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文檔簡介
(12)發(fā)明專利有限公司有限公司11038專利代理師姜雁琪CN216278335U,2022.04.12審查員鄭海鳳壓縮機裝置和用于控制這種壓縮機裝置的方法壓縮機元件(2),壓縮機元件的出口(4)通過出口管線(8)連接到油分離器(9),油分離器(9)經由注入管線(10)連接到壓縮機元件(2),設置有用于油的可控制的冷卻裝置(15),壓縮機裝置(1)設置有控制單元(21)和與其相連的測量裝置離器(9)的下游的溫度(T_uit_afsch),測量裝置包括用于確定出口(4)處的溫度(T_uit)的裝置(22a)和用于確定油分離器(9)的下游的溫度的溫度傳感器(22b),控制單元(21)包括控制器(25),用來基于來自所述測量裝置的信21.一種壓縮機裝置,所述壓縮機裝置包括噴油的壓縮機元件(2),所述壓縮機元件具有用于待壓縮氣體的入口(3)和用于壓縮氣體的出口(4),其中出口(4)經由出口管線(8)連接到油分離器(9),所述油分離器(9)通過注入管線(10)連接到所述壓縮機元件(2)以用于注用于確定出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)的裝置(22a)和用于確定油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)的溫度傳感器(22b),所述控制單元(21)包括控制器(25)以用于基于來自用于確定出口處的壓縮氣體的溫度的所述裝置(22a)和溫度傳感器(22b)的信號以及基于壓縮氣體的露點來控制冷卻裝置(15),并且其中所述控制單元(21)-前饋控制器(27)和附加控制器(28),所述前饋控制器將基于壓縮氣體的溫度(T_uit)和露點計算校正的溫度設定點(T_set_corr),所述附加控制器(28)使用所述校正的溫度設定點來基于校正的溫度設定點(T_set_corr)和油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)之間的差值來控制冷卻裝置(15),使得油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度-主控制器(29)和從屬控制器(30),其中所述主控制器(29)基于露點和油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)確定用于從屬控制器(30)的校正的溫度設定點(T_set_corr),所述從屬控制器將基于該校正的溫度設定點(T_set_corr)和出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)控制冷卻裝置(15),使得油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_器(16),所述冷卻器能夠借助于旁路管線(17)被繞過,所述冷卻裝置(15)由受控的混合閥-輸入(19)和兩個輸出(20a、20b),混合閥(18)在所述冷卻器(16)的上游被結合在注入管線(10)中,使得所述輸入(19)和所述兩個輸出中的一個輸出(20a)連接到注入管線(10)并且另一個輸出(20b)連接到旁路管線(17);使得所述兩個輸入中的一個輸入和所述輸出連接到注入管線(10)并且另一個輸入連接到所述兩個輸出中的一個輸出連接到注入管線(10)并且另一個輸出連接到旁路管線(17)。7.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機裝置,其特征在于,所述壓縮機裝置(1)還設置有入口3狀態(tài)傳感器(23a)和壓力傳感器(23b),所述入口狀態(tài)傳感器連接到所述控制單元(21),所述壓力傳感器連接到控制單元(21)并且確定油分離器(9)中的壓力(p_werk),其中所述控制單元(21)能夠基于來自入口狀態(tài)傳感器(23a)和壓力傳感器(23b)的信號確定出口(4)處的露點。8.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機裝置,其特征在于,所述油分離器(9)和在所述油分離器(9)的下游的任何油過濾器(12)布置在密封的隔絕外殼(26)中。9.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機裝置,其特征在于,用于確定出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)的裝置(22a)包括溫度傳感器或能夠確定出口(4)處的壓力的壓力傳感器。10.一種用于控制壓縮機裝置(1)的方法,所述壓縮機裝置包括噴油的壓縮機元件(2),所述壓縮機元件具有用于待壓縮氣體的入口(3)和用于壓縮氣體的出口(4),其中所述出口(4)經由出口管線(8)連接到油分離器(9),所述油分離器借助于注入管線(10)連接到所述壓縮機元件(2)以用于油的注入,其中設置有用于油的可控制的冷卻裝置(15),其特征在A-確定或測量出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)和油分離器(9)的下游的壓縮氣體B-確定壓縮氣體的露點;C-基于出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)、油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)、和露點來控制所述冷卻裝置(15),D-基于出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)和壓縮氣體的露點計算校正的溫度設定點(T_set_corr),其中所述方法隨后包括基于校正的溫度設定點(T_set_corr)與油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)之間的差值來控制冷卻裝置(15)使得油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)高于所述露點的步驟;或者基于露點和油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)確定校正的溫度設定點(T_set_corr),所述方法隨后包括基于該校正的溫度設定點(T_set_corr)和出口(4)處的壓縮氣體的溫度(T_uit)控制冷卻裝置(15)使得油分離器(9)的下游的壓縮氣體的溫度(T_uit_afsch)高于所述露點的步驟。11.根據(jù)權利要求10所述的方法,其特征在于,對于所述冷卻裝置(15)使用受控的混合閥(18),所述混合閥設置有-輸入(19)和兩個輸出(20a、20b),混合閥(18)在冷卻器(16)的上游被結合在注入管線(10)中,所述冷卻器(16)結合在所述注入管線(10)中并且能夠借助于旁路管線(17)被繞過,使得所述輸入(19)和所述兩個輸出中的一個輸出(20a)連接到注入管線(10)并且另一個輸出(20b)連接到旁路管線(17);-或者輸出和兩個輸入,混合閥(18)在所述冷卻器(16)的下游被結合在注入管線(10)中,使得所述兩個輸入中的一個輸入和所述輸出連接到注入管線(10),并且另一個輸入連接到旁路管線(17)。12.根據(jù)權利要求10所述的方法,其特征在于,對于所述冷卻裝置(15)使用布置在所述注入管線(10)中的可控制的冷卻器。4技術領域[0001]本發(fā)明涉及一種壓縮機裝置,所述壓縮機裝置包括噴油的壓縮機元件,所述噴油的壓縮機元件具有待壓縮氣體的入口和用于壓縮氣體的出口,其中出口連接到油分離器,所述油分離器借助于注入管線連接到所述壓縮機元件以用于油的注入,所述注入管線包括可以借助于旁路管線被繞過的冷卻器,其中設置有具有入口和兩個出口的受控的混合閥,混合閥的出口中的一個出口和其入口連接到注入管線,并且另一個出口連接到旁路管線,所述壓縮機裝置還設置有用于控制混合閥的控制單元。背景技術[0002]從US2009/252632中已知如下裝置,在所述裝置中控制單元將通過控制被注入的油的溫度控制混合閥來防止在壓縮氣體中形成冷凝。[0003]就此而言,控制單元將基于環(huán)境參數(shù)(例如溫度、壓力和濕度)并且基于出口處的壓力來確定壓縮機元件的出口處的露點。[0004]混合閥然后將由控制單元控制,使得出口處的溫度位于該露點之上。[0005]通常以高于露點幾度的溫度作為用于出口處的溫度的控制溫度。[0006]這種方法的缺點是油分離器之后的氣體的溫度將會下降,使得氣體的溫度將低于露點,因此在油分離器的下游的壓縮氣體中可能會出現(xiàn)冷凝,而且也會出現(xiàn)在隨后的過濾器的上游,所述過濾器將從壓縮氣體中分離最后的油。[0007]這是不期望的,因為在所有的油已經從壓縮氣體中分離出來之前,始終期望避免出現(xiàn)冷凝。[0008]因此,所述控制溫度必須被設定得足夠高于露點,通常為20℃,然而實際上低得多的設定將是所期望的。[0010]控制油分離器的下游的壓縮氣體的溫度高于露點而不是控制壓縮機元件的出口處的溫度沒有提供解決方案,因為這種控制生效太晚并導致不穩(wěn)定。發(fā)明內容[0011]本發(fā)明旨在解決上述和其他缺點中的至少一個。[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種壓縮機裝置,所述壓縮機裝置包括噴油的壓縮機元件,所述噴油的壓縮機元件具有用于待壓縮氣體的入口和用于壓縮氣體的出口,其中所述出口經由出口管線連接到油分離器,所述油分離器通過注入管線連接到所述壓縮機元件以用于油的注入,其中設置有用于油的可控制的冷卻裝置,所述壓縮機裝置還具有控制單元和與所述控制單元相連的測量裝置以用于控制冷卻裝置以控制油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch,其特征在于,所述測量裝置包括用于確定出口處的壓縮氣體的溫度T_uit的裝置和用于確定油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch的溫度傳感器,所述控制單元包括控制器以用于基于來自所述裝置和溫度傳感器的信號以及基于壓縮氣體5的露點來控制冷卻裝置。[0013]優(yōu)點在于通過基于出口處的壓縮氣體的溫度T_uit和油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch兩者的控制,控制發(fā)生在油分離器的下游的溫度T_uit_afsch上并且使用出口處的溫度T_uit進行調整,控制將更加穩(wěn)定。[0015]另一個優(yōu)點是,通過有效控制油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch,可以將油的溫度在沒有或只有非常低的安全裕度的情況下保持盡可能低,以避免在該位置處的冷凝。[0016]用于確定出口處的壓縮氣體的溫度T_uit的裝置可以例如是溫度傳感器或測量出口處的壓力的壓力傳感器。畢竟,該溫度T_uit也可以基于例如出口處的壓力來確定。[0017]在實施例的實際形式中,所述控制單元的控制器包括前饋控制,所述前饋控制將基于壓縮氣體的溫度T_uit和露點計算校正的溫度設定點T_set_corr,所述校正的溫度設定點被控制器使用以基于校正的溫度設定點T_set_corr和油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch之間的差值來控制冷卻裝置,使得油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch高于所述露點。[0018]前饋的原理是眾所周知的,并且是根據(jù)系統(tǒng)中事先已知的信息或知識來控制后續(xù)時間處的過程。[0019]在實施例的另一實際形式中,控制單元包括主控制器和從屬控制器,其中所述主控制器基于露點和油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch確定用于從屬控制器的校正的溫度設定點T_set_corr,所述主控制器將基于該校正的溫度設定點T_set_corr和出口處的壓縮氣體的溫度T_uit控制冷卻裝置,使得油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch高于所述露點。[0020]主從控制的原理也是眾所周知的,并且在這種情況下主控制器將形成大而慢的控制回路,并且從屬控制器將對此進行小而快的修正。[0021]借助前饋控制或主從控制,能夠通過也將出口處的壓縮氣體的溫度T_uit考慮在內(即在校正時使用所述溫度T_uit)來控制油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_[0022]本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的用于控制壓縮機裝置的方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:[0023]A-確定或測量出口處的壓縮氣體的溫度T_uit和油分離器的下游的壓縮氣體的溫[0024]B-確定壓縮氣體的露點;[0025]C-基于出口處的壓縮氣體的溫度T_uit、油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch和露點來控制所述冷卻裝置。[0026]這種方法的優(yōu)點與壓縮機裝置的優(yōu)點理所當然的相同。[0027]在實際實施例中,所述方法包括基于出口處的壓縮氣體的溫度T_uit和壓縮氣體的露點計算校正的溫度設定點T_set_corr的步驟,其中所述方法隨后包括基于校正的溫度設定點T_set_corr與油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch之間的差值來控制冷卻裝置使得油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch高于所述露點的步驟。6[0028]在替代的實際實施例中,所述方法包括基于露點和油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch確定校正的溫度設定點T_set_corr的步驟,其中所述方法隨后包括基于該校正的溫度設定點T_set_corr和出口處的壓縮氣體的溫度T_uit控制冷卻裝置使得油分離器的下游的壓縮氣體的溫度T_uit_afsch高于所述露點的步驟。[0029]對于所述冷卻裝置,優(yōu)選地使用受控的混合閥,所述受控的混合閥設置有[0030]-輸入和兩個輸出,混合閥在冷卻器的上游被結合在注入管線中,所述冷卻器結合在注入管線中并能夠借助于旁路管線被繞過,使得所述輸入和所述兩個輸出中的一個輸出連接到注入管線,并且另一個輸出連接到旁路管線;[0031]-或者兩個輸入和輸出,混合閥在所述冷卻器的下游被結合在注入管線中,使得所述兩個輸入中的一個輸入和所述輸出連接到注入管線,并且另一個輸入連接到旁路管線。[0032]對于所述冷卻裝置,優(yōu)選地使用布置在所述注入管線中的可控制的冷卻器。附圖說明[0033]為了更好地展示本發(fā)明的特征,下面通過沒有任何限制性特征的示例并參考附圖描述了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機裝置和方法的若干優(yōu)選變體,其中:[0034]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機裝置;[0035]圖2和圖3示出了兩種可能的控制圖。具體實施例[0036]圖1中示意性示出的壓縮機裝置1包括噴油的壓縮機元件2,所述壓縮機元件2具有用于待壓縮氣體的入口3和用于壓縮氣體的出口4。[0037]壓縮機元件2設置有驅動器5。[0038]入口3設置有具有入口過濾器7的入口管線6。[0039]出口4經由出口管線8連接到油分離器9。[0040]油分離器9繼而借助于注入管線10連接到壓縮機元件2,以便能夠注入分離出的[0041]在所示示例中,該連接是經由驅動器5進行的,所述驅動器5連接到用于將油注入驅動器5的注入管線10。[0042]很明顯,注入管線10也可以連接到壓縮機元件2本身以提供到油分離器9的直接連[0043]壓力管線11也連接到油分離器9以便排出凈化的氣體。該壓力管線11依次包括:油過濾器12,用于分離壓縮氣體中最后剩余的油,以及冷卻器13,用于在壓縮氣體被輸送到壓縮氣體的用戶或壓力網(wǎng)絡之前對壓縮氣體進行冷卻。[0044]油過濾器12經由油管線14連接到壓縮機元件2以能夠注入由油過濾器12分離的[0045]此外,壓縮機裝置1設置有用于油的可控制的冷卻裝置15。[0047]在所述注入管線10中,設置有冷卻器16,可以經由旁路管線17繞過所述冷卻器,所述可控制的冷卻裝置15由設置有輸入19和兩個輸出20a、20b的受控的混合閥18形成,混合7閥18在所述冷卻器16的上游結合在注入管線10中,使得輸入19和兩個輸出中的一個輸出20a連接到注入管線10并且另一個輸出20b連接到旁路管線17。[0048]應該清楚的是,通過控制混合閥18,可以控制經由冷卻器16經過的油的量,并且以這種方式可以控制油冷卻的程度,或者換言之,可以控制油的溫度。[0049]冷卻器16可以采用多種形式,例如設置有冷卻風扇的油-空氣熱交換器或者油-水熱交換器。[0050]所述可控制的冷卻裝置15可以替代地由設置有輸出和兩個輸入的受控的混合閥18形成,混合閥18在所述冷卻器16的下游結合在注入管線10中,使得兩個輸入中的一個輸入和輸出連接到注入管線10并且另一個輸入連接到旁路管線17。[0051]為了控制這些可控制的冷卻裝置15,壓縮機裝置1設置有控制單元21。[0052]控制單元21連接到若干測量裝置22a、22b。[0053]根據(jù)本發(fā)明的這些測量裝置22a、22b至少包括:[0054]-裝置22a,所述裝置布置在出口4處以測量或確定出口4處的壓縮氣體的溫度T_[0055]-溫度傳感器22b,所述溫度傳感器用于確定油分離器9的下游的壓縮氣體的溫度[0056]在這種情況下,裝置22a是溫度傳感器,但不排除這些裝置22a包括壓力傳感器。[0057]在這種情況下,第二溫度傳感器22b布置在油過濾器12的下游。[0058]此外,設置有附加傳感器23a、23b,所述附加傳感器也連接到控制單元21:[0059]-入口狀態(tài)傳感器23a,所述入口狀態(tài)傳感器在圖中由傳感器S表示;[0060]-布置在油分離器9中的壓力傳感器23b,所述壓力傳感器確定或測量油分離器中的工作壓力p_werk。[0061]入口狀態(tài)傳感器23a測量或確定入口3處的壓力、溫度和濕度。[0062]如稍后將闡明的,入口狀態(tài)傳感器23a和該壓力傳感器23b用于確定出口4處的露[0063]為了確定露點,控制單元21設置有單獨的計算單元24。[0064]“連接到控制單元21”意味著相關的測量裝置22a、22b或附加傳感器23a、23b將它們的信號,即它們已經記錄的溫度、壓力等傳輸?shù)娇豙0066]該控制器25包括一個或多個PID或PD控制器。[0067]當然,不排除控制器25能夠包括一個或多個模糊控制器而不是PID或PD控制器。[0068]所述控制器25將基于來自所述裝置22a和溫度傳感器22b的信號以及基于出口4處的露點來控制冷卻裝置15。[0069]此外,油分離器9和所述油過濾器12布置在密封的隔絕外殼26中。[0070]壓縮機裝置1的操作和用于控制壓縮機裝置1的方法非常簡單并且如下所述。[0071]在壓縮機裝置的運行期間,壓縮機元件2將壓縮經由入口過濾器7吸入的氣體。[0072]經由注入管線10和油管線14,油被注入壓縮機元件2和驅動器5中以對壓縮機元件2和驅動器5進行冷卻和潤滑。[0073]壓縮氣體將經由出口4離開壓縮機元件2。8[0074]該壓縮氣體還含有油。[0075]經由出口管線8,該油氣混合物將到達油分離器9,在油分離器處油將大部分與壓縮氣體分離。[0076]此后,壓縮氣體在被送到壓力網(wǎng)絡或壓縮氣體的用戶之前還經由油過濾器12并且經過冷卻器13通過,在油過濾器處分離最后的油。[0077]在油分離器9中分離的油經由注入管線10和旁路管線17被注入回壓縮機元件2,該油在到達壓縮機元件2之前首先經由驅動器5通過。[0078]在油過濾器12中分離的油經由油管線14被注入回壓縮機元件2中,例如在軸承的高度處。[0079]控制單元21將在壓縮機裝置1的操作期間控制混合閥18以通過確定有多少油經由冷卻器16被冷卻來控制噴射的油的溫度。[0080]如此做時,將通過這種方式進行控制,即油分離器9的下游的壓縮氣體的溫度(并且在這種情況下以及油過濾器12下游的溫度)足夠高以避免出現(xiàn)冷凝。實際上,這意味著壓縮氣體的該溫度必須位于露點之上。[0081]這里應用的控制基于來自所述裝置22a和溫度傳感器22b的信號以及基于出口4處的露點。[0082]在所示示例中,露點由控制單元21在計算單元24的幫助下基于來自入口狀態(tài)傳感器23a和壓力傳感器23b的信號確定。[0083]計算單元24的輸出是基于露點的溫度設定點T_set。[0084]控制器25然后能夠以兩種不同的方式實施,所述兩種不同的方式在圖2和3中示意性地示出。[0085]圖2示出了具有前饋原理的控制器25。[0086]控制單元21包含前饋控制器27,所述前饋控制器將基于出口4處的壓縮氣體的溫度T_uit
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