[發明專利]無油螺桿壓縮機的潔凈干燥空氣系統

在審

• 申請號: 202110557424.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113202766A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 沈冬明;丁兆亮;周杰;金軒輊;弗蘭克·佩雷尼
• 申請（專利權）人: 蘇州壽力氣體設備有限公司
• 主分類號: F04C29/02
• 分類號: F04C29/02;F04C29/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了無油螺桿壓縮機的潔凈干燥空氣系統，其無油螺桿壓縮機的齒輪箱通過排放管連通至油霧回收器；其中，在壓縮機停機期間，第一氣路連通潔凈干燥空氣氣源及壓縮機主機的壓縮腔；第二氣路連通潔凈干燥空氣氣源及油霧回收器；第二氣路在壓縮機運行期間，通過文丘里部件的吸附口連通油霧回收器以通過負壓吸附油霧回收器內分散的油霧向油濾芯匯聚；油霧回收器通過回油管路將吸附后匯聚的潤滑油排至無油螺桿壓縮機。本系統基于無油螺桿壓縮機自有的供氣系統，通過文丘里效應提供一個吸附力，無需額外的設置獨立系統進行吸附。且對于供氣壓力控制也更為方便，能夠在原系統上直接進行改進，實施方便，不會增加整體系統的設備成本和控制負荷。

技術領域

本發明涉及壓縮機油霧系統的除油和機頭防銹的保護技術領域，尤其涉及一種無油（干）螺桿壓縮機的潔凈干燥空氣系統。

背景技術

對于無油螺桿壓縮機機頭的基本結構，一般在的機體中，平行地配置著一對相互嚙合的螺旋形轉子（陰、陽轉子）。空氣從轉子的一端吸入，經過壓縮后，從轉子的另一端被排出。

通常，在噴油螺桿壓縮機中，潤滑油被噴入壓縮腔，起到潤滑、冷卻和密封等作用，但在無油螺桿壓縮機中，為了獲得純凈無油的壓縮氣體，潤滑油不能被噴入壓縮腔中。由于沒有潤滑油的潤滑，無油螺桿的陰、陽轉子不能相互接觸，兩者之間需要保持著很小的間隙，這個間隙是靠安裝在陰、陽轉子軸伸端的同步齒輪予以保證。陰、陽螺桿在兩端的軸承支撐下，在同步齒輪的帶動下，相互嚙合做高速轉動，連續地吸入-壓縮-排出氣體。

由于軸承、齒輪是需要潤滑油進行潤滑的。因此，整個無油螺桿機頭被分為有油區域和無油區域兩部分。安裝在軸上的VISCO油封會阻止潤滑油向壓縮腔方向遷移，而壓縮腔兩端的氣封會阻止壓縮氣體向外泄露。另外，有時在陰、陽轉子的中間有軸向通孔，可以通入潤滑油對螺桿進行內部冷卻，減小陰、陽轉子的熱變形。

由上可知，為了能夠保證獲得的壓縮空氣不含油，一方面必須保證吸入的空氣不能含油，另一方面必須保證潤滑油不能從有油區域向無油區域遷移。

另外，由于無油主機壓縮腔內無潤滑油，在壓縮機停機期間，由于級間汽水分離不充分及壓縮空氣在停機后冷卻后冷凝析出，會導致主機壓縮腔在停機期間因冷凝水的原因導致生銹卡死。

現有的CDA（Clean dry air，即潔凈干燥空氣）系統，如圖6所示，壓縮機機頭1’被安裝在齒輪箱體2’上（一般有2個機頭，1級機頭和2級機頭），安裝在主軸6’上面的大齒輪3’和機頭陽轉子軸伸端安裝的小齒輪相嚙合，帶動陰、陽轉子高速旋轉。當壓縮機功率較小時，主軸6’通過帶輪11’與電機連接；當壓縮機功率較大時，主軸6’通過聯軸器與電機進行直連。油泵部件4’安裝在齒輪箱的前側，通過一對齒輪與主軸相連接，齒輪箱體2’底部兼有油箱9’的作用。當主軸轉動時，潤滑油經過油過濾器5’后被吸入油泵部件4’，增壓后被排出，經過冷卻器7’冷卻到合適的溫度，然后通過各油管路被分配到主機軸承，同步齒輪，齒輪箱軸承，大齒輪，油泵 齒輪各個潤滑點，對其進行強制潤滑和降溫。隨后，冷卻同步齒輪和排氣端軸承的潤滑油從機頭的排油口8’通過排油管12’返回到油箱9’中；而冷卻吸氣端軸承的潤滑油從排油口10’返回到油箱中。如果有2個機頭，原理相同。

由于潤滑油的蒸發，齒輪箱上部會充滿油霧（氣溶膠）。另一方面，VISCO油封和氣封都是非接觸式機械密封。壓縮機在運行時，微量的壓縮氣體通過密封與軸之間的間隙往外泄露，經過排油口8’ 10’到齒輪箱體2’中，齒輪箱體2’中的壓力會逐漸增高。當齒輪箱體2’中的壓力升高到一定值后（VISCO建議不要超過20mmH2O），會造成油封失效，潤滑油會沿著主軸向壓縮腔方向遷移。

通常為了預防以上情況發生，一般采用兩種處理方式：

第一、是通過管道B A將齒輪箱中的含油氣體引至室外進行放空，確保不會被壓縮機再次吸入。這不是一種環保的處理方式，雖然油霧可以排放至遠離吸氣口的地方，但隨著排放管道的增長，管道的阻力會大大增加，引起齒輪箱內超壓。