[發明專利]壓縮機設備

無效

• 申請號: 95197078.X
• 申請日: 1995-11-24
• 公開（公告）號: CN1079504C
• 公開（公告）日: 2002-02-20
• 發明（設計）人: 京特·基爾斯滕
• 申請（專利權）人: 京特·基爾斯滕
• 主分類號: F04C29/00
• 分類號: F04C29/00;F04C29/04;C02F1/461
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 顧紅霞

本發明涉及一種帶有噴射式冷卻的壓縮機的壓縮機機組，以及一種在壓縮機設備中壓縮氣體的方法。

壓縮機，特別是螺桿式壓縮機是用于壓縮氣體介質的，特別是用于壓縮從大氣中吸入的空氣。通常，要使這種氣體具有很高的壓力，適當的溫度和沒有雜質。

為了在一臺螺桿式壓縮機的壓縮出口使氣體具有較低的溫度，為螺桿式壓縮機研制了各種液體噴射泵。這種用噴射式冷卻的螺桿式壓縮機所用的冷卻劑是油、水或者化學冷卻劑混合物。

眾所周知，使用螺桿式壓縮機時，一般，氣體的出口溫度低，壓縮機的效率就高。但是，現在已不再容許以危險物質污染環境，或者過度消耗水來換取高的能量效率了。

在專利文獻CH-A-564153中描述了一種帶有用油作冷卻劑的封閉壓力冷卻循環系統的螺桿式壓縮機。從CH-A-564?153中可知，油滴的尺寸和油滴的運行軌道對冷卻效果有重要的影響。此外，還知道，細霧狀的油滴具有很好的冷卻效果，然而極小的油滴在以后很難從壓縮氣體中分離出來，并且會在氣體中造成污染。用于潤滑的和冷卻的潤滑油噴射到螺桿式壓縮機里面，用于限制被壓縮氣體的加熱。壓縮氣體隨帶的這種潤滑油和壓縮氣體一起導入一個沉淀容器內，并在該容器中沉淀下來。然后，壓縮氣體通過一個冷卻裝置被引出壓縮機機組。上述潤滑油則通過一根冷卻劑管道和一個潤滑油冷卻裝置回到壓縮機內，再在壓縮機內與被壓縮的氣體混合在一起。這篇文獻也提到了水的適用性，但并未在相應的實施例中使其具體化。

使用油作為冷卻劑和潤滑劑對于環境來說是一種負擔，因為不可能把所有的潤滑油從壓縮氣體中清除掉。此外，這種螺桿式壓縮機設備不能用于生產氣體中完全不能有油的壓縮氣體。

專利文獻EP-B-0?389?036，DE-A-40?42?177，以及EP-B-0?258?255中公開了用水作冷卻劑液體的具體例子。用水作冷卻劑能夠避免在壓縮氣體中混入不良的雜質。存在于壓縮氣體中的水對于大多數使用情況不會產生問題，特別是當這種壓縮氣體是從大氣吸入，并在壓縮機中壓縮的空氣。

通常，制造壓縮氣體所消耗的能量是很大的。因此，作了很多努力，試圖影響螺桿式壓縮機內部的溫度的提高過程，來降低制造壓縮氣體的能量消耗。

在EP-B-0?389?036的螺桿式壓縮機中，液體是直接噴射到壓縮機腔室內去的，目的是降低制造壓縮氣體的能量消耗。所噴射的一部分冷卻水噴射在壓縮機的吸氣側，然而大部分冷卻水噴射到螺桿式壓縮機的壓縮空間中壓力逐漸增大的各個不同部位。

根據DE-A-40?42?177，由于設置了產生細霧的霧化器噴咀，工作腔室內的溫度降低了。此外，這些霧化器噴咀還能使工作腔室內的溫度更均勻地分布。

螺桿式壓縮機的能量消耗基本上決定于轉子的轉速。在壓縮過程中壓縮氣體粒子的加速度對于轉子的減速是一個重要的因數，它是轉速的函數，因而也是螺桿式壓縮機的能量消耗的重要因數。此外，轉子的轉速還影響軸承的摩擦和轉子的相互摩擦。速度較低，則作為轉速的函數的能量消耗就能減少。另一方面，在低速度下，轉子之間和轉子與壓縮機腔室之間的泄漏有重要的負面影響，因為回流的損失妨礙了獲得想要的壓力和壓縮氣體的高生產率。

為了把上述回流損失降低到最低限度，EP-B-0?258?255建議用噴射水的方式在轉子和腔室的內壁上形成一層薄膜。為此目的，要噴射大量的水，其水量大約是使壓縮氣體完全飽和所需要的水量的五倍。上述冷卻水要噴射到進氣通道或者壓縮機的腔室內。在壓縮過程中，被壓縮的氣體被加熱，于是一部分噴射出來的水在壓縮過程中蒸發。沒有蒸發掉的水便把壓縮機的轉子和腔室互相密封住。盡管如此，各轉子將仍然以與干轉的轉子相當的圓周速度轉動。

上述冷卻水也和壓縮氣體一起從螺桿式壓縮機的出口流出來。氣體和冷卻水的混合物通過一個冷卻裝置流向一分離器，在該分離器中氣體與冷卻水分離開來。分離后的冷卻水流入一個沒有壓力的儲罐內，然后還可以用一臺泵把它再送到螺桿式壓縮機中去。但，只有一小部分噴射出來的水能夠回收。如果把噴射的水量調到最低限度，就完全沒有回流的水，全部水量都要由水源來供應。