CN114251601A - 一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，属于供气技术领域，包括：依次设置的无油螺杆空压机、干燥器、低压缓冲罐、高压压缩机和高压缓冲罐；所述无油螺杆空压机上设置有变频器；所述无油螺杆空压机的出口的管道上设置有第一排空阀；所述高压压缩机的出口通过回流管道与低压缓冲罐连通，所述回流管道上设置有控制阀；本发明的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，通过大流量低压无油螺杆机串联高压压缩机的方式，实现了35MPa等级的高品质压缩空气的大流量持续实时供气，在使用时通过变频、回流、放气等多种调节手段的应用，实现了系统的实时调节，保证了系统持续实时供气的可靠性。

Description

一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统

技术领域

本发明涉及供气技术领域，具体涉及一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统。

背景技术

航天领域原有35MPa等级高压空气供给通常采用高压气瓶供气模式，先采用有油压缩机进行高压容器充气，再进行瓶中气体化验确认品质合格后，采用高压容器及管线向用气用户进行供气。

随着大型低温运载火箭工位的建设，对高压洁净空气的需求量急剧增加，持续供气的时间也随之增长，高压容器供气模式所带来的建设经费昂贵问题、压力容器安全性问题越来越突出。

因此，实现高压大流量高品质无油压缩空气的持续、安全、可靠实时供给，对于工业气体和航天领域大规模无油空气供给的工程实现具有重要意义。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高压供气系统，无法实现实时无油供气的缺陷，从而提供一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，包括：依次设置的无油螺杆空压机、干燥器、低压缓冲罐、高压压缩机和高压缓冲罐；

所述无油螺杆空压机上设置有变频器和卸荷阀；

所述高压压缩机的出口通过回流管道与低压缓冲罐连通，所述回流管道上设置有控制阀。

可选地，所述无油螺杆空压机、干燥器、低压缓冲罐和高压压缩机具有并联设置的至少两组。

可选地，相邻两组由所述无油螺杆空压机、干燥器、低压缓冲罐和高压压缩机构成的机组之间，在所述低压缓冲罐的进口处通过联通管路连通，所述联通管路上设置有控制阀。

可选地，所述无油螺杆空压机的出口的管道上设置有第一排空阀。

可选地，所述干燥器上设置有排空管道，所述排空管道与所述第一排空阀的出口连通。

可选地，所述低压缓冲罐的进口处设置有第二排空阀。

可选地，所述干燥器的进口管道上设置有换热器。

可选地，所述高压缓冲罐的出口设置有第三排空阀。

可选地，所述高压缓冲罐的出口并联有应急气瓶。

可选地，所述应急气瓶具有并列设置的多个

本发明技术方案，具有如下优点：。

1.本发明提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，通过大流量低压无油螺杆机串联高压压缩机的方式，实现了35MPa等级的高品质压缩空气的大流量持续实时供气，保障了系统的可维修性，并有效降低高压容器的投资，在使用时通过变频、回流、放气等多种调节手段的应用，实现了系统的实时调节，保证了系统持续实时供气的可靠性。

2.本发明提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，设置多套由无油螺杆空压机、干燥器、低压缓冲罐和高压压缩机构成的机组，各套机组的低压缓冲罐间设置联通管路，通过无油螺杆机的卸荷、系统间各环节的相互联通以及调节、放气等手段实现了机组各环节的相互备份和压缩机组的热备份；

3.本发明提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，在低压无油螺杆机后设置低压的干燥器，并对干燥后的空气进行检测，对不合格的空气进行自动放气，保障了高压无油活塞空气压缩机运行时介质的干燥，保证气缸无水不锈蚀，进一步提高压缩空气的品质；零损耗干燥器的应用，也保证了螺杆压缩机卸荷时，干燥器状态的稳定，提高系统运行的可靠性。在干燥器前设置了换热器，降低了压缩空气进入干燥器的温度，提高干燥器效率和干燥性能；应急气瓶的设置实现了系统应急的备份；同时，本系统的供气工艺和远控技术配合，实现系统的远程控制和调节，具体的，将无油螺杆空压机、干燥器、高压活塞压缩机采用远程控制的基础上，在关键放气、调节等工艺环节设置远控阀门及温度压力等传感器结合PLC远控技术，实现高压大流量无油压缩空气供气系统的远程控制和调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统的一种实施方式的流程图。

附图标记说明：

1、无油螺杆空压机；2、干燥器；3、低压缓冲罐；4、高压压缩机；5、高压缓冲罐；6、第一排空阀；7、换热器；8、排空管道；9、联通管路；10、第二排空阀；11、回流管道；12、第三排空阀；13、应急气瓶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，可用于航天领域35MPa等级高压空气供给。

如图1所示，为本实施例提供的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统的一种具体实施方式，包括：依次设置的无油螺杆空压机1、干燥器2、低压缓冲罐3、高压压缩机4和高压缓冲罐5；其中，所述高压缓冲罐5之前的无油螺杆空压机1、干燥器2、低压缓冲罐3和高压压缩机4构成的机组具有并联设置的两组，通过两组机组的切换调节，可对系统压力进行实时调节。另外，作为一种可替换实施方式，所述机组还可以设置除两组以外的更多组。

如图1所示，所述无油螺杆空压机1上设置有变频器，所述变频器通过控制器进行控制，所述无油螺杆空压机1通过变频调节，能够进一步的对系统进行实时调节，从而实现采用大流量低压无油螺杆空压机1串联高压无油活塞增压机的方式，提供35MPa等级实时供气的高压大流量无油压缩空气供气工艺系统。

如图1所示，如图1所示，所述无油螺杆空压机1进气设置有变频器和卸荷阀，当低压系统内压力过高时，通过变频器和卸荷阀对无油螺杆空压机1的出力进行变频和卸荷调节，可避免朝向系统内冲入过多的压力气体。

如图1所示，所述干燥器2的进口管道上设置有换热器7，所述换热器7为冷冻水换热器7，通过该换热器7可降低压缩空气进入干燥器2的温度，提高干燥器2的效率和干燥性能。

如图1所示，所述干燥器2上设置有排空管道8，所述排空管道8与所述第一排空阀6的出口连通。当经过干燥器2进行干燥后的空气中还存在过量水分时，通过该排空管道8可将不合格的空气进行自动排放，从而避免超标空气进入高压压缩机4。同时，本实施例采用的干燥器2为零损耗干燥器2，通过零损耗干燥器2的应用也保证了螺杆压缩机进行卸荷时，干燥器2状态的稳定，提高系统运行的可靠性。

如图1所示，两组由所述无油螺杆空压机1、干燥器2、低压缓冲罐3和高压压缩机4构成的机组之间，在所述低压缓冲罐3的进口处通过联通管路9连通，所述联通管路9上设置有控制阀，该控制阀为与控制器连接的电控阀，通过该联通管路9可实现机组的低压端和高压端的相互备份。

如图1所示，所述低压缓冲罐3的进口处设置有第二排空阀10，该第二排空阀10为与控制器连接的电控阀，通过该第二排空阀10的放气，可用于实时调节系统低压端的压力，从而调节压缩机组的流量。

如图1所示，所述高压压缩机4的出口通过回流管道11与低压缓冲罐3连通，所述回流管道11上设置有控制阀，该控制阀为与控制器连接的电控阀。另外，所述回流管道11上还设有旁路支管，通过该旁路支管的设置，可用于主管路上控制阀的故障备份。

如图1所示，所述高压缓冲罐5的出口设置有第三排空阀12，所述第三排空阀12为通过控制器控制的电控阀。本实施例的无油螺杆空压机1的卸荷系统，高压压缩机4的回流系统和高、低压缓冲罐3的放空管路配合，用于实现压缩机组的热备份。

如图1所示，所述高压缓冲罐5的出口并联有应急气瓶13，通过少量应急气瓶13的设置实现系统级的备份。

如图1所示，本实施例的无油螺杆空压机1、干燥器2、高压压缩机4采用远程控制的基础上，在关键放气、调节等工艺环节设置远控阀门及温度、压力等传感器，结合PLC控制器的远控技术，实现高压大流量无油压缩空气供气系统的远程控制和调节。具体的，在低压缓冲罐3和高压缓冲罐5上，分别设置有压力传感器，所述干燥器2上设置有在线露点仪，所述在线露点仪用于在线检测气体湿度。

本实施例的系统，无油螺杆空压机1设置变频器和卸荷阀，干燥器2后设置远控低压放空口，高压空压机后设置远控可调节回流管路，高压缓冲罐5后设置远控高压放空口，从而可根据后端用户的流量、压力，实时调节系统，保持系统供气的实时性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，包括：依次设置的无油螺杆空压机(1)、干燥器(2)、低压缓冲罐(3)、高压压缩机(4)和高压缓冲罐(5)；

所述无油螺杆空压机(1)上设置有变频器和卸荷阀；

所述高压压缩机(4)的出口通过回流管道(11)与低压缓冲罐(3)连通，所述回流管道(11)上设置有控制阀。

2.根据权利要求1所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述无油螺杆空压机(1)、干燥器(2)、低压缓冲罐(3)和高压压缩机(4)具有并联设置的至少两组。

3.根据权利要求2所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，相邻两组由所述无油螺杆空压机(1)、干燥器(2)、低压缓冲罐(3)和高压压缩机(4)构成的机组之间，在所述低压缓冲罐(3)的进口处通过联通管路(9)连通，所述联通管路(9)上设置有控制阀。

4.根据权利要求1所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述无油螺杆空压机(1)的出口的管道上设置有第一排空阀(6)。

5.根据权利要求4所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述干燥器(2)上设置有排空管道(8)，所述排空管道(8)与所述第一排空阀(6)的出口连通。

6.根据权利要求1所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述低压缓冲罐(3)的进口处设置有第二排空阀(10)。

7.根据权利要求1所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述干燥器(2)的进口管道上设置有换热器(7)。

8.根据权利要求1所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述高压缓冲罐(5)的出口设置有第三排空阀(12)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述高压缓冲罐(5)的出口并联有应急气瓶(13)。

10.根据权利要求9所述的适用于实时供气的高压大流量无油压缩空气供气系统，其特征在于，所述应急气瓶(13)具有并列设置的多个。

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