一种中高压螺杆压缩机及排气量和气容比的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种中高压螺杆压缩机及排气量和气容比的控制方法，其中，中高压螺杆压缩机中，第一腔室设有能够变速驱动第一级螺杆转子的低压级驱动电机，第二腔室能够变速驱动第二级螺杆转子的高压级驱动电机，检测装置能够检测压缩气体的压力和/或温度，控制单元根据检测信号调节低压级驱动电机以及高压级驱动电机的转速，以调节排气端的排气量；第一腔室和/或第二腔室还设有调节阀，调节阀包括阀体和转轴，转轴与阀体相连，旋转转轴能够使阀体沿螺杆转子的轴线方向往复移动，并使阀体在移动过程中改变所述中高压螺杆压缩机的排气量。本发明专利技术所公开的中高压螺杆压缩机具有方便调节排气量和气容比、结构简单、应用范围广泛等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种中高压螺杆压缩机及排气量和气容比的控制方法


[0001]本专利技术涉及空压机
，具体涉及一种中高压螺杆压缩机及排气量和气容比的控制方法。

技术介绍

[0002]空气压缩机是用于压缩气体的装置，在很多领域得到了广泛应用，尤其是容积式的螺杆压缩机，其具有可靠性高、操作方便、动力平稳、实用性强等优点。螺杆压缩机主要利用螺杆转子的齿槽容积相互啮合，造成由齿形空间组成的基元容积的变化来完成气体的吸入、压缩和排出过程。
[0003]现有的螺杆压缩机主要为单级或者两级螺杆压缩机，尤其是两级螺杆压缩机能够获得气压更高的压缩气体。常用的单螺杆压缩机主要通过滑阀进行排气量调节，滑阀在滑阀腔内沿螺杆转子的轴向运动时能够改变螺杆转子的有效工作长度进而改变排气量的大小，通常滑阀主要由液压结构进行驱动。但对于两级及两级以上的螺杆压缩机仅依靠滑阀进行排气量的调节难度系数较高，降低了整个螺杆压缩机的工作效率，对多级螺杆压缩机在很多领域中的应用造成诸多限制，只能应用于一些对排气量变化需求较小的地方。
[0004]因此，亟需专利技术一种便于调节排气量的中高压螺杆压缩机，以便多级螺杆压缩机能够更加广泛地应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种中高压螺杆压缩机，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。
[0006]本专利技术所提供的中高压螺杆压缩机是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种中高压螺杆压缩机，包括壳体、控制单元以及设于所述壳体内的压缩腔室，所述压缩腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设有第一级螺杆转子，所述第二腔室内设有第二级螺杆转子，所述压缩腔室具有设于所述第一腔室的进气端，以及设于所述第二腔室的排气端，所述第一腔室的排气口与所述第二腔室的进气口相连通，以使气体从所述进气端进入所述压缩腔室，并经所述第一级螺杆转子与所述第二级螺杆转子进行两次压缩后从所述排气端排出；所述第一腔室设有低压级驱动电机，所述低压级驱动电机能够变速驱动所述第一级螺杆转子，所述第二腔室设有高压级驱动电机，所述高压级驱动电机能够变速驱动所述第二级螺杆转子，所述中高压螺杆压缩机还包括设于所述压缩腔室内的检测装置，所述检测装置能够检测压缩气体的压力和/或温度，所述控制单元能够接受所述检测装置检测到的信号并调节所述低压级驱动电机以及所述高压级驱动电机的转速，以调节所述排气端的排气量；所述第一腔室和/或所述第二腔室还设有调节阀，所述调节阀包括阀体和转轴，所述转轴与所述阀体相连，旋转所述转轴能够使所述阀体沿所述螺杆转子的轴线方向往复移动，并使所述阀体在移动过程中改变所述中高压螺杆压缩机的排气量。
[0008]进一步地，所述第一腔室设有所述调节阀；所述第一腔室的排气量采用公式
使得改变所述低压级驱动电机的转速和/或改变所述调节阀的调节系数，以调节所述中高压螺杆压缩机的排气量，其中，C为排气量，X为调节阀的调节系数，n为低压级驱动电机转速，T为低压级驱动电机额定转矩，η为效率，Q
S
为进气端初始进气量，t为低压级驱动电机运行时间，m为初始进气质量，ω
s
为等熵压缩过程比功，n
t
为第一级螺杆转子每一循环所需的低压级驱动电机的转数。
[0009]进一步地，所述控制单元包括变频器，通过所述变频器控制所述低压级驱动电机和所述高压级驱动电机的运行转速及功率参数。
[0010]进一步地，所述检测装置设为多参数检测集成复合传感器，所述多参数检测集成复合传感器设于所述进气端、排气口、进气口和/或排气端，所述多参数检测集成复合传感器至少能够检测压力和温度信号。
[0011]进一步地，所述转轴的一端与所述阀体相连，另一端延伸至所述壳体外部并设有用于转动所述转轴以移动所述调节阀的手柄。
[0012]进一步地，所述第一腔室设有所述调节阀；所述阀体包括靠近所述进气端设置的排气量调节阀部和靠近所述排气口设置的气容比调节阀部，所述排气量调节阀部与所述转轴螺纹旋合连接，所述排气量调节阀部具有与所述气容比调节阀部相抵接的第一位置，以及相脱离的第二位置，旋转所述转轴使所述排气量调节阀部与所述气容比调节阀部相脱离以在所述排气量调节阀部与所述气容比调节阀部之间形成排气通道，所述第一腔室内的气体能经所述排气通道排出；所述气容比调节阀部套设于所述转轴并能够在所述转轴上滑动，以使所述调节阀能够调节所述中高压螺杆压缩机的气容比。
[0013]进一步地，所述气容比调节阀部具有沿所述螺杆转子的轴线方向设置的多个定位部，所述中高压螺杆压缩机还包括固设于所述第一腔室的固定装置，所述气容比调节阀部在所述转轴上滑动时，所述固定装置能够与多个所述定位部中的一个配合，以将所述气容比调节阀部固定。
[0014]进一步地，所述中高压螺杆压缩机还包括循环管路，所述循环管路的一端与所述排气通道连通，另一端与所述第一腔室的进气端连通。
[0015]本专利技术还提供了一种中高压螺杆压缩机的排气量的控制方法，包括如下步骤：步骤一：将中高压螺杆压缩机内的压缩腔室设定多个初始压力值和与多个初始压力值相对应的驱动电机的转速；步骤二：通过检测装置检测压缩腔室在排气端的排气压力，并将排气压力与初始压力值相对比；步骤三：当排气压力等于初始压力值时，在排气量调节阀部与气容比调节阀部相抵接即排气通道关闭的情况下，输送气体，并以最大速度运行驱动电机；步骤四：通过变频器调节驱动电机的转速以改变排气量，从而实现期望排气量。
[0016]本专利技术还提供了一种中高压螺杆压缩机的排气量和气容比的控制方法，包括如下步骤：步骤一：旋转转轴使气容比调节阀部在转轴上滑动，使压缩腔室内的气容比改变，并通过固定装置与定位部配合以将滑动到位的气容比调节阀部固定，使压缩腔室内的气容比恒定；步骤二：旋转转轴，使排气量调节阀部在螺杆转子的轴向方向上移动，排气量调节阀部与气容比调节阀部相脱离，排气通道被打开，进入压缩腔室中的被压缩的一部分气体经排气通道排出；步骤三：从排气通道排出的气体经循环管路回到进气端，重新进行压缩。
[0017]由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的技术效果为：
[0018]1.本专利技术所提供的中高压螺杆压缩机中，通过低压级驱动电机变速驱动第一级螺杆转子，通过高压级驱动电机变速驱动第二级螺杆转子，以及通过移动调节阀进行调节中高压螺杆压缩机排气量的组合形式，以使中高压螺杆压缩机能够适用于不同工作环境，应用领域更加广泛。其中，低压级驱动电机以及高压级驱动电机的转速通过控制单元的控制可以精确至每一转的改变，因此对排气量的调节可以精准极微小的改变，从而使得中高压螺杆压缩机可以应用到对排气量的调节精度要求非常高的工作环境。此外，通过转动转轴，使阀体在腔室中进行移动，该种调节方式相较于改变驱动电机的转速的调节方式，使调节阀的移动过程中对对排气量的改变程度较大，属于粗调的方式。
[0019]2.作为本专利技术的一种优选实施方式，所述第一腔室的排气量采用公式通过上述公式使得只需要改变低压级驱动电机的转速和/或改变调节阀的调节系数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中高压螺杆压缩机，其特征在于，包括壳体、控制单元以及设于所述壳体内的压缩腔室，所述压缩腔室包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室内设有第一级螺杆转子，所述第二腔室内设有第二级螺杆转子，所述压缩腔室具有设于所述第一腔室的进气端，以及设于所述第二腔室的排气端，所述第一腔室的排气口与所述第二腔室的进气口相连通，以使气体从所述进气端进入所述压缩腔室，并经所述第一级螺杆转子与所述第二级螺杆转子进行两次压缩后从所述排气端排出；所述第一腔室设有低压级驱动电机，所述低压级驱动电机能够变速驱动所述第一级螺杆转子，所述第二腔室设有高压级驱动电机，所述高压级驱动电机能够变速驱动所述第二级螺杆转子，所述中高压螺杆压缩机还包括设于所述压缩腔室内的检测装置，所述检测装置能够检测压缩气体的压力和/或温度，所述控制单元能够接受所述检测装置检测到的信号并调节所述低压级驱动电机以及所述高压级驱动电机的转速，以调节所述排气端的排气量；所述第一腔室和/或所述第二腔室还设有调节阀，所述调节阀包括阀体和转轴，所述转轴与所述阀体相连，旋转所述转轴能够使所述阀体沿所述螺杆转子的轴线方向往复移动，并使所述阀体在移动过程中改变所述中高压螺杆压缩机的排气量。2.根据权利要求1所述的中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述第一腔室设有所述调节阀；所述第一腔室的排气量采用公式使得改变所述低压级驱动电机的转速和/或改变所述调节阀的调节系数，以调节所述中高压螺杆压缩机的排气量，其中，C为排气量，X为调节阀的调节系数，n为低压级驱动电机转速，T为低压级驱动电机额定转矩，η为效率，Q
S
为进气端初始进气量，t为低压级驱动电机运行时间，m为初始进气质量，ω
s
为等熵压缩过程比功，n
t
为第一级螺杆转子每一循环所需的低压级驱动电机的转数。3.根据权利要求1所述的中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述控制单元包括变频器，通过所述变频器控制所述低压级驱动电机和所述高压级驱动电机的运行转速及功率参数。4.根据权利要求1所述的中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述检测装置设为多参数检测集成复合传感器，所述多参数检测集成复合传感器设于所述进气端、所述排气口、所述进气口和/或所述排气端，所述多参数检测集成复合传感器至少能够检测压力和温度信号。5.根据权利要求1所述的中高压螺杆压缩机，其特征在于，所述转轴的一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：陈佩佩，
类型：发明
国别省市：