專利名稱：氣體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為包括冷凍壓縮機(jī)的氣體處理設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，迄今已知一種其中壓縮機(jī)、冷卻器、分離器、和熱交換器串聯(lián)連接并且其中分離器的溫度由冷卻器控制的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)例如在以下專利文獻(xiàn)1中被公開(特別是，參見以下專利文獻(xiàn)1的圖1)。換句話說，在以下專利文獻(xiàn)1中公開的傳統(tǒng)的氣體處理設(shè)備中，被壓縮機(jī)壓縮的氣體僅由冷卻器冷卻?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1美國專利第5791160號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題然而，上述傳統(tǒng)的氣體處理設(shè)備的問題在于氣體處理設(shè)備的總效率低，這是因?yàn)楫?dāng)冷卻器上的負(fù)載較大時(shí)，冷卻器的入口與出口之間的溫差較大?？紤]到上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠有效執(zhí)行氣體溫度控制而不會(huì)受到負(fù)載的影響的氣體處理設(shè)備。解決問題的手段根據(jù)本發(fā)明的第一方面的解決上述問題的氣體處理設(shè)備包括壓縮過程氣體的壓縮機(jī)；熱交換器，所述熱交換器設(shè)置在壓縮機(jī)的下游并冷卻過程氣體的主流路中的過程氣體；分離器，所述分離器設(shè)置在熱交換器的下游并分離過程氣體和液化后的過程氣體；膨脹器，所述膨脹器設(shè)置在分離器的下游并膨脹過程氣體以獲得動(dòng)力；制冷劑氣體流量控制閥，所述制冷劑氣體流量控制閥調(diào)節(jié)通過熱交換器的制冷劑氣體的流量，并因此冷卻過程氣體；分支流路，過程氣體的一部分從主流路被分流到所述分支流路中，從而不通過熱交換器；第一分支流路熱交換器和第二分支流路熱交換器，所述第一分支流路熱交換器和所述第二分支流路熱交換器設(shè)置在分支流路中并冷卻分流后的過程氣體；第一出口流路，所述第一出口流路連接到分離器的液化后的過程氣體出口并通過第一分支流路熱交換器；第二出口流路，所述第二出口流路連接到膨脹器的過程氣體出口并通過第二分支流路熱交換器；第一溫度指示器，所述第一溫度指示器設(shè)置在熱交換器與主流路和分支流路的匯合點(diǎn)之間，并且測(cè)量過程氣體的溫度；第二溫度指示器，所述第二溫度指示器設(shè)置在第二分支流路熱交換器與主流路和分支流路的匯合點(diǎn)之間，并測(cè)量分流后的過程氣體的溫度；第三溫度指示器，所述第三溫度指示器設(shè)置在分離器中并測(cè)量過程氣體的溫度；流量控制閥，所述流量控制閥設(shè)置在熱交換器與主流路和分支流路之間的分流點(diǎn)之間，并調(diào)節(jié)過程氣體的流量；和控制裝置，所述控制裝置根據(jù)第一溫度指示器至第三溫度指示器測(cè)量的溫度控制流量控制閥和制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的解決上述問題的氣體處理設(shè)備還包括設(shè)置在分離器中并測(cè)量根據(jù)第一方面的氣體處理設(shè)備中的壓力的第一壓力指示器。在氣體處理設(shè)備中，控制裝置根據(jù)第一溫度指示器至第三溫度指示器測(cè)量的溫度和第一壓力指示器測(cè)量的壓力控制流量控制閥和制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面的解決上述問題的氣體處理設(shè)備還包括第二熱交換器和第二分離器，所述第二熱交換器和所述第二分離器設(shè)置在分離器與膨脹器之間；以及第四溫度指示器，所述第四溫度指示器設(shè)置在第二分離器中并測(cè)量根據(jù)本發(fā)明的第一方面的氣體處理設(shè)備中的過程氣體的溫度。在該氣體處理設(shè)備中，控制裝置根據(jù)第一溫度指示器至第四溫度指示器測(cè)量的溫度控制流量控制閥和制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的第四方面的解決上述問題的氣體處理設(shè)備還包括第一壓力指示器， 所述第一壓力指示器設(shè)置在分離器中并測(cè)量壓力；和第二壓力指示器，所述第二壓力指示器設(shè)置在第二分離器中并測(cè)量根據(jù)第三方面的氣體處理設(shè)備中的壓力。在該氣體處理設(shè)備中，控制裝置根據(jù)第一溫度指示器至所述第四溫度指示器測(cè)量的溫度和第一壓力指示器和第二壓力指示器測(cè)量的壓力控制流量控制閥和制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。發(fā)明的效果本發(fā)明使得可以提供一種能夠有效地執(zhí)行氣體溫度控制而不會(huì)受到負(fù)載的影響的氣體處理設(shè)備。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第一函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第二函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第三函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖；圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第四函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖；圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的第五函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖；以及圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的第六函數(shù)發(fā)生器的輸入-輸出特性的視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照

根據(jù)本發(fā)明的氣體處理設(shè)備的實(shí)施方式。實(shí)施例1以下說明根據(jù)本發(fā)明的氣體處理設(shè)備的第一示例。首先，說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是根據(jù)該示例的用作過程氣體的供給源的設(shè)備位于氣體處理設(shè)備的上游，并且使用處理后的過程氣體的設(shè)備位于所述氣體處理設(shè)備的下游，然而，這里不對(duì)它們進(jìn)行說明。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，根據(jù)本示例的氣體處理設(shè)備包括用于壓縮從上游設(shè)備供應(yīng)的過程氣體的壓縮機(jī)1、設(shè)置在壓縮機(jī)1的下游以分離過程氣體和液化的過程氣體的第一分離器2和設(shè)置在第一分離器2的下游以膨脹過程氣體并因此獲得動(dòng)力的膨脹器3。第一流路11連接到壓縮機(jī)1的過程氣體入口。過程氣體入口 10設(shè)置在第一流路 11的端部并連接到上游設(shè)備。第二流路12設(shè)置在壓縮機(jī)1的過程氣體出口與第一分離器 2的過程氣體入口之間。流量控制閥(CV1) 20被設(shè)置在第二流路12中以調(diào)節(jié)過程氣體的流量。用于冷卻過程氣體的第一熱交換器21在第二流路12中設(shè)置在流量控制閥20的下游。用于測(cè)量過程氣體的溫度的第一溫度指示器0^)23在第二流路12中設(shè)置在第一熱交換器21的下游。制冷劑流路45連接到第一熱交換器21，制冷劑氣體流動(dòng)通過所述制冷劑流路45。 制冷劑氣體通過第一熱交換器21以冷卻過程氣體。制冷劑氣體流量控制閥22設(shè)置在制冷劑流路45中以調(diào)節(jié)流動(dòng)通過制冷劑流路45的制冷劑氣體的流量。應(yīng)該注意的是需要一些類型的冷卻裝置以適當(dāng)?shù)乩鋮s流動(dòng)通過制冷劑流路45的制冷劑氣體，但是由于可以使用現(xiàn)有的冷卻裝置，因此在此不再說明該冷卻裝置。在從壓縮機(jī)1與流量控制閥32之間的點(diǎn)到第一溫度指示器23與第一分離器2之間的點(diǎn)設(shè)置分支流路13，過程氣體的一部分從第二流路12被分支到所述分支流路13中。 應(yīng)該注意的是第二流路12是過程氣體的主流路。第一分支流路熱交換器M設(shè)置在分支流路13中以冷卻分流后的過程氣體。第二分支流路熱交換器25在分支流路13中設(shè)置在第一分支流路熱交換器M的下游。用于測(cè)量分流后的過程氣體的溫度的第二溫度指示器(TI2Ue在分支流路13中設(shè)置在第二分支流路熱交換器25的下游。第三流路14設(shè)置在第一分離器2的過程氣體出口與膨脹器4的過程氣體入口之間。第五流路16連接到膨脹器3的過程氣體出口，并通過第一分支流路熱交換器M。第一過程氣體出口 17設(shè)置在第五流路16的端部并連接到使用處理后的過程氣體的下游設(shè)備。第四流路15連接到第一分離器2的液化后的過程氣體出口并通過第二分支流路熱交換器25。第二過程氣體出口 18設(shè)置在第四流路15的端部處并連接到使用處理后的液化過程氣體的下游設(shè)備。第三溫度指示器(TI3) 27設(shè)置在第一分離器2中以測(cè)量第一分離器2的溫度。根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備包括控制器5，所述控制器根據(jù)第一至第三溫度指示器23 J6和27測(cè)量的溫度控制流量控制閥20和制冷劑氣體流量控制閥22?？刂破?執(zhí)行控制使得流動(dòng)通過第二流路12的過程氣體與流動(dòng)通過分支流路13的分流后的過程氣體之間的溫差在其匯合點(diǎn)處較小。接下來，詳細(xì)地說明控制根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備的方法。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖。如圖5所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5包括第一和第二減法器 (A1* Δ2)50和52，所述減法器中的每一個(gè)都執(zhí)行輸入值之間的減法；第一函數(shù)發(fā)生器 (FX1) 51、第二函數(shù)發(fā)生器(FX2) 53、第一溫度設(shè)定器(Tseti) 54，所述第一溫度設(shè)定器輸出預(yù)定設(shè)定值；第一和第二加法器(+和+2)55和56，所述第一和第二加法器中的每一個(gè)都執(zhí)行輸入值的加法；第一溫度控制器0^)57 ；第三函數(shù)發(fā)生器(FX3) 58 ；以及第四函數(shù)發(fā)生器 (F)Q59。這里，說明第一至第四函數(shù)發(fā)生器51、53、58和59的輸入-輸出特性。圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第一函數(shù)發(fā)生器51的輸入-輸出特性的視圖。如圖9所示，根據(jù)該示例的控制器5的第一函數(shù)發(fā)生器51具有輸出隨著輸入線性減小的輸入-輸出特性。圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第二函數(shù)發(fā)生器53的輸入-輸出特性的視圖。如圖10所示，根據(jù)該示例的控制器5的第二函數(shù)發(fā)生器53具有輸出隨著輸入線性減小的輸入-輸出特性。應(yīng)該注意的是在該示例中，第二函數(shù)發(fā)生器53的輸出與輸入比被設(shè)定成小于第一函數(shù)發(fā)生器51的輸出與輸入比。圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第三函數(shù)發(fā)生器58的輸入-輸出特性的視圖。如圖11所示，在輸入表示為0%至100%的范圍的情況下根據(jù)該示例的控制器5 的第三函數(shù)發(fā)生器58的輸入-輸出特性根據(jù)輸入信號(hào)的值被設(shè)定如下在輸入為0%至 50%的區(qū)域中，輸出線性減?。辉谳斎霝?0%至100%的區(qū)域中，輸出被設(shè)定為0%。圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一示例的氣體處理設(shè)備的第四函數(shù)發(fā)生器59的輸入-輸出特性的視圖。如圖12所示，在輸入表示為0%至100%的范圍的情況下根據(jù)該示例的控制器5 的第四函數(shù)發(fā)生器59的輸入-輸出特性根據(jù)輸入信號(hào)的值被設(shè)定如下在輸入為0%至 50%的區(qū)域中，輸出被設(shè)定到預(yù)定值在輸入為50%至100%的區(qū)域中，輸出線性增加。在根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5中，第一減法器50從第一溫度指示器23 和第二溫度指示器26接收信號(hào)，并將通過從第二溫度指示器沈的信號(hào)值減去第一溫度指示器23的信號(hào)值而獲得的值輸出給第一函數(shù)發(fā)生器51。此外，在控制器5中，第二減法器52從第二溫度指示器沈和第三溫度指示器27 接收信號(hào)，并將通過從第二溫度指示器26的信號(hào)值減去第三溫度指示器27的信號(hào)值獲得的值輸出給第二函數(shù)發(fā)生器53。此外，在控制器5中，第一加法器55從第二函數(shù)發(fā)生器53和第一溫度設(shè)定器M 接收信號(hào)，并將通過使第二函數(shù)發(fā)生器53的信號(hào)值與第一溫度設(shè)定器M的信號(hào)值相加而獲得的值輸出給第二加法器56。
此外，在控制器5中，第二加法器56從第一函數(shù)發(fā)生器51和第一加法器55接收信號(hào)，并將通過使第一函數(shù)發(fā)生器51的信號(hào)值與第一加法器55的信號(hào)值相加而獲得的值輸出給第一溫度控制器57。此外，在控制器5中，第一溫度控制器57從第三溫度指示器27和第二加法器56 接收信號(hào)，并根據(jù)第三溫度指示器27和第二加法器56的信號(hào)值將溫度控制信號(hào)輸出給第三函數(shù)發(fā)生器58和第四函數(shù)發(fā)生器59。此外，在控制器5中，第三函數(shù)發(fā)生器58從第一溫度控制器57接收溫度控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的溫度控制信號(hào)的值產(chǎn)生輸出。來自第三函數(shù)發(fā)生器58的輸出用于控制流量控制閥20。此外，在控制器5中，第四函數(shù)發(fā)生器59從第一溫度控制器57接收溫度控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的溫度控制信號(hào)的值產(chǎn)生輸出。來自第四函數(shù)發(fā)生器59的輸出用于控制制冷劑氣體流量控制閥22。如上所述，在該示例的氣體處理設(shè)備中，流動(dòng)通過分支流路13的分流的過程氣體通過第一分支流路熱交換器M和第二分支流路熱交換器25被冷卻。這降低了用于冷卻通過第一熱交換器21的制冷劑氣體以冷卻流動(dòng)通過第二流路12的過程氣體的冷卻裝置上的負(fù)載。因此，可以在不受負(fù)載的影響的情況下有效地執(zhí)行氣體溫度控制。實(shí)施例2以下說明根據(jù)本發(fā)明的氣體處理設(shè)備的第二示例。首先，說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二示例的顯示氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖2所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備具有與根據(jù)第一示例近似相同的結(jié)構(gòu)， 但是還包括用于測(cè)量第一分離器2中的壓力的第一壓力指示器(PLUS。接下來，說明控制根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的方法。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖。如圖6所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5具有與根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備的控制器5近似相同的結(jié)構(gòu)，但是代替第一溫度設(shè)定器M，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5包括第五函數(shù)發(fā)生器(FX5) 60。以下說明第五函數(shù)發(fā)生器60的輸入-輸出特性。圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二示例的氣體處理設(shè)備的第五函數(shù)發(fā)生器60的輸入-輸出特性的視圖。如圖13所示，根據(jù)該示例的控制器5的第五函數(shù)發(fā)生器60具有由特征曲線表示的輸入-輸出特性，其中所述特征曲線沿著表示當(dāng)過程氣體達(dá)到飽和時(shí)的輸入與輸出之間關(guān)系并由圖13中的箭頭a表示的曲線延伸并位于該曲線下方。不同于根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備的控制器5，在根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5中，第五函數(shù)發(fā)生器60從第一壓力指示器洲接收信號(hào)，并根據(jù)第一壓力指示器 28的信號(hào)值將信號(hào)輸出給第一加法器55。因此，除了第一示例的效果之外，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備可以執(zhí)行控制使得流動(dòng)通過第二流路12的過程氣體與流動(dòng)通過分支流路13的分流后的過程氣體之間的溫差在其匯合點(diǎn)處進(jìn)一步變小，這是因?yàn)槭褂玫谝环蛛x器2中的實(shí)際壓力。因此，可以在不受負(fù)載影響的情況下更加有效地執(zhí)行氣體溫度控制。實(shí)施例3以下說明根據(jù)本發(fā)明的氣體處理設(shè)備的第三示例。首先，說明根據(jù)本發(fā)明的第三示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的第三示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備具有與根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備近似相同的結(jié)構(gòu)，但是還包括第二熱交換器30、第二分離器6和第四溫度指示器(TI4d第二熱交換器30和第二分離器6設(shè)置在第一分離器2與膨脹器3之間。第四溫度指示器四被設(shè)置成測(cè)量第二分離器6中的過程氣體的溫度。在根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備中，第六流路40設(shè)置在第一分離器2的過程氣體出口與第二分離器6的過程氣體入口之間。第二熱交換器30設(shè)置在第六流路40中以冷卻過程氣體。第三流路14設(shè)置在第二分離器6的過程氣體出口與膨脹器3的過程氣體入口之間。第五流路16連接到膨脹器3的過程氣體出口并通過第二熱交換器30然后通過第一分支流路熱交換器對(duì)。第七流路41連接到第二分離器6的液化后的過程氣體出口。第七流路41連接到第四流路15。接下來，說明根據(jù)本發(fā)明的第三示例的控制氣體處理設(shè)備的方法。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第三示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖。如圖7所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5具有與根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備的控制器5近似相同的結(jié)構(gòu)，但是還包括輸出預(yù)定設(shè)定值的第二溫度設(shè)定器 (Tset2) 70、第二溫度控制器(TC2) 71和最小值選擇器(MIN) 72。不同于在根據(jù)第一示例的氣體處理設(shè)備的控制器5，在根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5中，第二溫度控制器71從第四溫度指示器四和第二溫度設(shè)定器70接收信號(hào)， 并根據(jù)第四溫度指示器四的信號(hào)值和第二溫度設(shè)定器70的信號(hào)值將信號(hào)輸出給最小值選擇器72。此外，在控制器5中，最小值選擇器72從第一和第二溫度控制器57和71接收溫度控制信號(hào)，比較來自第一溫度控制器57和第二溫度控制器71的溫度控制信號(hào)的值，并將所述溫度控制信號(hào)中較小的溫度控制信號(hào)輸出給第三函數(shù)發(fā)生器58和第四函數(shù)發(fā)生器59。因此，除了第一示例的效果之外，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備由于包括第一分離器2和第二分離器6而可以在不受負(fù)載影響的情況下更加有效地執(zhí)行氣體溫度控制。應(yīng)該注意的是，雖然在該示例中安裝第一分離器2和第二分離器6，但是可以安裝更多的分離
ο實(shí)施例4 以下說明根據(jù)本發(fā)明的氣體處理設(shè)備的第四示例。首先，說明根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖4所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備具有與根據(jù)第三示例的氣體處理設(shè)備近似相同的結(jié)構(gòu)，但是還包括用于測(cè)量第一分離器2中的壓力的第一壓力指示器(PI1US和用于測(cè)量第二分離器6中的壓力的第二壓力指示器(PI2)。
接下來，說明控制根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的方法圖8是根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的控制方框圖。如圖8所示，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5具有與根據(jù)第三示例的氣體處理設(shè)備的控制器5近似相同的結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5包括代替第一溫度設(shè)定器M的第五函數(shù)發(fā)生器(FX5) 60和代替第二溫度設(shè)定器70的第六函數(shù)發(fā)生器(F)(6)80。這里，以下說明第六函數(shù)發(fā)生器80的輸入-輸出特性。應(yīng)該注意的是第五函數(shù)發(fā)生器60的輸入-輸出特性與第二示例中描述的相同。圖14是顯示根據(jù)本發(fā)明的第四示例的氣體處理設(shè)備的第六函數(shù)發(fā)生器80的輸入-輸出特性的視圖。如圖14所示，根據(jù)該示例的控制器5的第六函數(shù)發(fā)生器80具有由特征曲線表示的輸入-輸出特性，所述特征曲線沿著表示當(dāng)過程氣體達(dá)到飽和時(shí)的輸入與輸出之間的關(guān)系并由圖14中的箭頭b所示的曲線延伸并在該曲線下方。應(yīng)該注意的是在該示例中，第六函數(shù)發(fā)生器80的輸出與輸入比被設(shè)定成小于第五函數(shù)發(fā)生器60的輸出與輸入比。不同于在根據(jù)第三示例的氣體處理設(shè)備的控制器5，在根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備的控制器5中，第六函數(shù)發(fā)生器80從第二壓力指示器31接收信號(hào)并根據(jù)第二壓力指示器31的信號(hào)值將信號(hào)輸出給第二溫度控制器71。因此，除了第三示例的效果之外，根據(jù)該示例的氣體處理設(shè)備可以執(zhí)行控制使得流動(dòng)通過第二流路12的過程氣體與流動(dòng)通過分支流路13的分流后的過程氣體之間的溫差在其匯合點(diǎn)處進(jìn)一步變小，這是因?yàn)槭褂玫谝环蛛x器2和第二分離器6中的實(shí)際壓力。因此，即使在安裝第一分離器2和第二分離器6的情況下，也可以在不受負(fù)載影響的情況下更加有效地執(zhí)行氣體溫度控制。工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明例如可以被用于包括冷凍壓縮機(jī)的氣體處理設(shè)備。附圖標(biāo)記列表1 壓縮機(jī)2 第一分離器3 膨脹器4 驅(qū)動(dòng)器5 控制器6 第二分離器10 過程氣體入口11 第一流路12 第二流路13 分支流路14 第三流路15 第四流路16 第五流路17 第一過程氣體出口
100120]18第二過程氣體出口0121]20流量控制閥(CV1)0122]21第—-熱交換器0123]22制冷劑氣體流量控制閥(CV2)0124]23第—-溫度指示器(TI1)0125]24第—-分支流路熱交換器0126]25第二分支流路熱交換器0127]26第二溫度指示器(TI2)0128]27第三溫度指示器(TI3)0129]28第—-壓力指示器(PI1)0130]29第三溫度指示器(TI4)0131]30第二熱交換器0132]31第二壓力指示器(PI2)0133]40第六流路0134]41第七流路0135]45制冷劑流路0136]50第--減法器(A1)0137]51第--函數(shù)發(fā)生器(FX1)0138]52第二減法器(Δ2)0139]53第二函數(shù)發(fā)生器(ra2)0140]54第--溫度設(shè)定器(Tseti)0141]55第--加法器(+》0142]56第二加法器(+2)0143]57第--溫度控制器(TC1)0144]58第三i函數(shù)發(fā)生器(FX3)0145]59第四函數(shù)發(fā)生器(F)Q0146]60第五函數(shù)發(fā)生器(FX5)0147]70第二溫度設(shè)定器(Tset2)0148]71第二溫度控制器(TC2)0149]72最/J、值選擇器(MIN)0150]80第六函數(shù)發(fā)生器(F)Q
權(quán)利要求
1.一種氣體處理設(shè)備，包括 壓縮過程氣體的壓縮機(jī)；熱交換器，所述熱交換器設(shè)置在所述壓縮機(jī)的下游并冷卻所述過程氣體的主流路中的過程氣體；分離器，所述分離器設(shè)置在所述熱交換器的下游并分離所述過程氣體和液化后的過程氣體；膨脹器，所述膨脹器設(shè)置在所述分離器的下游并膨脹所述過程氣體以獲得動(dòng)力； 制冷劑氣體流量控制閥，所述制冷劑氣體流量控制閥調(diào)節(jié)通過所述熱交換器的制冷劑氣體的流量，并因此冷卻所述過程氣體；分支流路，所述過程氣體的一部分從所述主流路被分流到所述分支流路中，從而不通過所述熱交換器；第一分支流路熱交換器和第二分支流路熱交換器，所述第一分支流路熱交換器和所述第二分支流路熱交換器設(shè)置在所述分支流路中并冷卻所述分流后的過程氣體；第一出口流路，所述第一出口流路連接到所述分離器的液化后的過程氣體出口并通過所述第一分支流路熱交換器；第二出口流路，所述第二出口流路連接到所述膨脹器的過程氣體出口并通過所述第二分支流路熱交換器；第一溫度指示器，所述第一溫度指示器設(shè)置在所述熱交換器與所述主流路和所述分支流路的匯合點(diǎn)之間，并且測(cè)量所述過程氣體的溫度；第二溫度指示器，所述第二溫度指示器設(shè)置在所述第二分支流路熱交換器與所述主流路和所述分支流路的匯合點(diǎn)之間，并測(cè)量所述分流后的過程氣體的溫度；第三溫度指示器，所述第三溫度指示器設(shè)置在所述分離器中并測(cè)量所述過程氣體的溫度；流量控制閥，所述流量控制閥設(shè)置在所述熱交換器與所述主流路和所述分支流路之間的分流點(diǎn)之間，并調(diào)節(jié)所述過程氣體的流量；和控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所述第一溫度指示器至所述第三溫度指示器測(cè)量的溫度控制所述流量控制閥和所述制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體處理設(shè)備，還包括設(shè)置在所述分離器中并測(cè)量壓力的第一壓力指示器，其中所述控制裝置根據(jù)所述第一溫度指示器至所述第三溫度指示器測(cè)量的溫度和所述第一壓力指示器測(cè)量的壓力控制所述流量控制閥和所述制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體處理設(shè)備，還包括第二熱交換器和第二分離器，所述第二熱交換器和所述第二分離器設(shè)置在所述分離器與所述膨脹器之間；以及第四溫度指示器，所述第四溫度指示器設(shè)置在所述第二分離器中并測(cè)量所述過程氣體的溫度，其中所述控制裝置根據(jù)所述第一溫度指示器至所述第四溫度指示器測(cè)量的溫度控制所述流量控制閥和制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體處理設(shè)備，還包括第一壓力指示器，所述第一壓力指示器設(shè)置在所述分離器中并測(cè)量壓力；和第二壓力指示器，所述第二壓力指示器設(shè)置在所述第二分離器中并測(cè)量壓力， 其中所述控制裝置根據(jù)所述第一溫度指示器至所述第四溫度指示器測(cè)量的溫度和所述第一壓力指示器和所述第二壓力指示器測(cè)量的壓力控制所述流量控制閥和所述制冷劑氣體流量控制閥中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在不受負(fù)載的影響下可以有效地調(diào)節(jié)氣體溫度的氣體處理裝置。所述裝置設(shè)有壓縮機(jī)(1)；熱交換器；分離器；膨脹器(3)；制冷劑氣體流動(dòng)控制閥(22)；分支通道(13)；第一分支通道熱交換器(24)和第二分支通道熱交換器(25)；第一出口通道，所述第一出口通道連接到分離器上的液化后的過程氣體出口并旁路通過第一分支通道熱交換器(24)；第二出口通道，所述第二出口通道連接到膨脹器(3)上的出口，并旁路通過第二分支通道熱交換器(25)；主通道中的第一溫度計(jì)(23)；分支通道(13)中的第二溫度計(jì)(26)；分離器中的第三溫度計(jì)(27)；主通道上的流量控制閥(20)；和控制裝置(5)，所述控制裝置根據(jù)第一至第三溫度計(jì)(23，26，27)測(cè)量的溫度控制流量控制閥(20)和/或制冷劑氣體流動(dòng)控制閥(22)。
文檔編號(hào)F25J3/06GK102422109SQ20108001984
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者中川陽介, 武多一浩, 武田知晃, 毛利靖 申請(qǐng)人:三菱重工壓縮機(jī)有限公司