CN220059832U - 一种气体压缩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体压缩系统，气体压缩系统包括液压系统、至少两级相同的气体压缩缸、气体冷却系统和气体管路；至少两级气体压缩缸通过气体管路串联布置，第一级气体压缩缸通过气体管路连接外部气体进气口；气体压缩缸包括油缸和气缸，液压系统包括液压油箱和与液压油箱连接的与气体压缩缸一一对应的并联的液压支路，每一路液压支路上均设置有相同的液压控制组件，液压支路分别给对应的气体压缩缸的油缸提供液压动力；气体冷却系统包括多个冷却装置，分别布置于每一气体压缩缸进气口，对每一级进气气体进行冷却；保证了气体压缩缸的做功效率相同，气体压缩缸的出气温度的一致，使整体效率达到最优，保证了散热效果和密封效果的一致。

Description

一种气体压缩系统

技术领域

本实用新型涉及气体压缩技术领域，具体涉及一种气体压缩系统。

背景技术

随着气体压缩行业的普及和发展，气体压缩的纯度及效率要求越来越高。

现有的气体压缩机，包括曲柄连杆活塞式压缩机、隔膜式压缩机；针对上述类型的气体压缩机，在实现气体的多级压缩时，各级压缩机由于压缩效果不同会导致每一级压缩的压缩比不同，不同的压缩比，一方面会导致压缩的整体效率达不到最优，另一方面会导致每级压缩出气的温度不一致，从而每级压缩的散热效果和密封效果达不到一致。

因此，目前亟需提出一种气体压缩系统，以至少解决现有的气体压缩机在气体的多级压缩时存在的每一级的压缩效果不同的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体压缩系统，用以至少解决现有的气体压缩机在气体的多级压缩时存在的每一级的压缩效果不同的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种气体压缩系统，所述气体压缩系统包括液压系统、至少两级相同的气体压缩缸、气体冷却系统和气体管路；所述至少两级气体压缩缸通过气体管路串联布置，第一级所述气体压缩缸通过所述气体管路连接外部气体进气口；所述气体压缩缸包括油缸和气缸，所述液压系统包括液压油箱和与所述液压油箱连接的与所述气体压缩缸一一对应的并联的液压支路，每一路液压支路上均设置有相同的液压控制组件，所述液压支路分别给对应的所述气体压缩缸的油缸提供液压动力；所述气体冷却系统包括多个冷却装置，分布布置于每一气体压缩缸进气口，对每一级进气气体进行冷却。

可选地，所述气体压缩缸包括结构相同的两个子气缸和油缸，所述子气缸对称分布在所述油缸两端。

可选地，所述气体压缩缸设置为卧式气体压缩缸。

可选地，所述气体压缩缸包括同轴布置的第一气缸、第二气缸、油缸、活塞杆和支撑隔板，所述活塞杆固定设有分别位于第一气缸、油缸和第二气缸中的第一气活塞，油活塞和第二气活塞，所述第一气缸和第二气缸对称分布在所述油缸的两端，所述第一气缸的缸径等于所述第二气缸的缸径；所述第一气缸和所述油缸通过第一隔离封板连接，所述第二气缸和所述油缸通过第二隔离封板连接，所述活塞杆贯穿所述第一隔离封板和第二隔离封板设置。

可选地，所述油活塞与所述第一隔离封板之间设有第一隔离腔，所述油活塞与所述第二隔离封板之间设置第二隔离腔。

可选地，所述第一隔离封板和/或所述第二隔离封板设置泄漏检测孔。

可选地，第一级所述气体压缩缸的进气口设置有第一阀门。

可选地，所述气体压缩系统还包括控制系统、第二阀门、第一压力传感器和/或第一温度传感器；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器设置在第一级所述气体压缩缸的进气口，用于检测所述气体压缩缸的进气口的压力和/或温度；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器的信号输出端连接所述控制系统。

可选地，所述液压管路上设置有第一可控阀门，所述气体管路的气体出口设置有第二压力传感器；所述第一可控阀门的控制端连接所述控制系统，所述第二压力传感器的信号输出端连接所述控制系统。

可选地，所述气体压缩系统还包括温度控制系统，液压系统包括液压油箱，所述温度控制系统包括：可选地散热装置，包括设置于所述液压油箱内的换热部件和设置于所述液压油箱外部的冷却部件，所述换热部件与所述冷却部件可进行热交换；可选地加热装置，安装在所述液压油箱上，用于对所述液压油箱内的液压油进行加热；可选地第二温度传感器，安装在所述液压油箱上，用于检测所述液压油的温度值；可选地所述控制系统分别与所述散热装置、所述加热装置和所述温度传感器连接，用于接收所述温度值，并控制所述散热装置或加热装置启动工作或停止工作。

本实用新型提供一种气体压缩系统，所述气体压缩系统包括液压系统、至少两级相同的气体压缩缸、气体冷却系统和气体管路；所述至少两级气体压缩缸通过气体管路串联布置，第一级所述气体压缩缸通过所述气体管路连接外部气体进气口；所述气体压缩缸包括油缸和气缸，所述液压系统包括液压油箱和与所述液压油箱连接的与所述气体压缩缸一一对应的并联的液压支路，每一路液压支路上均设置有相同的液压控制组件，所述液压支路分别给对应的所述气体压缩缸的油缸提供液压动力；所述气体冷却系统包括多个冷却装置，分布布置于每一气体压缩缸进气口，对每一级进气气体进行冷却；通过上述技术方案，所述液压系统通过设置有相同的液压控制组件与所述液压油箱连接的与所述气体压缩缸一一对应的并联的液压支路为所述至少两个相同的气体压缩缸提供相同的驱动力，保证了所述气体压缩缸具有相同的压缩比，达到了整体效率的最优化；并且，由于驱动力相同且气体压缩缸相同，气体压缩缸的做功效率也相同，进而保证每个气体压缩缸的出气温度的一致性，保证了散热效果和密封效果的一致性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的一种可选的气体压缩系统的示意图；

图2为本申请实施例的另一种可选的气体压缩系统的示意图；

图3为本申请实施例的一种可选的气体压缩缸的结构示意图；

图4为本申请实施例的一种可选的液压系统的示意图；

图5为本申请实施例的另一种可选的气体压缩系统的示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

在一种实施方式中，本实用新型提供一种气体压缩系统，如图1所示，所述气体压缩系统包括液压系统1、至少两级相同的气体压缩缸2、气体冷却系统3和气体管路4；所述至少两级气体压缩缸2通过气体管路4串联布置，第一级所述气体压缩缸通过所述气体管路4连接外部气体进气口5；所述气体压缩缸2包括油缸和气缸，所述液压系统1包括液压油箱10和与所述液压油箱10连接的与所述气体压缩缸2一一对应的并联的液压支路11，每一路液压支路11上均设置有相同的液压控制组件12，所述液压支路11分别给对应的所述气体压缩缸202的油缸提供液压动力；所述气体冷却系统3包括多个冷却装置30，分布布置于每一气体压缩缸2进气口，对每一级进气气体进行冷却。

通过上述技术方案，所述液压系统通过设置有相同的液压控制组件与所述液压油箱连接的与所述气体压缩缸一一对应的并联的液压支路为所述至少两个相同的气体压缩缸提供相同的驱动力，并且在气体压缩缸具有相同的结构下，气体压缩缸具有相同的压缩比，相同的驱动力且相同的气体压缩缸共同保证了气体压缩缸的做功效率相同，进而保证每个气体压缩缸的出气温度的一致性，使整体效率达到最优，保证了散热效果和密封效果的一致性。

图2为本申请实施例的一种可选的气体压缩系统的示意图，如图2所示，所述气体压缩系统包括液压系统1，一级气体压缩缸21、二级气体压缩缸22，所述一级气体压缩缸21和二级气体压缩缸22通过气体管路4串联布置，所述一级气体压缩缸21通过所述气体管路4连接外部进气口5；所述一级气体压缩缸21包括一级油缸211和一级气缸212，所述二级气体压缩缸22包括二级油缸221和二级气缸222，所述液压系统1包括液压油箱10和与所述液压油箱10连接的与所述一级气体压缩缸21对应的第一液压支路111，所述液压油箱10连接的与所述二级气体压缩缸22对应的第二液压支路112；所述第一液压支路111和所述第二液压支路112并联，所述第一液压支路111、第二液压支路112上对应设置有相同的第一液压控制组件121、第二液压控制组件122，所述第一液压支路111给对应的所述一级气体压缩缸21的一级油缸211提供液压动力，所述第二液压支路112给对应的所述二级气体压缩缸22的二级油缸221提供液压动力；所述气体冷却系统3包括第一冷却装置31和第二冷却装置32，所述第一冷却装置31布置于所述一级气体压缩缸21外部进气口5，所述第二冷却装置32布置于所述二级气体压缩缸2进气口，对每一级进气气体进行冷却。

进一步的，所述气体压缩缸包括结构相同的两个子气缸和油缸，所述子气缸对称分布在所述油缸两端。

为了实现气体压缩系统的两端工况相同，使得气体压缩系统运行平稳，所述子气缸设置为对称分布在所述油缸两端；通过设置两个子气缸，在对气体进行压缩时，同步进行多级之间的压缩和进气，不会存在空循环；并且压缩运行时排气量稳定，管路脉动小。

进一步的，所述气体压缩缸设置为卧式气体压缩缸。

在所述气体压缩缸实际使用的过程中，若设置为立式气体压缩缸的形式，会使得最上面的油缸泄漏后的液压油，在隔离腔中沾染到活塞杆上，进而随活塞杆进入气腔，污染压缩介质。为了解决上述问题，所述气体压缩缸设置为卧式气体压缩缸。

进一步的，图3为本申请实施例的一种可选的气体压缩缸的结构图；所述气体压缩缸包括同轴布置的第一气缸301、第二气缸302、油缸303、活塞杆304和支撑隔板305，所述活塞杆304固定设有分别位于第一气缸301、油缸302和第二气缸303中的第一气活塞306，油活塞307和第二气活塞308，所述第一气缸301和第二气缸302对称分布在所述油缸303的两端，所述第一气缸301的缸径等于所述第二气缸302的缸径；所述第一气缸301和所述油缸303通过第一隔离封板309连接，所述第二气缸302和所述油缸303通过第二隔离封板310连接，所述活塞杆304贯穿所述第一隔离封板309和第二隔离封板310设置。

进一步的，作为一种可选的实施例，所述第一气活塞与所述第一隔离封板之间设有第一隔离腔，所述第二气活塞与所述第二隔离封板之间设置第二隔离腔。

在气体压缩实际使用的过程中，可能会存在气缸气密封损坏或油缸油密封损坏或气缸和油缸同时出现密封损坏的问题，上述问题会导致缸体内部出现油气混合现象，从而造成缸体压缩气体纯净度不足的问题；为了避免上述问题，所述第一气活塞与所述第一隔离封板之间设有第一隔离腔，所述第二气活塞与所述第二隔离封板之间设置第二隔离腔，以在出现上述问题时及时避免缸体内部出现油气混合现象，保证缸体压缩气体纯净度。

作为另一种可选的实施例，所述第一隔离封板和/或所述第二隔离封板设置泄漏检测孔。

作为示例性的实施例，所述第一隔离封板和/或所述第二隔离封板设置泄漏检测孔，以在出现气缸气密封损坏或油缸油密封损坏或气缸和油缸同时出现密封损坏的问题时实时检测，并及时报警。

作为示例性的实施例，气体压缩缸的进气口和出气口设置有第一阀门，其中，第一阀门可以为单向阀，示例性的，气体压缩缸的进气口和出气口的单向阀为开度固定阀门，气体压缩缸的出口压力由下游管线及其下游装置的压力决定。

作为示例性的实施例，所述气体压缩系统还包括控制系统、第二阀门、第一压力传感器和/或第一温度传感器；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器设置在第一级所述气体压缩缸的外部进气口，用于检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力和/或温度；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器的信号输出端连接所述控制系统。

在气体压缩系统实际使用的过程中，进气压力需要控制在一定范围内，进气压力过高会导致一级液压油的压力过高，超出设定值后，液压回路不能工作，压力过低会导致压比过大，从而出口温度过高。并且，温度也需要控制在一定范围内，温度过低会在管路系统造成过大的温差应力，影响低温部分的密封件性能，温度过高则会使得出口气体的温度过高，影响气密封的性能和寿命。因此，所述气体压缩系统还包括控制系统、第一压力传感器和/或第一温度传感器；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器设置在第一级所述气体压缩缸的外部进气口，用于检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力和/或温度；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器的信号输出端连接所述控制系统。

示例性的，所述第二阀门为手动阀门，当所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力和/或温度满足预设压力区间和预设温度区间时，控制系统控制输出用于表征着进气压力和温度符合条件的信号，以提示用户开启所述手动阀门；当所述在所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力不满足预设压力区间时，控制系统输出用于表征着进气压力不符合条件的信号，提示用户不可开启所述手动阀门；在所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的温度不满足预设温度区间时，控制系统输出用于表征着进气温度不符合条件的信号，提示用户不可开启所述手动阀门。

示例性的，所述第二阀门为电控阀门，所述电控阀门的控制端连接所述控制系统；当所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力和/或温度满足预设压力区间和预设温度区间时，控制系统控制输出用于表征着进气压力和温度符合条件的信号，控制所述第二阀门保持开启；当所述在所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的压力不满足预设压力区间时，控制系统输出用于表征着进气压力不符合条件的信号，控制所述第二阀门保持关闭；在所述控制系统检测所述气体压缩缸的外部进气口的温度不满足预设温度区间时，控制系统输出用于表征着进气温度不符合条件的信号，控制所述第二阀门保持关闭。

作为示例性的实施例，所述液压管路上设置有第一可控阀门，所述气体管路的气体出口设置有第二压力传感器；所述第一可控阀门的控制端连接所述控制系统，所述第二压力传感器的信号输出端连接所述控制系统。

为了实现系统的自动控制，示例性的，液压管路上设置有第一可控阀门，所述气体管路的气体出口设置有第二压力传感器；示例性的，控制器可以根据用户选择的预设出气压力或程序确定的预设出气压力，再基于压力传感器输出的压力信号确定当前实际出气压力；若所述实际出气压力小于预设出气压力，则控制所述第一可控阀门开度增大以增大液压管路的液压流量，使所述实际出气压力向所述预设出气压力趋近；若所述实际出气压力大于预设出气压力，则控制所述第一可控阀门开度减小以减小液压管路的液压流量，使所述实际出气压力向所述预设出气压力趋近，以获得较好的出气效果。

作为示例性的实施例，图为本申请实施例一种可选的气体压缩系统示意图；如图所示，所述气体压缩系统还包括温度控制系统，液压系统包括液压油箱，所述温度控制系统包括：可选地散热装置，包括设置于所述液压油箱内的换热部件和设置于所述液压油箱外部的冷却部件，所述换热部件与所述冷却部件可进行热交换；可选地加热装置，安装在所述液压油箱上，用于对所述液压油箱内的液压油进行加热；可选地第二温度传感器，安装在所述液压油箱上，用于检测所述液压油的温度值；可选地所述控制系统分别与所述散热装置、所述加热装置和所述温度传感器连接，用于接收所述温度值，并控制所述散热装置或加热装置启动工作或停止工作。

在本实施例中，包括能检测液压油箱温度值的温度传感器，温度传感器将检测到的液压油温度值信息发送至控制器，控制器接收到该温度值信息后进行分析解码，获得当前液压油温度值，并将当前的液压油温度值与能够允许设备正常工作的液压油温度区间进行比较，当当前液压油温度值小于允许设备正常工作的液压油温度区间的最小值时，表征此时液压油温度值过低，控制器控制加热装置开始工作，其中，加热装置安装在液压油箱上，可以是对液压油直接加热，也可以加热装置对液压油箱加热，通过液压油箱与液压油之间的热传递，进而实现对液压油的加热，在加热装置工作时，温度传感器实时获取液压油箱内的液压油温度值，目的是防止加热装置对液压油加热时间过长，导致液压油温度值超过允许设备正常工作的液压油温度区间的最大值，对设备的正常工作造成不利影响。

作为示例性的实施例，图4为本申请实施例的一种可选的液压系统的示意图，图5为本申请实施例的一种可选地气体压缩系统的示意图；如图4、图5所示，气体压缩系统包括液压系统10、一级气体压缩缸21、二级气体压缩缸22、气体冷却系统3和气体管路4；一级气体压缩缸21、二级气体压缩缸22通过气体管路4串联布置，一级气体压缩缸21通过气体管路4连接外部气体进气口5；气体压缩缸包括油缸和气缸，液压系统10包括液压油箱10和与液压油箱连接的与气体压缩缸一一对应的并联的第一液压支路111和第二液压支路112，每一路液压支路上均设置有相同的液压控制组件，第一液压支路111设置有第一液压控制组件121，第二液压支路112设置有第二液压控制组件122，液压支路分别给对应的气体压缩缸2的油缸提供液压动力；气体冷却系3统包括第一冷却装置31和第二冷却装置32，分布布置于每一气体压缩缸进气口，对每一级进气气体进行冷却；达到了整体效率的最优化，保证每个气体压缩缸的出气温度的一致性，保证了散热效果和密封效果的一致性；所述冷却系统的进气口还设置有进气缓冲器70，所述气体压缩系统的出气口还包括第三冷却装置33。

本实用新型所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本实用新型的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩系统包括液压系统、至少两级相同的气体压缩缸、气体冷却系统和气体管路；所述至少两级气体压缩缸通过气体管路串联布置，第一级所述气体压缩缸通过所述气体管路连接外部气体进气口；所述气体压缩缸包括油缸和气缸，所述液压系统包括液压油箱和与所述液压油箱连接的与所述气体压缩缸一一对应的并联的液压支路，每一路液压支路上均设置有相同的液压控制组件，所述液压支路分别给对应的所述气体压缩缸的油缸提供液压动力；所述气体冷却系统包括多个冷却装置，分布布置于每一气体压缩缸进气口，对每一级进气气体进行冷却。

2.根据权利要求1所述的气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩缸包括结构相同的两个子气缸和油缸，所述子气缸对称分布在所述油缸两端。

3.根据权利要求2所述的气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩缸设置为卧式气体压缩缸。

4.根据权利要求3所述的气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩缸包括同轴布置的第一气缸、第二气缸、油缸、活塞杆和支撑隔板，所述活塞杆固定设有分别位于第一气缸、油缸和第二气缸中的第一气活塞，油活塞和第二气活塞，所述第一气缸和第二气缸对称分布在所述油缸的两端，所述第一气缸的缸径等于所述第二气缸的缸径；所述第一气缸和所述油缸通过第一隔离封板连接，所述第二气缸和所述油缸通过第二隔离封板连接，所述活塞杆贯穿所述第一隔离封板和第二隔离封板设置。

5.根据权利要求4所述的气体压缩系统，其特征在于，所述油活塞与所述第一隔离封板之间设有第一隔离腔，所述油活塞与所述第二隔离封板之间设置第二隔离腔。

6.根据权利要求4所述的气体压缩系统，其特征在于，所述第一隔离封板和/或所述第二隔离封板设置泄漏检测孔。

7.根据权利要求1所述的气体压缩系统，其特征在于，第一级所述气体压缩缸的进气口设置有第一阀门。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩系统还包括控制系统、第二阀门、第一压力传感器和/或第一温度传感器；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器设置在第一级所述气体压缩缸的进气口，用于检测所述气体压缩缸的进气口的压力和/或温度；所述第一压力传感器和/或第一温度传感器的信号输出端连接所述控制系统。

9.根据权利要求8所述的气体压缩系统，其特征在于，所述液压支路上设置有第一可控阀门，所述气体管路的气体出口设置有第二压力传感器；所述第一可控阀门的控制端连接所述控制系统，所述第二压力传感器的信号输出端连接所述控制系统。

10.根据权利要求8所述的气体压缩系统，其特征在于，所述气体压缩系统还包括温度控制系统，液压系统包括液压油箱，所述温度控制系统包括：

散热装置，包括设置于所述液压油箱内的换热部件和设置于所述液压油箱外部的冷却部件，所述换热部件与所述冷却部件可进行热交换；

加热装置，安装在所述液压油箱上，用于对所述液压油箱内的液压油进行加热；

第二温度传感器，安装在所述液压油箱上，用于检测所述液压油的温度值；所述控制系统分别与所述散热装置、所述加热装置和所述温度传感器连接，用于接收所述温度值，并控制所述散热装置或加热装置启动工作或停止工作。