氮氣回收增壓螺桿壓縮的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機，它由壓縮系統、傳動系統、過濾分離系統、冷卻潤滑系統及電氣控制系統組成，并集中設計制成撬裝塊箱式結構。其中：儲氣罐前安裝自力式壓力調壓閥，儲氣罐后的管路上連接進氣過濾器、氣動蝶閥、旁通閥和放空閥；壓縮機機頭連接溫度傳感器、壓力傳感器、止回閥及油氣分離筒，油氣分離筒通過潤滑油管連接溫控閥、油過濾器、斷油閥，溫控閥另一路依次連接油冷卻器、后冷卻器、水壓閥、精密過濾器總成，壓縮空氣最后由精密過濾器總成經管路輸出。本實用新型在氮氣回收增壓變工況下穩定高效運行，排氣壓力達到2.5-3.5MPa，實現了壓縮機內壓更平衡，能耗更省，氣體更潔凈，運行更穩定，設備終身運營成本更低。
【專利說明】氮氣回收增壓螺桿壓縮機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及氮氣壓縮機結構設計，特別涉及一種氮氣回收增壓噴油螺桿壓縮機結構。

【背景技術】
[0002]目前，大部分氮氣采用空分設備分離后，采用壓縮機進行直接加壓應用，也有部分采用液氮氣化后再經過壓縮機進行加壓應用。在實際應用中，氮氣的消耗量比例較小，大部分氣體作為廢氣排放到大氣中。如果能把排放掉的氮氣回收進行二次利用，則可大大提高氮氣的利用率。
[0003]螺桿壓縮機作為一種主要的加壓設備及氣源供應機械，被廣泛地應用于紡織、食品、橡膠行業，作為回收利用氮氣加壓設備，因此螺桿式氮氣壓縮機有著廣闊的市場前景。螺桿式氮氣壓縮機區別于螺桿空氣壓縮機，主要是保證壓縮介質的純度，所以，做好介質通道的密封是重要的一環。
[0004]目前國內只有少數幾家生產廠商在制造螺桿式氮氣壓縮機，排氣壓力一般都局限于常規壓力。排氣壓力達到2.5-3.5MPa的螺桿式壓縮機，尚處于空白，所以，研制一款適用于紡織、食品、橡膠行業的中高壓氮氣螺桿壓縮機已成當務之急，也是本【技術領域】盼望已久的。


【發明內容】

[0005]本實用新型的任務是提供一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機的設計結構和解決方案，基于上述的特殊工況，機組在氮氣回收增壓變工況下穩定高效運行，解決了本領域目前螺桿式壓縮機的排氣壓力為2.5-3.5MPa尚處于空白狀態的技術問題。
[0006]本實用新型的技術解決方案如下:
[0007]—種氮氣回收增壓螺桿壓縮機，它由壓縮系統、傳動系統、過濾分離系統、冷卻潤滑系統以及電氣控制系統這五大部分組成，并集中設計制成撬裝塊箱式結構；
[0008]所述壓縮系統包括進氣閥、壓縮機主機、油氣分離筒及其連接管路；
[0009]所述傳動系統包括驅動電機及聯軸器組件；
[0010]所述過濾系統內裝有進氣過濾器、機油濾清器及油氣分離器；
[0011]所述冷卻潤滑系統內設置冷卻器和螺桿壓縮機油；
[0012]所述電氣控制系統包括安全閥及電氣自動控制系統；
[0013]其中:儲氣罐前安裝自力式壓力調壓閥，儲氣罐后的管路上連接進氣過濾器、氣動蝶閥、旁通閥、第一放空閥和第二放空閥；
[0014]壓縮機機頭連接溫度傳感器、壓力傳感器、止回閥以及油氣分離筒，油氣分離筒配裝安全閥、排污閥、最小壓力閥及壓力傳感器，油氣分離筒通過潤滑油管連接溫控閥、油過濾器、斷油閥及壓力傳感器，溫控閥另一路依次連接油冷卻器、后冷卻器、水壓閥、精密過濾器總成V級和精密過濾器總成A級，壓縮空氣最后由精密過濾器總成經管路輸出。
[0015]所述儲氣罐與進氣過濾器之間的連接管路上裝有進氣截止閥。
[0016]所述氣動蝶閥與斷油閥連接的控制線路上裝有第一電磁閥。
[0017]所述壓縮機機頭與油氣分離筒之間連接的潤滑油管上裝有單向閥。
[0018]所述油過濾器連接一用于油濾的壓差開關。
[0019]所述第二放空閥連接消音器。
[0020]所述油氣分離筒還連接梭閥和減壓閥。
[0021]所述進氣過濾器連接溫度傳感器和壓力傳感器。
[0022]所述電氣控制系統由PLC控制器與電氣元件組合而成。
[0023]所述壓縮機機頭與排氣管中間安裝撓性接頭以減少機頭引起的機械振動。
[0024]本實用新型的氮氣回收增壓螺桿壓縮機滿足了中高壓氮氣螺桿壓縮機的以下技術特點:
[0025]A、壓縮介質為回收氮氣，進氣壓力隨回收氮氣流量的變化波動，表壓力達到
0.1-0.3MPa，為變工況。
[0026]B、因涉及行業不同，產品各類不同，對壓縮機負載能力需求也不同，一般排氣壓力
2.5-3.5MPa，選擇兩級壓縮，中壓螺桿壓縮機機頭的匹配選擇，兩級壓縮機壓比分配。
[0027]C、氣體純度，確保經過壓縮的氣體純度變化不得超過0.2%。
[0028]D、提高氮氣的回收利用率，在整機的放空、檢修中做到零排放。
[0029]E、能夠滿足長期24小時連續運行，且無人值守。
[0030]本實用新型的氮氣回收增壓螺桿壓縮機解決了下列諸項問題，并具有相應的特點和優點:
[0031]1、設計目的，實現了壓縮機內壓更平衡，能耗更省，氣體更潔凈，運行更穩定，設備終身運營成本更低。
[0032]2、核心中高壓機頭的設計、制造、試驗，主要采用一級壓縮或兩級壓縮，排氣壓力達到2.5-3.5MPa，改進了排氣系統、噴油系統。
[0033]3、有效調節壓縮機內壓，將克服系統內壓的功耗做到最低，同時維持機頭噴油系統正常工作，防止機頭高溫故障。
[0034]4、解決油分系統因氣體流速高凝油帶出的難題，提高氣體純凈度，排氣含油量低于2ppm,油分壓降降到最低。
[0035]5、解決噴油系統油路噴油分配難題，機頭設置噴油壓力低保護，解決各路噴油分配平衡，保證油路系統正常。
[0036]6、解決整機布局，機器的結構設計合理，外形尺寸符合國家的有關規定，方便設備的運輸、客戶安裝及維修。
[0037]7、解決整機自動控制難題，保證各參數正常。
[0038]8、解決壓力管道密封問題，保證氣體純度。
[0039]9、解決進氣、放空、檢修時氮氣有效回收利用問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是本實用新型的一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機的設計結構及工作流程示意圖。
[0041]圖2是本實用新型的一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機的外觀立體圖。
[0042]附圖標記:
[0043]I為自力式壓力調壓閥，2為儲氣罐，3為進氣過濾器，4為第一溫度傳感器，5為第一壓力傳感器(0_1.6MPa)，6為第二壓力傳感器(0-1.6MPa)，7為氣動蝶閥，8為旁通閥(單向閥)，9為第一放空閥(氣動球閥)，10為第一電磁閥，11為單向閥，12為壓縮機機頭，13為第二溫度傳感器，14為第三壓力傳感器(0-1.6MPa)，15為第三溫度傳感器，16為第四壓力傳感器(0-4.0MPa)，17為止回閥，18為斷油閥(氣動球閥)，19為第五壓力傳感器(0-4.0MPa), 20為壓差開關(油濾)，21為第六壓力傳感器(0-4.0MPa), 22為第七壓力傳感器(0-1.6MPa)，23為油氣分離筒，24為排污閥，25為油過濾器，26為溫控閥，27為安全閥，28為最小壓力閥，29為第四溫度傳感器，30為油冷卻器，31為后冷卻器，32為水壓閥，33為第八壓力傳感器(0-4.0MPa), 34為精密過濾器總成V級，35為精密過濾器總成A級，36為第二電磁閥，37為第二放空閥(氣動球閥)，38為消音器，39為梭閥(0-1.6MPa)，40為減壓閥(0-4.0MPa),41為進氣截止閥。

【具體實施方式】
[0044]參看圖1和圖2，本實用新型提供一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機，它主要由壓縮系統、傳動系統、過濾分離系統、冷卻潤滑系統以及電氣控制系統這五大部分組成，為氮氣二次回收利用提供增壓系統。這五大部分集中設計制成撬裝塊箱式結構(見圖2所示)，形成一體化，所有配置系統整體布局，美觀整潔。
[0045]壓縮系統包括進氣閥、壓縮機主機、油氣分離筒及其連接管路。傳動系統包括驅動電機及聯軸器組件。過濾系統內裝有進氣過濾器、機油濾清器及油氣分離器。冷卻潤滑系統內設置冷卻器和螺桿壓縮機專用油。電氣控制系統由安全閥和電氣自動控制系統組成。
[0046]如圖1所示的設計結構及工作流程中:儲氣罐2前安裝自力式壓力調壓閥1，儲氣罐2后的管路上連接進氣過濾器3、氣動蝶閥7、旁通閥8、第一放空閥9和第二放空閥37。儲氣罐2與進氣過濾器3之間的連接管路上裝有進氣截止閥41。第二放空閥37連接消音器38。
[0047]進氣過濾器3連接溫度傳感器和壓力傳感器。氣動蝶閥7與斷油閥18連接的控制線路上安裝第一電磁閥10。
[0048]壓縮機機頭12連接溫度傳感器、壓力傳感器、止回閥17以及油氣分離筒23。油氣分離筒23配裝安全閥27、排污閥24、最小壓力閥28及壓力傳感器。油氣分離筒23通過潤滑油管連接溫控閥26、油過濾器25、斷油閥18及壓力傳感器。溫控閥26另一路依次連接油冷卻器30、后冷卻器31、水壓閥32、精密過濾器總成V級34和精密過濾器總成A級35，壓縮空氣最后由精密過濾器總成經管路輸出。
[0049]壓縮機機頭12與油氣分離筒23之間連接的潤滑油管上安裝單向閥11。壓縮機機頭12與排氣管中間安裝撓性接頭，可以減少機頭引起的機械振動。油過濾器25連接一用于油濾的壓差開關20。油氣分離筒23還連接梭閥39和減壓閥40。
[0050]電氣控制系統由先進的PLC控制器與高品質電氣兀件組合而成,將控制系統組成一體，采用變頻控制，以降低啟動時電機轉矩導致電機高溫的風險。
[0051]本實用新型的進氣系統具有緩開啟功能，可解決螺桿壓縮機帶壓進氣對機頭造成沖擊導致的機頭軸封失效以及對振動引氣的噪音問題。中壓噴油螺桿機頭二級壓縮壓比分配上，僅設置一個油分系統，保證機頭的噴油系統。控制閥門采用氣動控制閥門，做到閥門的開啟關閉精準控制，保證氮氣回收增壓螺桿壓縮機的無人值守。管路密封型式采用高密度密封材料，做到管路零泄漏，保證氮氣純度。
[0052]本實用新型的氮氣回收增壓螺桿壓縮機工作時，電機通過彈性聯軸器傳動，驅動螺桿主機，陽轉子帶動陰轉子旋轉相互嚙合，空氣與潤滑油進入陰陽轉子嚙合容腔，分兩級壓縮，達到額定排氣壓力的油氣混合物排到油氣分離筒23中進行油氣分離。經油氣分離筒23粗分離的潤滑油通過溫控閥26的控制，潤滑油溫度未達到溫控閥芯設定值時，直接旁通回到機頭低壓腔；如潤滑油溫度超過設定溫度，潤滑油需經過油冷卻器30再回到機頭低壓腔；少量經過油氣分離器精分離的潤滑油，通過二次回油管回到機頭低壓腔。與此同時，經壓縮的空氣分離后經過最小壓力閥28排到后冷卻器31，經冷卻后接入用戶系統。
[0053]綜上所述，采用本實用新型的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，機組在氮氣回收增壓變工況下穩定高效運行，排氣壓力達到2.5-3.5MPa，實現了壓縮機內壓更平衡，能耗更省，氣體更潔凈，運行更穩定，設備終身運營成本更低。
[0054]當然，本【技術領域】內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內，對上述實施例的變化、變型都將落在本實用新型權利要求的范圍內。
【權利要求】
1.一種氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:它由壓縮系統、傳動系統、過濾分離系統、冷卻潤滑系統以及電氣控制系統這五大部分組成，并集中設計制成撬裝塊箱式結構； 所述壓縮系統包括進氣閥、壓縮機主機、油氣分離筒及其連接管路； 所述傳動系統包括驅動電機及聯軸器組件； 所述過濾系統內裝有進氣過濾器、機油濾清器及油氣分離器； 所述冷卻潤滑系統內設置冷卻器和螺桿壓縮機油； 所述電氣控制系統包括安全閥及電氣自動控制系統； 其中:儲氣罐(2)前安裝自力式壓力調壓閥(1)，儲氣罐(2)后的管路上連接進氣過濾器(3)、氣動蝶閥(7)、旁通閥(8)、第一放空閥(9)和第二放空閥(37)； 壓縮機機頭(12)連接溫度傳感器、壓力傳感器、止回閥(17)以及油氣分離筒(23)，油氣分離筒(23)配裝安全閥(27)、排污閥(24)、最小壓力閥(28)及壓力傳感器，油氣分離筒(23)通過潤滑油管連接溫控閥(26)、油過濾器(25)、斷油閥(18)及壓力傳感器，溫控閥(26)另一路依次連接油冷卻器(30)、后冷卻器(31)、水壓閥(32)、精密過濾器總成V級(34)和精密過濾器總成A級(35)，壓縮空氣最后由精密過濾器總成經管路輸出。
2.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述儲氣罐(2)與進氣過濾器(3 )之間的連接管路上裝有進氣截止閥(41)。
3.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述氣動蝶閥(7)與斷油閥(18)連接的控制線路上裝有第一電磁閥(10)。
4.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述壓縮機機頭(12)與油氣分離筒(23)之間連接的潤滑油管上裝有單向閥(11)。
5.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述油過濾器(25)連接一用于油濾的壓差開關(20)。
6.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述第二放空閥(37)連接消音器(38)。
7.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述油氣分離筒(23)還連接梭閥(39)和減壓閥(40)。
8.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述進氣過濾器(3)連接溫度傳感器和壓力傳感器。
9.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述電氣控制系統由PLC控制器與電氣元件組合而成。
10.根據權利要求1所述的氮氣回收增壓螺桿壓縮機，其特征在于:所述壓縮機機頭(12)與排氣管中間安裝撓性接頭以減少機頭引起的機械振動。
【文檔編號】F04C23/02GK203962403SQ201420418324
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】黃旭林, 孫志新, 徐健, 肖旭 申請人:上海優耐特斯壓縮機有限公司