[發明專利]用來智能調節具有熱量回收的壓縮機裝置的方法

有效

• 申請號: 201210243241.X
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102777365B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: F·克勞斯
• 申請（專利權）人: 加德納丹佛德國有限公司康派壓縮空氣技術分公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B39/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

由于世界能源的普遍不足，并由于有關CO₂排放的氣候討論，如今都強調有效地充分利用能源和節省能源這一普遍趨勢。在壓縮機行業中也盡力較節省地運用自然資源。

以下發明涉及一種用來智能調節具有液體噴射的壓縮機裝置的方法，其配備有熱量回收裝置，目的是實現效率的最大化。

背景技術

從專利公開文獻CN 101 43 5420(A)中示出了一種系統，用來回收能量并在空氣壓縮機上循環。在此公開了一種系統，它借助冷卻水來冷卻空氣壓縮機，該系統包含待噴射的流體的流體回路，該液體穿透至少一個用于熱量回收的換熱器，其中在壓縮機裝置的壓縮機上游設置調節閥，并在用于熱量回收的換熱器下游設置熱量回收側的調節閥，并且電子控制單元借助算法來調節這兩個調節閥中的至少一個，并且可將對于進行熱量回收的物質流所需的溫度作為參數輸入給控制單元控制單元。在此該公開文獻的目標是，控制冷卻水的溫度并這樣實現良好的熱量回收。

設置在壓縮機上游的調節閥在此然而直接設置在冷卻器上，并因此不能看作設置在壓縮機內部的、通過電子控制單元進行調節的調節閥。所以，此處公開的具有液體噴射的壓縮機裝置雖然配備了熱量回收裝置，但當然不能實現以最大利用效率為目的的智能調節。

在此著重于空氣壓縮機的有效冷卻，通過該發明應該只能實現較好的熱量回收，其中為此使用的措施還是懸而未決的。應該只能實現的是，還有效地利用排出的能量。盡管如此，此系統還只針對理想運行空氣壓縮機的要求。

從公開文獻CN 2677669中描述了一種具有熱量回收的噴油壓縮機。在此公開了，熱量回收在油離析之后預冷卻所用的油，以便在壓縮機方面以及尤其在所用油的使用壽命方面避免高溫油的不利影響。此外還公開了，通過從被加熱的油中輸出熱量，可有效地利用壓縮機的廢熱，并因此有利于保護氣候。

為此在構造上設置油溫調節閥，它雖然可看作壓縮機內部的閥，但在此不是電子控制的。但是，在該發明的意義中以這種方法不能調節熱量回收，該發明既涉及壓縮機的冷卻，也涉及整個系統的盡可能大的節能。

在此，此裝置的基本理念致力于壓縮機的理想運行狀態，其中噴射的油根據壓縮機的負載狀態會經歷溫度上升，該溫度上升以有利的方式通過熱量回收再次從油中提取出來。因此，在此公開文獻中，油以及壓縮機的使用壽命都通過更平均的溫度來實現，同時有利于保護氣候。

當然，在這種情況下它也是回答這樣的問題，即熱量回收是否以任何形式優化了，或者熱量回收是否能在恒定的水平下運轉。而是通過熱量回收將油和因而運行參數保持在規定的水平上。

下面已經借助所述的附圖標記來參照此裝置的示意附圖描述。以已知的方式，為了潤滑和冷卻而噴射在壓縮機級中的流體(油或水)在空氣壓縮之后在壓力側從壓縮空氣中分離出來。分離器[8]在此將壓縮空氣與流體分離開來，分離出來的流體在循環中再次導回到壓縮機的抽吸側。在此，流體在無熱量回收的裝置中在內部的換熱器[10]中(水冷卻或空氣冷卻的)回冷至期望的溫度水平，以實現重新噴射。

壓縮機側的調節閥[6]在此把流體噴射溫度調節至期望的固定值。為此，在現有技術中例如使用油溫調節器作為3/2路閥，在所述路閥中通過涂蠟元件操作的閥芯調節流入。油溫調節器調節在已固定調好的溫度間隔內調節油的溫度，并總是只把在噴射之前為達到期望的油溫所需的油量傳輸給冷卻器。

在按現有技術的噴射流體的壓氣系統中在此嘗試，使流體盡可能冷地噴入壓縮級[中，以便降低該壓縮級的功率消耗。這意味著，它主要體現在壓縮機裝置的功率優化上。

但是，如果人們注意按本發明的具有熱量回收的壓縮機裝置，則壓氣機級的功率消耗現在不再單獨地被評估，而是考慮由壓縮機和熱量回收裝置組成的整個系統。在此已確定，完全有意義的是，不在功率方面最佳的點上運行壓縮機，以便在整體上優化壓縮機裝置的能量平衡。

射入的流體的溫度除了影響壓縮機級的效率以外，還影響分離容器中的已壓縮的空氣的溫度，并同時還影響流體在壓縮[之后的溫度。在具有熱量回收的壓縮機裝置中，通過壓縮過程加熱的流體為了加熱物質流被輸送給外部的換熱器[9]，并因此自動再次冷卻。

為了避免流體并因而壓縮機可能通過熱量回收過度冷卻，除了壓縮機側的調節閥[6]以外，流體從用于熱量回收的換熱器[9]中的排出溫度借助單獨的在熱量回收側的調節閥[7]朝下限定。在此，壓縮機側和熱量回收側的調節閥[6和7]必須彼此協調一致，以避免流體溫度在熱量回收之后降至期望的流體噴射溫度以下。如果不需要熱量回收，則內部的換熱器[10]接管壓縮機的冷卻功能。