向热回收用热交换器通水的供水泵发生故障等而无法向热回收用热交换器供水的情况下,关于如何持续进行压缩气体的冷却和如何进行压缩机的运转没有记述,没有考虑。
用于解决课题的技术方案
若列举其一例,本发明的压缩机系统包括:对吸入的气体进行压缩并排出压缩气体的压缩机;对所述压缩气体进行冷却的后冷却器;利用第1泵对压缩机提供冷却液并利用冷却用热交换器对冷却液进行冷却的第1冷却液路径;和利用第2泵使冷却液通过后冷却器并利用热回收用热交换器从冷却液回收废热的第2冷却液路径,压缩机系统包括:配置于将第1冷却液路径与第2冷却液路径连接的多个旁通路径中的、第1泵的吸入侧的旁通路径的第1阀;配置于第1泵的排出侧的旁通路径的第2阀;在第1冷却液路径中控制来自第1泵的冷却液的循环的第1泵的排出侧的第3阀和第1泵的吸入侧的第4阀;和控制所述第1阀、所述第2阀、所述第3阀和所述第4阀的控制部,控制部进行:关闭第1阀和第2阀并打开第3阀和第4阀的第1控制;以及打开第1阀和第2阀并关闭第3阀和第4阀的第2控制。
发明效果
根据本发明,能够提供一种压缩机系统及其控制方法,该压缩机系统能够对压缩机、压缩气体、润滑油进行冷却以使得尽可能维持低于使压缩气体成为比通常高温的状态的警报温度,并且能够持续进行来自这些高温热源的热回收。
附图说明
图1是实施例1中的压缩机系统的系统图。
图2是实施例1中的压缩机系统的简易的配线配管连接图。
图3是实施例1中的热回收单元的控制装置进行的控制的流程图。
图4是实施例2中的压缩机系统的系统图。
图5是实施例3中的压缩机系统的系统图。
图6是实施例4中的压缩机系统的系统图。
图7是实施例5中的压缩机系统的系统图。
图8是实施例6中的压缩机系统的系统图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的压缩机系统的具体实施例进行说明。
(实施例1)
图1是本实施例中的压缩机系统的系统图。在本实施例中,对作为压缩机单元应用水冷式的无供油式螺杆压缩机的例子进行说明。另外,图1所示的无供油式螺杆压缩机构成为吸入气体(在本实施例中为空气)并进行压缩、排出的水冷式气体压缩机。
在图1中,压缩机单元1包括:单级式的压缩机100,其通过空气路径401吸入空气,将其压缩至规定的压力并排出;和水冷式的后冷却器202,其对排出的高温的压缩空气进行冷却。在比压缩机100靠下游的空气路径401上设置有测量排出的高温的压缩空气温度的排出空气温度传感器501。
另外,包括压缩机100和对用于润滑未图示的驱动机构的润滑油进行冷却的水冷式的油冷却器203,润滑油通过润滑油路径408向各部向压缩机单元1内部的必要部位供给、循环。压缩机100和油冷却器203通常被通过第1冷却液路径402和从第1冷却液路径402分支的油冷却器冷却路径的冷却水冷却。该第1冷却液路径402内的冷却水在冷却泵103中循环,在以冷却塔等为代表的冷却用热交换器204中将热排出到外部。在第1冷却液路径402中,在冷却泵103的排出侧配置有供水阀303,在冷却水返回冷却泵103的吸入侧的冷却用热交换器204的路径上配置有供水阀304。
通常,冷却泵103和冷却用热交换器204与本实施例中的压缩机单元1和后述的热回收单元2之外的已设设备共同使用。因此,只要使用者不作为要求规格而要求,压缩机单元1或热回收单元2就不会直接控制循环泵104、冷却用热交换器204的运转。
在本实施例的压缩机系统中,在压缩机单元1同时设置有热回收单元2。热回收单元2包括热回收用热交换器205和循环泵104,循环泵104的吸入侧与热回收用热交换器205的高温流体侧出口侧连接。另外,循环泵104的排出侧与压缩机单元1内的后冷却器202的冷却水入口侧连接,后冷却器202的冷却水出口侧与热回收用热交换器205的高温侧流体入口侧连接,由此形成第2冷却液路径403。在第2冷却液路径403的循环泵104的排出侧配置有供水阀306。供水阀306与循环泵104连动地动作,在循环泵104的运转中打开。
热回收用热交换器205的低温侧流体路径407是从外部供给较低温的水等液体的路径,是在后冷却器202中冷却高温的压缩空气后,与温度上升的第2冷却液路径403内的高温的循环水进行热交换,被加热后再次向外部返回的路径。在低温侧流体路径407中循环的水的用途没有特别限定,例如能够广泛地利用于锅炉供水的预热、热水供暖、淋浴等。
另外,形成有第1旁通路径405,其从第1冷却液路径402上的比压缩机100的冷却水出口靠下游处分支,并与第2冷却液路径403上的比后冷却器202的冷却水出口靠下游部连接。另外,形成有第2旁通路径406,其从第2冷却液路径403上的比后冷却器202的冷却水入口靠上游处分支,并与第1冷却液路径402上的供水阀303最近处的下游部连接。另外,第1冷却液路径402和第2冷却液路径403通过第1旁通路径405和第2旁通路径406相互连通。在第1旁通路径405上设置有电磁阀301,在第2旁通路径406上设置有电磁阀302。
图2是本实施例的压缩机系统的简易的配线配管连接图。在图2中,在压缩机单元1设置有控制装置505。控制装置505主要进行用于驱动压缩机100的未图示的电动机的运转、停止和基于旋转速度控制、加载、卸载运转切换等的排出空气压力控制等。在热回收单元2中设置有控制装置507。控制装置507主要负责循环泵104的运转、停止、旋转速度控制等,进而,经由控制配线506、508,进行位于各部的水路径上的电磁阀301、302、供水阀303、304、306的开闭控制。
图3是本实施例中的热回收单元2的控制装置507进行的控制的流程图。在图3中,通过接通电源,从步骤S101开始控制。步骤S102定义关闭电磁阀301和电磁阀302、打开供水阀303和304的热回收模式A,在此时的控制装置507内部将标志初始化为OFF。接着,在步骤S103中,从压缩机单元1内的控制装置505检测压缩机单元1开始运转的信号,并且检测热回收单元2内的循环泵104开始运转的信号。然后,在步骤S104中,在将控制装置507内部的计时器510计数的时间变量t复位后,重新开始计数。
接着,在步骤S105中,判断是否从压缩机单元1检测到负载运转信号,若检测到,则进入步骤S106,若未检测到,则分支到步骤S109。
在检测到负载运转信号的情况下,在步骤S106中,在排出空气温度传感器501检测的排出空气温度Td1小于规定的温度阈值Tdx的情况下,进入步骤S107,在排出空气温度Td1为规定的温度阈值Tdx以上的情况下,分支到步骤S110。在此,温度阈值Tdx优选设定为比表示排出空气警报温度的Tda稍低的温度(例如相对于Tda=400℃为395℃等)。
在步骤S107中,判断计时器510计数的时间变量t是否大于规定的设定时间tc,如果大于则进入步骤S108,如果小于则分支到步骤S111。在此,设定时间tc是为了限制热回收模式A和B的切换频度而设定的时间,例如设定为3分钟等。通过设置该设定时间tc,能够抑制电磁阀、供水阀的开闭频率,抑制部件寿命变得极短的情况。
在步骤S108中,开始定义打开电磁阀301和电磁阀302、关闭供水阀303和304的状态的热回收模式B,此时将标志设为ON。在执行步骤S108后,返回到步骤S105的跟前。
在步骤S109中,若时间变量t大于规定的设定时间tc,则进入步骤S108,若时间变量t小于规定的设定时间tc,则返回步骤S105之前。在步骤S110中,将时间变量t复位一次,重新从零起重新开始计数。
在步骤S111中,将标志设为OFF,即,执行热回收模式A。在执行热回收模式A的情况下,第1冷却液路径402和第2冷却液路径403分别独立地流动冷却水。压缩机100和油冷却器203经由第1冷却液路径402在外部的冷却用热交换器204中进行。在第2冷却液路径中,后冷却器202的冷却仅通过在循环泵104中循环的水来进行,在热回收用热交换器205中,在作为高温侧流体的第2冷却液路径的水与低温侧流体路径407的水之间进行热交换,能够将从高温的压缩空气取出的热作为热水向外部供给。
接下来,以下对执行热回收模式A的效果进行说明。例如,由于压缩机单元1的设置环境的影响,周围温度上升,与此相伴,排出的压缩空气温度上升,根据情况有可能达到排出空气警报温度Tda。在该情况下,为了防止由压缩机100的过热引起的故障,通常能够利用具有比压缩机单元1排出的热量充分大的冷却能力的冷却用热交换器204将压缩机100和油冷却器203安全地冷却,并且从通过后冷却器202而温度上升的第2冷却液路径内的冷却水经由热回收用热交换器205向低温侧流体路径407内的低温侧流体回收热。
接下来,以下对执行热回收模式B的效果进行说明。例如,在需求目的地的使用空气量少、压缩机100的负荷率低、通过降低压缩机100的旋转速度来减少排出空气量、或切换为卸载运转而几乎没有排出空气量的运转状态下,能够从压缩空气回收的热量大幅减少。在该情况下,在压缩机100中,与加载运转或卸载运转无关地需要冷却,所以通过执行热回收模式B,第1冷却液回路和第2冷却液回路经由第1旁通路径405和第2旁通路径406而相互连通。另外,另一方面,为了关闭供水阀303和304,冷却用热交换器204在功能上被切断,冷却水能够仅通过循环泵104在压缩机单元1和热回收单元2的内部循环,分别冷却压缩机100、后冷却器202和油冷却器203,能够从温度上升的全部冷却水经由热回收用热交换器205向低温侧流体路径407回收热。因此,即使在压缩机100的负载率低的状态下,也能够抑制回收热量的减少,实现节能。另外,即使在负载运转中的负载率接近100%的运转状态下,只要满足排出空气温度Td1小于温度阈值Tdx的条件,并且满足时间变量t大于设定时间tc的条件,就执行热回收模式B,所以不会对压缩机100的过热这样的可靠性造成影响,并且能够回收较大的热量,能够得到较大的节能效果。
如上所述,根据本实施例,能够提供一种压缩机系统及其控制方法,在压缩机、利用水冷却压缩气体、润滑油的水冷式气体压缩机中,能够有效地冷却压缩机、压缩气体、润滑油以使得尽可能地维持低于使压缩气体成为比通常高温的状态的警报温度,并且能够持续进行来自这些高温热源的热回收。
(实施例2)
图4是本实施例中的压缩机系统的系统图。在图4中,标注了与实施例1的图1~图3相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分,对于该部分省略说明。
在本实施例中,在第2冷却液路径403上设置有将热回收用热交换器205入口和出口连通的旁通路径410,在该旁通路径410上设置有温度调节阀308。温度调节阀308包括自动地调节阀的开度以使测量低温侧流体路径407上的热回收用热交换器205出口侧的温度的温度传感器504的低温侧流体出口温度Tu成为规定的目标温度Tux的功能。设置温度调节阀308的目的是为了得到低温侧流体出口温度Tu能够更快地达到目标温度Tux的效果。
在本实施例中,温度调节阀308是二通阀,设想为随着温度传感器504测量出的低温侧流体出口温度Tu接近目标温度Tux,充满温度调节阀308内部的液体的体积膨胀,由此力作用于阀体内部的开闭机构,阀的开度逐渐变小,当达到目标温度Tux时完全关闭的自力式。
在低温侧流体出口温度Tu比目标温度Tux充分低的情况下,温度调节阀308成为最大开度,在该情况下,与构成旁通路径410的配管直径和构成第2冷却液路径403的配管直径之比对应的相当流量份的冷却水不通过热回收用热交换器205而返回到循环泵104的吸入侧,再次被排出。于是,一部分冷却水不通过热回收用热交换器205,所以未进行热交换的热水再次在后冷却器202中从高温的压缩空气获得热。通过持续进行该循环,第2冷却液回路内的温度更快地上升,伴随于此,低温侧流体出口温度Tu也更快地上升。随着低温侧流体出口温度Tu接近目标温度Tux,温度调节阀308的开度变小,所以通过热回收用热交换器205的冷却水量增加,所以第2冷却液回路内的冷却水温度的上升变得缓慢,与此相应地,低温侧流体出口温度Tu的上升也变得缓慢。因此,通过设置该温度调节阀308,具有低温侧流体出口温度Tu能够更快地达到目标温度Tux的效果。
(实施例3)
图5是本实施例中的压缩机系统的系统图。在图5中,标注了与图1~图4相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分,对于该部分省略说明。
在本实施例中,将压缩机单元1设为利用多级压缩机将空气压缩至规定的压力的多级式的无供油式螺杆压缩机。如图5所示,压缩机系统包括低压级压缩机101、高压级压缩机102、对从低压级压缩机101排出的压缩空气进行冷却的中间冷却器201、和对从高压级压缩机102排出的压缩空气进行冷却的后冷却器202。另外,在空气路径401上设置有测量来自低压级压缩机101的排出空气温度的低压级排出空气温度传感器501、测量由中间冷却器201冷却后被吸入高压级压缩机102前的空气温度的高压级吸入空气温度传感器502、和测量来自高压级压缩机102的排出空气温度的高压级排出空气温度传感器503。
与实施例1至实施例2同样地,在本实施例中也包括第1冷却液路径402和第2冷却液路径403。另外,形成有第1旁通路径405,其从第1冷却液路径402上的比高压级压缩机102的冷却水出口靠下游处分支、并与第2冷却液路径403上的比后冷却器202的冷却水出口靠下游的部位连接。另外,形成有第2旁通路径406,其从第2冷却液路径403上的比中间冷却器201的冷却水入口靠上游处分支,并与第1冷却液路径402上的供水阀303最近处的下游部连接。而且,第1冷却液路径402和第2冷却液路径403通过第1旁通路径405和第2旁通路径406相互连通。在第1旁通路径405上设置有电磁阀301,在第2旁通路径406上设置有电磁阀302。
在热回收模式A的情况下,即,在电磁阀301和电磁阀302关闭、供水阀303和供水阀304打开的情况下,第1冷却液路径402内的冷却水通过冷却泵103向低压级压缩机101和高压级压缩机102和油冷却器203输送。另一方面,通过低压级压缩机101后的冷却水在通过高压级压缩机102后,与通过油冷却器203后的冷却水合流而成为向冷却用热交换器204送水的路径。此时,第2冷却液路径403内的冷却水成为如下路径:由循环泵104向中间冷却器201被输送,之后,通过后冷却器202,通过热回收用热交换器205,与低温侧流体进行热交换后,再次由循环泵104排出。即,在第1冷却液路径中,低压级压缩机101和高压级压缩机102串联连接,另外,在第2冷却液路径中,中间冷却器201和后冷却器202串联连接。
在热回收模式B的情况下,即,在电磁阀301和电磁阀302打开、供水阀303和供水阀304关闭的情况下,由低压级压缩机101、高压级压缩机102、中间冷却器201、后冷却器202、油冷却器203加热后的冷却水全部经由热回收用热交换器205与低温侧流体路径407进行热交换,能够对低温侧流体进行加热并供给。
如上述那样将多个压缩机、冷却器串联连接而使冷却水通过的方法与将这些要素并联连接而使冷却水通过相同流量的冷却水的方法相比,能够得到高的冷却水温度。即,在热回收用热交换器205中进行热交换后的低温侧流体温度也能够得到较高的温度,所以能够扩大能够供给的低温侧流体的温度范围。
此外,本实施例中的各个阀的控制能够以与图3的流程图相同的顺序实施。但是,优选将压缩空气的规定的温度阈值Tdx设定为比低压级排出空气警报温度Td1a和高压级排出空气警报温度Td2a低的温度,例如,相对于Td1a=215℃、Td2a=220℃,比两者的警报温度稍低的温度的Tdx=210℃等。在该情况下,优选使用由低压级排出空气温度传感器501测量出的低压级排出空气温度Td1和由高压级吸入空气温度传感器502测量出的高压级吸入空气温度Td2,将图3的步骤S106中的判断条件设为“Td1<Tdx且Td2<Tdx”,能够有助于保护低压级压缩机101和高压级压缩机102两者免受过热状态的影响。
(实施例4)
图6是本实施例中的压缩机系统的系统图。在图6中,标注了与图1~图5相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分,对于该部分省略说明。
在本实施例中,设置有旁通路径411,该旁通路径411从第2冷却液路径403上的后冷却器202冷却水出口与热回收用热交换器205入口之间分支,并在第1冷却液路径402上的供水阀304的下游侧与冷却用热交换器204之间合流,在所述旁通路径411上设置有供水阀307。另外,为了检测第2冷却液路径403上的热回收用热交换器205入口与出口之间的压力差,设置有根据压力差开闭内部的电路的差压开关509、以及将热回收用热交换器205入口和出口的压力导入差压开关509的检测配管412。
万一循环泵104发生故障、或者热回收用热交换器205在内部发生堵塞的情况下,在热回收模式A执行期间变得无法进行中间冷却器201和后冷却器202的冷却。另外,在热回收模式B执行期间,除了上述冷却器之外,低压级压缩机101、高压级压缩机102和油冷却器203也变得无法冷却。因此,压缩机单元1为了防止重大的故障而不得不自动地停止,与基于热回收的热水供给相比,相对重要的压缩空气的供给停止。
本实施例的目的在于防止上述那样的事态,即使在发生循环泵104的故障等不良情况的情况下也确保压缩机单元1内部的各要素的冷却,使压缩空气的供给持续进行。
作为本实施例中的热回收单元的控制装置507进行的控制,将循环泵104发生故障而停止运转、或者热回收用热交换器205在内部发生堵塞而不流动水的情况判断为故障。即,通过差压开关509,通常在水流动的情况下存在差压,差压开关509不工作,但在水不流动的情况下,差压成为零,差压开关509工作,判断为故障。在该情况下,进行使电磁阀301、电磁阀302、供水阀303和供水阀307打开、使供水阀304和供水阀306关闭的后备冷却模式。
由此,虽然第1冷却液路径402与第2冷却液路径403连通,但由于全部的冷却水在冷却用热交换器204中被冷却,所以在压缩机单元1内需要冷却的要素全部被冷却,能够防止因热回收单元2侧的不良情况引起的压缩机单元1的停止。
其中,只要热回收单元2侧的不良情况被消除而不进行故障信号等的复位,则优选继续后备冷却模式。另外,故障判断只要检测水不流动的情况即可,所以也可以代替上述差压开关而作为其他结构切断水检测装置。
另外,本实施例基于实施例3的图5对追加了结构的结构进行了说明,但并不限定于此,也可以对实施例1、2的结构追加同样的结构。
如上所述,根据本实施例,即使在向热回收用热交换器的供水泵发生故障的情况下等,也能够持续进行压缩机、压缩气体、润滑油的冷却。
(实施例5)
图7是本实施例中的压缩机系统的系统图。在图7中,标注了与图1~图5相同的附图标记的部分表示相同或相当的部分,对于该部分省略说明。
在图7中,第1旁通路径405从第1冷却液路径402上的低压级压缩机101冷却水出口分支,与第2冷却液路径上的中间冷却器201出口合流,在该第1旁通路径405上设置有电磁阀301和紧随其后的孔309。另外,从第1冷却液路径402上的高压级压缩机102冷却水出口进一步分支出第3旁通路径409,与第2冷却液路径403上的后冷却器冷却水入口的上游部合流,在该第3旁通路径409上设置有电磁阀305。
在本实施例中,在热回收模式A中,进行使电磁阀301、电磁阀302和电磁阀305关闭且使供水阀303和供水阀304打开的控制。另外,在热回收模式B中,进行使电磁阀301、电磁阀302和电磁阀305打开、使供水阀303和供水阀304关闭的控制。
根据本实施例,根据事先掌握的压缩机、冷却器的热交换性能、冷却水路径的压力损失等各种因素,事先设计并组装孔309的内径,由此得到流入到高压级压缩机102的冷却水流量和流入到后冷却器202的冷却水流量各自的最佳分配。
此外,在本实施例中,也可以附加作为实施例4的结构的旁通路径411、供水阀307、检测配管412、差压开关509。
(实施例6)
图8是本实施例中的压缩机系统的系统图。在图8中,标注了与图1~图5和图7相同的附图标记的部分表示相同或者相当的部分,对于该部分省略说明。
在本实施例中,在实施例5的图7的结构中,包括与实施例2同样的温度调节阀308和安装于低温侧流体路径407上的热回收用热交换器205出口的温度传感器504。因此,根据本实施例,在实施例5中与实施例2同样地,通过设置温度调节阀308,具有低温侧流体出口温度Tu能够更快地达到目标温度Tux的效果。
此外,在本实施例中,也可以附加作为实施例4的结构的旁通路径411、供水阀307、检测配管412、差压开关509。
以上,对实施例进行了说明,但本发明并不限定于上述的实施例,包含各种变形例。例如,在上述实施例中,对将本发明应用于无供油式螺杆压缩机的例子进行了叙述,但不限于此,也能够同样地应用于油冷式螺杆压缩机或水注式螺杆压缩机,进而,只要是涡旋式压缩机、罗茨鼓风机或增压器等流体机械,就能够同样地应用。另外,在上述的实施例中,对在转子室设置有阴阳一对螺杆转子的螺杆压缩机的例子进行了说明,但螺杆转子同样也能够应用于1个单螺杆压缩机。另外,在上述实施例中,表示了在第1冷却液路径和第2冷却液路径中循环的冷却液使用水的例子,但除此之外也能够设想使用含有醇类等防冻液成分的冷却液、油的情况等,作为冷却液并不仅限定于水。而且,在热回收后向外部供给的低温侧流体也不仅限于水,可以设想各种流体。
此外,旁通路径的分支位置并不仅限定于上述实施例,只要设置旁通路径以使内部的冷却液向冷却用热交换器或热回收用热交换器流动,且两个冷却液路径能够相互连通即可。
另外,上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的实施例,并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外,能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构,也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外,对于各实施例的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。另外,上述的控制装置既可以通过处理器解释并执行实现各个功能的程序而由软件实现,也可以通过例如由集成电路设计的硬件实现。
附图标记说明
1:压缩机单元;2:热回收单元;100:压缩机(单级式);101:低压级压缩机;102:高压级压缩机;103:冷却泵;104:循环泵;201:中间冷却器;202:后冷却器;203:油冷却器;204:冷却用热交换器;205:热回收用热交换器;301、302、305:电磁阀;303、304、306、307:供水阀;308:温度调节阀;309:孔;401:空气路径;402:第1冷却液路径;403:第2冷却液路径;404:油冷却器冷却路径;405:第1旁通路径;406:第2旁通路径;407:低温侧流体路径;408:润滑油路径;409:第3旁通路径;410、411:旁通路径;412:检测配管;501:排出空气温度传感器或低压级排出空气温度传感器;502:高压级吸入空气温度传感器;503:高压级排出空气温度传感器;504:温度传感器;505、507:控制装置;506、508:控制配线;509:差压开关;510:计时器;Td1:排出空气温度或低压级排出空气温度;Td2:高压级排出空气温度;Tdx:温度阈值;Tda:排出空气警报温度;Td1a:低压级排出空气警报温度;Td2a:高压级排出空气警报温度;Tu:低温侧流体温度;Tux:目标温度;tc:设定时间。

Claims (9)

1.一种压缩机系统,其包括:对吸入的气体进行压缩并排出压缩气体的压缩机;对所述压缩气体进行冷却的后冷却器;利用第1泵对所述压缩机提供冷却液并利用冷却用热交换器对冷却液进行冷却的第1冷却液路径;和利用第2泵使冷却液通过所述后冷却器并利用热回收用热交换器从冷却液回收废热的第2冷却液路径,所述压缩机系统的特征在于,包括:
配置于将所述第1冷却液路径与所述第2冷却液路径连接的多个旁通路径中的、所述第2泵的吸入侧的旁通路径的第1阀;
配置于所述第2泵的排出侧的旁通路径的第2阀;
在所述第1冷却液路径中控制来自所述第1泵的冷却液的循环的所述第1泵的排出侧的第3阀和所述第1泵的吸入侧的第4阀;和
控制所述第1阀、所述第2阀、所述第3阀和所述第4阀的控制部,
所述控制部进行:关闭所述第1阀和所述第2阀并打开所述第3阀和所述第4阀的第1控制;以及打开所述第1阀和所述第2阀并关闭所述第3阀和所述第4阀的第2控制。
2.如权利要求1所述的压缩机系统,其特征在于:
在所述第2冷却液路径中设置有将所述热回收用热交换器的入口与出口之间连通的第2旁通路径,在该第2旁通路径上设置有能够调节开度以使所述热回收用热交换器的低温侧流体出口的温度成为目标温度的温度调节阀。
3.如权利要求1所述的压缩机系统,其特征在于:
所述压缩机由多级地压缩所吸入的气体的低压级压缩机和高压级压缩机构成,
所述压缩机系统包括:对从所述低压级压缩机排出的压缩气体进行冷却的中间冷却器;和对从高压级压缩机排出的压缩气体进行冷却的后冷却器。
4.如权利要求3所述的压缩机系统,其特征在于:
所述第2泵的吸入侧的所述旁通路径在所述第1冷却液路径的低压级压缩机的下游分支,
在所述第2泵的吸入侧的所述旁通路径上,在所述第1阀和所述第1阀的下游设置有节流部,与所述第2冷却液路径的所述中间冷却器出口侧合流,
并且,所述第1冷却液路径从所述高压级压缩机的下游分支出追加旁通路径,所述追加旁通路径在所述第2冷却液路径上的所述中间冷却器与所述后冷却器之间合流,
在所述追加旁通路径上设置有第5阀,
所述控制部进行关闭所述第1阀、所述第2阀和所述第5阀并打开所述第3阀和第4阀的第1控制;以及打开所述第1阀、所述第2阀和所述第5阀并关闭所述第3阀和第4阀的第2控制。
5.如权利要求4所述的压缩机系统,其特征在于:
在所述第2冷却液路径中设置有将所述热回收用热交换器的入口与出口之间连通的第2旁通路径,在该第2旁通路径上设置有能够调节开度以使所述热回收用热交换器的低温侧流体出口的温度成为目标温度的温度调节阀。
6.如权利要求1~3中任一项所述的压缩机系统,其特征在于:
所述压缩机系统包括配置于最靠近所述第2泵的排出侧的第6阀,并且在将所述第2冷却液路径上的所述后冷却器的下游侧与所述第4阀的下游侧连通的旁通路径上设置有第7阀,所述压缩机系统还包括检测所述第2冷却液路径的断水的断水检测装置,
所述控制部,在所述第2泵发生故障或者所述断水检测装置工作的情况下,进行打开所述第1阀、所述第2阀、所述第3阀和所述第7阀,并关闭所述第4阀和所述第6阀的控制。
7.如权利要求4或5所述的压缩机系统,其特征在于:
所述压缩机系统包括配置于最靠近所述第2泵的排出侧的第6阀,在将所述第2冷却液路径上的所述后冷却器的下游侧与所述第4阀的下游侧连通的旁通路径上设置有第7阀,所述压缩机系统还包括检测所述第2冷却液路径的断水的断水检测装置,
所述控制部,在所述第2泵发生故障或者所述断水检测装置工作的情况下,进行打开所述第1阀、所述第2阀、所述第3阀、所述第5阀和所述第7阀,并关闭所述第4阀和所述第6阀的控制。
8.一种压缩机系统的控制方法,所述压缩机系统包括:对吸入的气体进行压缩并排出压缩气体的压缩机;对所述压缩气体进行冷却的后冷却器;利用第1泵对所述压缩机提供冷却液并利用冷却用热交换器对冷却液进行冷却的第1冷却液路径;和利用第2泵使冷却液通过所述后冷却器并利用热回收用热交换器从冷却液回收废热的第2冷却液路径,所述压缩机系统的控制方法的特征在于:
所述压缩机系统具有将所述第1冷却液路径和所述第2冷却液路径连接的旁通路径、以及配置于该旁通路径的阀,
在所述排出的压缩气体的排出气体温度高于规定温度的情况下,进行控制以关闭所述阀而使得成为所述第1冷却液路径和所述第2冷却液路径彼此独立的热回收模式A,在所述排出气体温度低于所述规定温度的情况下,进行控制以打开所述阀而使得成为所述第1冷却液路径与所述第2冷却液路径连通的热回收模式B。
9.如权利要求8所述的压缩机系统的控制方法,其特征在于:
从所述热回收模式A向所述热回收模式B的切换在经过规定时间后进行。
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