[實(shí)用新型]壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520767894.7
• 申請(qǐng)日: 2015-10-05
• 公開（公告）號(hào): CN205013264U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)燕飛;王靈德;計(jì)洪旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): F04B49/22
• 分類號(hào): F04B49/22
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 張晉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別適用于往復(fù)式壓縮機(jī)。這種氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)從0～100％范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)，不僅適合于新的壓縮機(jī)裝配，也同樣適用于對(duì)已投入運(yùn)行的壓縮機(jī)進(jìn)行配置。可廣泛應(yīng)用于化工廠、煉油廠、氣體儲(chǔ)運(yùn)廠及聯(lián)合熱電廠等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在煉油、石油化工等工藝流程中,由于工況變化和其它因素,壓縮機(jī)氣量需要隨時(shí)調(diào)節(jié),對(duì)調(diào)節(jié)的要求是:能實(shí)現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié),使流量隨時(shí)和耗氣量相等；調(diào)節(jié)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單可靠,操作方便；單位流量的功率消耗不增加。最為常用的是打回流，余隙調(diào)節(jié)和氣閥調(diào)節(jié)。打回流的調(diào)節(jié)方式浪費(fèi)能量；余隙調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)范圍小，能部分引起壓力與溫度重新分布；這些調(diào)節(jié)方式中都不能避免開機(jī)時(shí)快速升壓造成對(duì)機(jī)組及系統(tǒng)的沖擊，級(jí)間壓比不能調(diào)節(jié)，能耗過高等問題。壓開吸氣閥進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)在眾多方法中，以其省能耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易和安裝方便等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用，早在上世紀(jì)20年代已經(jīng)出現(xiàn)。壓開吸氣閥氣量調(diào)節(jié)主要有兩種方式：一種為全行程壓開吸氣閥，即在壓縮機(jī)工作過程中，使某一吸氣閥保持全開；另一種為部分行程壓開吸氣閥，即在部分壓縮過程中，吸氣閥保持開啟狀態(tài)，而剩余壓縮過程吸氣閥關(guān)閉。但查閱眾多資料發(fā)現(xiàn)，迄今國(guó)內(nèi)對(duì)壓開吸氣閥排氣量調(diào)節(jié)的應(yīng)用絕大部分都局限在全行程壓開技術(shù)，故只能實(shí)現(xiàn)間斷調(diào)節(jié)（如0-50%-100%）。

現(xiàn)在國(guó)外已成功開發(fā)了氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)參考了大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中噴射部件技術(shù)，并結(jié)合了數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)可控制技術(shù)，利用液壓傳動(dòng)卸荷裝置使壓縮機(jī)在壓縮過程中吸氣閥保持一定時(shí)間的開啟，通過延遲關(guān)閉進(jìn)氣閥的方式，來實(shí)現(xiàn)排氣量的無級(jí)調(diào)節(jié)，其核心部件電液執(zhí)行器采用的是單級(jí)高速開關(guān)閥直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行缸的方案，控制原理簡(jiǎn)圖如圖1所示。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，開發(fā)了壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)排氣量從0～100％范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)，最末級(jí)最大進(jìn)氣壓力16MPa；最高進(jìn)氣溫度120℃；卸荷器最大卸荷力8000N；壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速120～1200r/min；最多控制級(jí)數(shù)達(dá)到6級(jí)。

一種壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括：電液執(zhí)行器、壓縮機(jī)的吸氣閥、液壓油站及控制系統(tǒng)；電液執(zhí)行器用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)氣閥的打開與關(guān)閉，控制系統(tǒng)中由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理壓縮機(jī)運(yùn)行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將信號(hào)反饋至電液執(zhí)行器的微處理器，微處理器經(jīng)過運(yùn)算給電液執(zhí)行器發(fā)出指令，電液執(zhí)行器來控制吸氣閥的開啟與關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)排氣量調(diào)節(jié)，其特征在于壓縮機(jī)的吸氣閥為帶卸荷器的吸氣閥，包括卸荷器、閥座、彈簧及閥片，吸氣閥與頂桿相接，頂桿另一端與高壓柱塞相接；電液執(zhí)行器由上閥體、下閥體和電氣室三部分組成，上閥體通過螺栓與下閥體連接，主要包括高速開關(guān)閥、二級(jí)機(jī)械閥、高壓柱塞、壓力傳感器；高速開關(guān)閥用于控制切換油壓，控制高壓柱塞的動(dòng)作，進(jìn)而通過頂桿控制吸氣閥的開啟和關(guān)閉：高速開關(guān)閥控制二級(jí)機(jī)械閥的進(jìn)出油路，使二級(jí)機(jī)械閥通過換向來達(dá)到控制高壓油進(jìn)入或流出高壓柱塞工作腔，高壓柱塞驅(qū)動(dòng)頂桿，頂桿驅(qū)動(dòng)帶卸荷器的吸氣閥，實(shí)現(xiàn)控制吸氣閥；下閥體通過螺栓與壓縮機(jī)進(jìn)氣閥壓閥蓋連接，下閥體主要包括密封組件、溫度傳感器、泄漏油口以及工藝氣體泄漏口，高壓柱塞與頂桿及下閥體的密封組件、帶卸荷器的吸氣閥中心在同一軸線，當(dāng)高速開關(guān)閥得電時(shí)，卸荷器的頂桿從電液執(zhí)行器的高壓柱塞接受液壓力，從而頂開吸氣閥的閥片；當(dāng)高速開關(guān)閥失電時(shí)，施加在卸荷器頂桿上的力消失，安裝于卸荷器內(nèi)的彈簧將卸荷器復(fù)位，此時(shí)吸氣閥的閥片關(guān)閉；電氣室包括微處理器、壓力傳感器，微處理器用于控制高速開關(guān)閥的開/關(guān)動(dòng)作，由輸入控制信號(hào)電平觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)通訊與控制。

本實(shí)用新型的壓縮機(jī)氣量無級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要包括電液執(zhí)行器、帶卸荷器的吸氣閥、液壓油站及控制系統(tǒng)四部分。電液執(zhí)行器安裝于壓縮機(jī)吸氣閥壓閥蓋上，頂桿固定在帶卸荷器的吸氣閥上。頂桿從電液執(zhí)行器接受液壓力，頂開吸氣閥；當(dāng)頂桿上的液壓力消失，安裝于卸荷器內(nèi)的復(fù)位彈簧復(fù)位，此時(shí)吸氣閥關(guān)閉。

電液執(zhí)行器的作用是通過頂桿控制卸荷器吸氣閥的延遲關(guān)閉，它垂直安裝于壓縮機(jī)帶卸荷器的吸氣閥的壓閥蓋上，上閥體的高壓柱塞與頂桿及下閥體的密封組件、卸荷器吸氣閥中心在同一軸線。下閥體主要作用阻止工藝氣沿頂桿泄漏，同時(shí)阻止液壓油沿頂桿泄漏到壓縮機(jī)缸體內(nèi)。電氣室最好包括微處理器、壓力傳感器及防爆蓋等，它可通過螺栓安裝在上閥蓋的側(cè)面上。微處理器用于控制高速開關(guān)閥的開/關(guān)動(dòng)作，由輸入控制信號(hào)電平觸發(fā)，它一般包括電源模塊、CPU模塊、傳感器模塊、通訊模塊以及驅(qū)動(dòng)模塊，可以實(shí)現(xiàn)通訊與控制的各項(xiàng)任務(wù)。