用来智能调节具有热量回收的压缩机装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用来在具有液体喷射的压缩机装置中进行热量回收(VRG)的调节，该压缩机装置具有待喷射的流体的流体回路，所述流体回路包括调节阀，所述液体至少流过一个具有调节阀的用于热量回收的换热器，并且在压缩机装置的压缩机(13)上游设置压缩机侧的调节阀(6)，并在热量回收的换热器(9)下游设置热量回收侧的调节阀(7)，电子控制单元(11)借助算法来调节所述调节阀(6和/或7)中的至少一个，并且能将进行热量回收的物质流(4、5)所需的温度作为参数输入给控制单元(11)。

【技术实现步骤摘要】
用来智能调节具有热量回收的压缩机装置的方法
由于世界能源的普遍不足，并由于有关CO2排放的气候讨论，如今都强调有效地充分利用能源和节省能源这一普遍趋势。在压缩机行业中也尽力较节省地运用自然资源。以下专利技术涉及一种用来智能调节具有液体喷射的压缩机装置的方法，其配备有热量回收装置，目的是实现效率的最大化。
技术介绍
从专利公开文献CN101435420(A)中示出了一种系统，用来回收能量并在空气压缩机上循环。在此公开了一种系统，它借助冷却水来冷却空气压缩机，该系统包含待喷射的流体的流体回路，该液体穿透至少一个用于热量回收的换热器，其中在压缩机装置的压缩机上游设置调节阀，并在用于热量回收的换热器下游设置热量回收侧的调节阀，并且电子控制单元借助算法来调节这两个调节阀中的至少一个，并且可将对于进行热量回收的物质流所需的温度作为参数输入给控制单元控制单元。在此该公开文献的目标是，控制冷却水的温度并这样实现良好的热量回收。设置在压缩机上游的调节阀在此然而直接设置在冷却器上，并因此不能看作设置在压缩机内部的、通过电子控制单元进行调节的调节阀。所以，此处公开的具有液体喷射的压缩机装置虽然配备了热量回收装置，但当然不能实现以最大利用效率为目的的智能调节。在此着重于空气压缩机的有效冷却，通过该专利技术应该只能实现较好的热量回收，其中为此使用的措施还是悬而未决的。应该只能实现的是，还有效地利用排出的能量。尽管如此，此系统还只针对理想运行空气压缩机的要求。从公开文献CN2677669中描述了一种具有热量回收的喷油压缩机。在此公开了，热量回收在油离析之后预冷却所用的油，以便在压缩机方面以及尤其在所用油的使用寿命方面避免高温油的不利影响。此外还公开了，通过从被加热的油中输出热量，可有效地利用压缩机的废热，并因此有利于保护气候。为此在构造上设置油温调节阀，它虽然可看作压缩机内部的阀，但在此不是电子控制的。但是，在该专利技术的意义中以这种方法不能调节热量回收，该专利技术既涉及压缩机的冷却，也涉及整个系统的尽可能大的节能。在此，此装置的基本理念致力于压缩机的理想运行状态，其中喷射的油根据压缩机的负载状态会经历温度上升，该温度上升以有利的方式通过热量回收再次从油中提取出来。因此，在此公开文献中，油以及压缩机的使用寿命都通过更平均的温度来实现，同时有利于保护气候。当然，在这种情况下它也是回答这样的问题，即热量回收是否以任何形式优化了，或者热量回收是否能在恒定的水平下运转。而是通过热量回收将油和因而运行参数保持在规定的水平上。下面已经借助所述的附图标记来参照此装置的示意附图描述。以已知的方式，为了润滑和冷却而喷射在压缩机级中的流体(油或水)在空气压缩之后在压力侧从压缩空气中分离出来。分离器[8]在此将压缩空气与流体分离开来，分离出来的流体在循环中再次导回到压缩机的抽吸侧。在此，流体在无热量回收的装置中在内部的换热器[10]中(水冷却或空气冷却的)回冷至期望的温度水平，以实现重新喷射。压缩机侧的调节阀[6]在此把流体喷射温度调节至期望的固定值。为此，在现有技术中例如使用油温调节器作为3/2路阀，在所述路阀中通过涂蜡元件操作的阀芯调节流入。油温调节器调节在已固定调好的温度间隔内调节油的温度，并总是只把在喷射之前为达到期望的油温所需的油量传输给冷却器。在按现有技术的喷射流体的压气系统中在此尝试，使流体尽可能冷地喷入压缩级[中，以便降低该压缩级的功率消耗。这意味着，它主要体现在压缩机装置的功率优化上。但是，如果人们注意按本专利技术的具有热量回收的压缩机装置，则压气机级的功率消耗现在不再单独地被评估，而是考虑由压缩机和热量回收装置组成的整个系统。在此已确定，完全有意义的是，不在功率方面最佳的点上运行压缩机，以便在整体上优化压缩机装置的能量平衡。射入的流体的温度除了影响压缩机级的效率以外，还影响分离容器中的已压缩的空气的温度，并同时还影响流体在压缩[之后的温度。在具有热量回收的压缩机装置中，通过压缩过程加热的流体为了加热物质流被输送给外部的换热器[9]，并因此自动再次冷却。为了避免流体并因而压缩机可能通过热量回收过度冷却，除了压缩机侧的调节阀[6]以外，流体从用于热量回收的换热器[9]中的排出温度借助单独的在热量回收侧的调节阀[7]朝下限定。在此，压缩机侧和热量回收侧的调节阀[6和7]必须彼此协调一致，以避免流体温度在热量回收之后降至期望的流体喷射温度以下。如果不需要热量回收，则内部的换热器[10]接管压缩机的冷却功能。在实践中，如今为了调节流体喷射温度，应用具有固定定义的调节温度的、固定安装的调节阀[6、7]。现在在实践中出现了这种情况，即流体的温度在压缩之后对于热量回收而言要么太低，要么太高，因为热量回收的要求非常强烈地依赖于使用者的要求和使用条件，即每个使用者都为他的物质流需要不同的进入温度和排出温度，例如用于工业用水加热。这些期望的温度然后也可以随时间变化，或经常在安装压缩机时才被使用者知道。在受转速调节的压缩机中，流体的温度在压缩之后在转速较低时明显降低(15-20℃)，或流体的加热程度在压缩过程中明显降低，因此有时在压缩之后只有在全负荷条件下才能提供对于期望的热量回收所需的流体温度。因此，在压缩机装置运行中根据此处所述的影响参数，流体在压缩之后的温度水平(该温度水平对于热量回收而言是必须的)根据压缩机的负载运行以很大的程度偏离所需的温度或明显改变。因此，在压缩之后和热量回收之前流体温度太低时，在压缩机装置实际运行时只有大约35-90％的可能能量可以回收。另一方面，过高的、对于热量回收的期望的温度水平来说不必要的流体温度仅会提高压缩机级的功率消耗约2-5％，因为流体在进入压缩过程之前没有通过热量回收充分地冷却下来。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种系统，其中对于使用者来说需要的、进行热量回收的物质流所需要的温度作为参数输入到控制单元[11]中。存储在控制单元中的算法通过至少一个调节机构[6、7]以这种形式来调节压缩之后的流体排出温度以及热量回收之后的流体排出温度，使得正好达到客户需要的温度水平，以便回收该装置的期望的热量。由于提高了流体喷射温度，所以能量盈余(10-65％)在此明显高于压缩机级的提高了的功率需求(约2-5％)。另一方面，如果暂时不通过热量回收提取热量，则例如可再次降低温度水平，来再次降低压缩机的功率，。通过这种智能调节可达到的能量节省在数量级方面为2-60％。在本专利技术的另外的设计中亦或在补充的第二个步骤中，适宜的是，也在最大效率的方面把使用者的进行热量回收的物质流的调节结合到系统中。在此，作为压缩之后的流体排出温度的替代，客户物质流的期望的排出温度可作为调节变量来直接调节。此外，通过调节机构[12](例如节流阀)可预先设置客户物质流的体积流调节，该调节机构确保了温度水平的恒定不变。通过热量回收加热的介质的所追求的温度在控制单元[11]中用作为用来调节流体在压缩之后的温度的起始参数。因此，流体在压缩之后的额定温度例如通过使用者的期望的冷却水温度来确定。如果此冷却水应该达到例如95℃的额定温度，则在压缩之后流体温度的额定值估算为95℃+约5℃＝100℃。图1的表格示例性地示出了以常规方法调节的热量回收与按本专利技术智能调节的热量回收的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来在具有液体喷射的压缩机装置中进行热量回收(WRG)的调节，该压缩机装置具有待喷射的流体的流体回路，所述流体回路包括调节阀，所述液体至少流过一个具有调节阀的用于热量回收的换热器，并且在压缩机装置的压缩机(13)上游设置压缩机侧的调节阀(6)，并在热量回收的换热器(9)下游设置热量回收侧的调节阀(7)，电子控制单元(11)借助算法来调节所述调节阀(6和/或7)中的至少一个，并且能将进行热量回收的物质流(4、5)所需的温度作为参数输入给控制单元(11)。

【技术特征摘要】
2011.04.18 DE 102011017433.81.一种用来在具有液体喷射的压缩机装置中进行热量回收(WRG)的调节装置，该压缩机装置具有待喷射的流体的流体回路，所述流体回路包括调节阀，所述液体至少流过一个具有调节阀的用于热量回收的换热器，并且在压缩机装置的压缩机(13)上游设置压缩机侧的调节阀(6)，并在热量回收的换热器(9)下游设置热量回收侧的调节阀(7)，电子控制单元(11)借助算法来调节所述压缩机侧的调节阀(6)和/或热量回收侧的调节阀(7)中的至少一个，并且能将对于使用者来说需要的进行热量回收的物质流温度作为参数输入给电子控制单元(11)，所述物质流相对于所述流体而言是单独的流体。2.一种用来在具有液体喷射的压缩机装置中进行热量回收(WRG)的调节装置，该压缩机装置具有待喷射的流体的流体回路，所述流体回路包括调节阀，所述液体至少流过一个具有调节阀的用于热量回收的换热器，并且在压缩机装置的压缩机(13)上游设置压缩机侧的调节阀(6)，并在热量回收的换热器(9)的入口中设置调节机构，电子控制单元(11)借助算法至少调节压缩机侧的调节阀(6)和/或调节机构，并且能将对于使用者来说需要的进行热量回收的物质流温度作为参数输入给电子控制单元(11)，所述物质流相对于所述流体而言是单独的流体。3.一种用来在具有液体喷射的压缩机装置中进行热量回收(WRG)的调节装置，该压缩机装置具有待喷射的流体的流体回路，所述流体至少流过一个用于热量回收的换热器，其特征在于，在热量回收的换热器(9)的下游设置热量回收侧的调节阀(7)，并在热量回收的换热器(9)的入口中设置调节机构，电子控制单元(11)借助算法至少调节所述热量回收侧的调节阀(7)和/或节流阀，并且能将对于使用者来说需要的进行热量回收的物质流温度作为参数输入给电子控制单元(11)，所述物质流相对于所述流体而言是单独的流体。4.按权利要求1至3之任一项所述的用来在压缩机装置中进行热量回收(WRG)的调节装置，其特征在于，设置温度测量元件，用来探测在流体回路中至少在压缩之后的流体温度以及在热量回收之后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·文策尔，
申请(专利权)人：加德纳丹佛德国有限公司康派压缩空气技术分公司，
类型：发明
国别省市：