[發明專利]羅茨大氣直排智能機組及其運行控制策略

有效

• 申請號: 201410266909.1
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104047858B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 項敏;王德順
• 申請（專利權）人: 項敏;王德順
• 主分類號: F04C23/00
• 分類號: F04C23/00;F04C28/02;F04C28/08;F04C28/06;F04B41/06;F04B49/06
• 代理公司: 臺州市方圓專利事務所(普通合伙)33107
• 代理人: 蔡正保,朱新穎

技術領域

本發明涉及真空設備技術領域，尤其涉及一種羅茨大氣直排智能機組。

背景技術

真空機組是根據不同行業工藝要求來組合的機組；真空機組具有節能效果顯著，真空度明顯提高，抽速區域增寬，占地面積小等優點。羅茨大氣直排智能機組是主泵為羅茨真空泵的真空機組。

羅茨真空泵的泵內裝有兩個相反方向同步旋轉的葉形轉子，轉子間、轉子與泵殼內壁間有細小間隙而互不接觸的一種變容真空泵。羅茨真空泵根據工作范圍的不同可以分為直排大氣的低真空羅茨泵、中真空羅茨泵和高真空多級羅茨泵。

羅茨真空泵是一種無內壓縮的真空泵，通常壓縮比很低，故高、中真空泵在工作時需要前級泵的配合來提高壓縮比；羅茨真空泵不但抽真空的效果不好、真空度低，且不能在低真空狀態啟動，也不能在高真空狀態持續運行否則會造成羅茨真空泵報廢。因而，現有的羅茨大氣直排智能機組需要前級泵先運行，在真空度達到符合羅茨真空泵運行要求(如 1000Pa)后再啟動羅茨真空泵工作，顯然前級泵從大氣壓抽至1000Pa所需的時間遠遠大于羅茨真空泵運行的時間，因此存在著抽真空時間比較長的問題。真空度高于羅茨真空泵運行要求(如小于500Pa)控制羅茨真空泵停止運行，待真空度高于羅茨真空泵運行要求(如大于500Pa)控制羅茨真空泵重新啟動工作。羅茨真空泵反復啟動與停機，存在著羅茨泵損害大，以及對電網沖擊大和單位能耗高等問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種羅茨大氣直排智能機組，本發明要解決的技術問題是如何降低抽真空所需的時間。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：本羅茨大氣直排智能機組，包括羅茨真空泵與前級泵，所述羅茨真空泵包括泵體與羅茨電機，前級泵包括前級電機；其特征在于，本羅茨大氣直排智能機組還包括負壓傳感器、具有用于監測羅茨電機運行轉速的監測單元的控制系統；負壓傳感器設置在羅茨真空泵的泵體內，負壓傳感器與控制系統電連接；羅茨電機通過自適應變頻器與控制系統電連接，前級電機與控制系統電連接。

負壓傳感器用于監測羅茨真空泵的泵體內氣壓大小；控制系統根據負壓傳感器監測得到泵體內氣壓大小以及前級電機反饋的信號控制羅茨電機是否啟動；控制系統還根據負壓傳感器監測得到泵體內氣壓大小和監測單元檢測得到羅茨電機運行狀態控制羅茨電機轉速以及控制提高或降低轉速的加速度。

在上述的羅茨大氣直排智能機組中，所述控制系統具有邏輯運算單元和運行控制單元，負壓傳感器與運行控制單元電連接，運行控制單元、監測單元、自適應變頻器、前級電機均與邏輯運算單元電連接。

在上述的羅茨大氣直排智能機組中，所述監測單元包括設置在羅茨電機上用于檢測電機轉軸轉速的轉速傳感器，轉速傳感器與邏輯運算單元電連接。

在上述的羅茨大氣直排智能機組中，所述監測單元包括與羅茨電機電連接的電流測量儀和電壓測量儀；電流測量儀和電壓測量儀均與邏輯運算單元電連接。電流測量儀用于實時監測羅茨電機運行狀態下的電流。電流測量儀用于實時監測羅茨電機運行狀態下的電壓。通過電流與電壓綜合反應羅茨電機運行實時轉速狀態。

在上述的羅茨大氣直排智能機組中，所述負壓傳感器位于羅茨真空泵的進氣接管內或泵腔內或排氣接管內。

在上述的羅茨大氣直排智能機組中，所述前級泵為滑閥真空泵或旋片真空泵、液環真空泵或干式真空泵。

本羅茨大氣直排智能機組運行控制策略，其特征在于，包括以下控制模式：羅茨真空泵啟動，在前級電機啟動情況下，羅茨真空泵泵體內氣壓低于運行控制單元內設定的啟動氣壓，邏輯運算單元控制自適應變頻器實現羅茨電機低速啟動；

羅茨真空泵變速運行，在羅茨真空泵啟動情況下，運行控制單元根據羅茨真空泵的泵體內氣壓大小值給邏輯運算單元發送體現羅茨電機理論轉速的信號；邏輯運算單元結合監測單元檢測得到羅茨電機運行轉速控制羅茨電機轉速以及控制提高或降低轉速的加速度。

在上述的羅茨大氣直排智能機組運行控制策略中，所述運行控制單元內設定的啟動氣壓略低于羅茨大氣直排智能機組運行所在地 氣壓。如羅茨大氣直排智能機組運行所在地 氣壓為標準大氣壓，則設定的啟動氣壓為100KPa。

在上述的羅茨大氣直排智能機組運行控制策略中，所述羅茨電機低速啟動時的轉速為羅茨電機允許最高運行轉速的10％～50％。

在上述的羅茨大氣直排智能機組運行控制策略中，所述運行控制單元發送體現羅茨電機理論轉速的信號還結合羅茨真空泵抽氣速率與前級泵抽氣速率比值。