本實用新型屬于機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的兩級螺桿空氣壓縮主機主要存在以下缺陷：

(一)、現(xiàn)有兩級螺桿空氣壓縮主機主要采用的是封閉式齒輪傳動帶動一級和二級陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其傳動比一旦確認，一級和二級間的內(nèi)壓比比值就固定不變了，基本趨于等壓比壓縮。雖每一級壓縮比的降低減小了泄露提高了各級壓縮的容積效率，但這種等壓比壓縮調(diào)節(jié)靈活性差，是否為最佳壓比僅停留在理論計算及少量試驗數(shù)據(jù)上，進一步確認變動大。而變頻時一級和二級的壓比會不斷變化，主機效率就會變化，不能始終處于最佳效率點工作。

(二)、這種一體式兩級螺桿壓縮主機經(jīng)一級壓縮后，會進行級間噴油冷卻，而且油也會和空氣混合進入二級壓縮，由于只有級間油冷卻，一級壓縮空氣沒有經(jīng)過熱交換器冷卻及油氣分離，溫度過高和油量過多都會極大影響二級壓縮主機的容積效率。

(三)、齒輪傳動產(chǎn)生的側(cè)向力對主機軸承的壽命會產(chǎn)生不利的影響，同時，現(xiàn)有技術(shù)中，電機通過一端的齒輪箱分別傳動第一級壓縮主機和第二級壓縮主機，傳動存在效率損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

本實用新型一種壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機，它是一種壓比可調(diào)、級間有油氣分離及氣冷的兩級節(jié)能空壓機組；它包括一級壓縮主機和二級壓縮主機，二級壓縮主機后帶油氣分離桶即二級油氣分離桶，二級油氣分離桶內(nèi)設(shè)有油細分離器；在一級壓縮主機與二級壓縮主機之間增設(shè)一油氣分離桶即一級油氣分離桶；兩級壓縮主機之間采用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動；每級壓縮主機各自帶有變頻控制系統(tǒng)；各級壓縮主機的變頻控制系統(tǒng)可根據(jù)二級壓縮主機的排氣壓力合理分配各級壓縮主機的轉(zhuǎn)速，使各級壓縮主機達到最佳壓縮比；一級油氣分離桶頂部氣體出口通過壓力維持閥與熱交換器的管道入口連接；熱交換器的管道出口與二級壓縮主機的進氣閥入口連接；二級油氣分離桶頂部氣體出口通過壓力維持閥與油氣冷卻器的氣體入口連接；油氣冷卻器的氣體出口與冷干機的蒸發(fā)器入口連接；冷干機的蒸發(fā)器出口與氣水分離器入口連接；氣水分離器出口與熱交換器的殼體入口連接；熱交換器的殼體出口為壓縮空氣出口(即空壓機的排氣端)。

進一步地，一級油氣分離桶底部與二級油氣分離桶底部連通,連通的管路上設(shè)有電磁閥；二級油氣分離桶設(shè)有油位計，當(dāng)油位達到上限設(shè)定值時，可通過電磁閥將油打入一級油氣分離桶內(nèi)。

進一步地，每級油氣分離桶頂部均設(shè)有泄放電磁閥、安全閥；每級都是獨立地通過泄放電磁閥控制加載和卸載。

進一步地，油細分離器底部設(shè)有一根連到二級壓縮主機的回油管，回油管上設(shè)有回油單向閥。

進一步地，每級油氣分離桶底部的油出口管均通過油氣冷卻器、油過濾器與每級壓縮主機的油入口連接。

進一步地，每級油氣分離桶頂部氣體出口管的泄放電磁閥之后另有一支路通過止回閥與一級壓縮主機入口的空氣濾清器連接。

進一步地，冷干機包括冷媒壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液器；在冷干機內(nèi)，儲液器、冷媒壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液器依次連接形成冷媒循環(huán)回路。

進一步地，油氣冷卻器的氣體出口管道上設(shè)有精密管道過濾器。

更進一步地，所述精密管道過濾器為C級過濾器。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機，是一種壓比可調(diào)，級間有油氣分離及氣冷的兩級節(jié)能空壓機組，或者說，是一款壓比可調(diào)的含干燥處理的兩級節(jié)能空壓機，可根據(jù)二級壓縮主機的排氣壓力合理分配各級壓縮主機的轉(zhuǎn)速，各級壓縮主機的轉(zhuǎn)速經(jīng)各級壓力傳感器反饋信號，由變頻矢量控制，從而使各級壓縮主機達到最佳壓縮比，提高了整體主機的容積效率。同時，在兩級壓縮主機之間增設(shè)一油氣分離桶進行油氣粗分離并進行油冷和氣冷，且通過熱交換器換熱使進入二級壓縮主機的氣體溫度控制在壓縮空氣的露點以上(保持在50℃左右)(因為在露點以上不會產(chǎn)生冷凝水)，極大提高了二級壓縮主機的容積效率。其中，經(jīng)一級壓縮主機壓縮并經(jīng)熱交換器換熱后進入二級壓縮主機的氣體溫度控制在壓縮空氣的露點以上(維持在50℃左右)，是通過與經(jīng)二級壓縮并氣冷及干燥處理(干燥處理包括蒸發(fā)器除水、氣水分離)后的低溫氣體進行熱交換所達到的，省去了級間氣冷冷卻風(fēng)扇，且此處換熱受環(huán)境溫度影響較小，不會由于環(huán)境溫度變化而導(dǎo)致?lián)Q熱不足或換熱過度，并保證了經(jīng)二級壓縮、氣冷、干燥處理后的壓縮空氣經(jīng)換熱后排出溫度不低于30℃左右，確保了排氣端不含冷凝水且溫度不會太低，增加了壓縮空氣的使用效率。

本實用新型的壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機，具有如下優(yōu)點：

(1)根據(jù)二級壓縮主機的排氣壓力合理分配各級壓縮主機的壓縮比，提高了整體主機的容積效率，轉(zhuǎn)速變化仍會自動調(diào)節(jié)壓比，使整機效率最佳化。

(2)在一級壓縮主機與二級壓縮主機之間增設(shè)一油氣分離桶進行油氣粗分離(可分離掉99％的油)，避免了由于油量過大而導(dǎo)致容積效率降低。

(3)分離后的一級壓縮空氣經(jīng)過熱交換器冷卻降溫至壓縮空氣的露點以上(50°左右，具體根據(jù)壓力、露點而定)，之后再進入二級壓縮，大大提高了容積效率。

(4)二級進氣經(jīng)熱交換器換熱后的溫度不能太高，也就是說，不能換熱過度。換熱過度會導(dǎo)致產(chǎn)生冷凝水，使?jié)櫥腿榛覞櫥涣肌Q熱不足則影響容積效率。所以，此處的換熱介質(zhì)采用經(jīng)冷干機處理后的低溫壓縮空氣，這樣，既可以滿足換熱(受環(huán)境影響很小)，又可使冷干機處理后的壓縮空氣升溫，增加了壓縮空氣的使用效率。

(5)導(dǎo)入了冷卻干燥系統(tǒng)，用戶不用增加后處理設(shè)備就可以直接使用無水的壓縮空氣。

(6)省去現(xiàn)有技術(shù)中一體式兩級壓縮主機的齒輪箱部件，采用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動，增加了一定的傳動效率，延長了壓縮主機的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型一種壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機的結(jié)構(gòu)及流程示意圖。

圖中：1、一級壓縮主機 2、一級進氣閥 3、一級安全閥 4、一級壓力維持閥 5、一級泄放電磁閥 6、空氣濾清器 7、熱交換器 8、氣水分離器 9、油氣冷卻器 10、C級過濾器 11、二級壓縮主機 12、二級進氣閥 13、二級安全閥 14、二級壓力維持閥 15、二級泄放電磁閥 16、回油單向閥 17、油位計 18、電磁閥 19、一級油過濾器 20、二級油過濾器 21、蒸發(fā)器 22、冷凝器 23、儲液器 24、冷媒壓縮機 25、一級止回閥 26、二級止回閥

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

實施例1

如圖1所示，本實用新型一種壓比可調(diào)的兩級節(jié)能空壓機，是一種壓比可調(diào)、級間有油氣分離及氣冷的兩級節(jié)能空壓機組；它包括一級壓縮主機1和二級壓縮主機11，二級壓縮主機后帶油氣分離桶即二級油氣分離桶，二級油氣分離桶內(nèi)設(shè)有油細分離器；在一級壓縮主機與二級壓縮主機之間增設(shè)一油氣分離桶即一級油氣分離桶；兩級壓縮主機之間采用聯(lián)軸器直聯(lián)傳動；每級壓縮主機各自帶有變頻控制系統(tǒng)；各級壓縮主機的變頻控制系統(tǒng)可根據(jù)二級壓縮主機的排氣壓力合理分配各級壓縮主機的轉(zhuǎn)速，各級壓縮主機的轉(zhuǎn)速經(jīng)各級壓力傳感器反饋信號，由變頻矢量控制，使各級壓縮主機達到最佳壓縮比；一級壓縮主機1入口設(shè)有空氣濾清器6、一級進氣閥2；一級油氣分離桶頂部氣體出口通過壓力維持閥4與熱交換器7的管道入口連接；熱交換器7的管道出口與二級壓縮主機的進氣閥12入口連接；二級油氣分離桶頂部氣體出口通過壓力維持閥14與油氣冷卻器9的氣體入口連接；油氣冷卻器9的氣體出口管道上設(shè)有C級過濾器10；油氣冷卻器9的氣體出口與冷干機的蒸發(fā)器21入口連接；冷干機的蒸發(fā)器21出口與氣水分離器8入口連接；氣水分離器8出口與熱交換器7的殼體入口連接；熱交換器7的殼體出口為壓縮空氣出口(即空壓機的排氣端，與用戶使用端連接)。

一級油氣分離桶底部與二級油氣分離桶底部連通,連通的管路上設(shè)有電磁閥18；二級油氣分離桶設(shè)有油位計17及油位變送器，當(dāng)油位達到上限設(shè)定值時，可通過電磁閥18將油打入一級油氣分離桶內(nèi)。

每級油氣分離桶頂部均設(shè)有泄放電磁閥(即一級泄放電磁閥5、二級泄放電磁閥15)、安全閥(即一級安全閥3、二級安全閥13)；每級都是獨立地通過泄放電磁閥控制加載和卸載。

油細分離器底部設(shè)有一根連到二級壓縮主機的回油管，回油管上設(shè)有回油單向閥16。

每級油氣分離桶底部的油出口管均通過油氣冷卻器9、油過濾器(即一級油過濾器19、二級油過濾器20)與每級壓縮主機的油入口連接。

冷干機包括冷媒壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、儲液器；在冷干機內(nèi)，儲液器23、冷媒壓縮機24、冷凝器22、蒸發(fā)器21、儲液器23依次連接形成冷媒循環(huán)回路。

每級油氣分離桶頂部氣體出口管的泄放電磁閥之后另有一支路通過止回閥(即一級止回閥25、二級止回閥26)與一級壓縮主機入口的空氣濾清器6連接。

工作原理及工作過程說明：

(1)氣路：空氣經(jīng)過空氣濾清器6、一級進氣閥2后進入一級壓縮主機1壓縮后進入一級油氣分離桶(油氣桶)進行油氣分離，分離后的壓縮空氣經(jīng)一級壓力維持閥4進入熱交換器7(與經(jīng)過冷卻后的壓縮空氣進行熱交換)降溫后，經(jīng)二級進氣閥12進入二級壓縮主機11，二級壓縮后經(jīng)二級油氣分離桶、油細分離器、二級壓力維持閥14后進入油氣冷卻器9降溫，降溫后經(jīng)C級過濾器10除水后，進入冷干機的蒸發(fā)器21再換熱降溫除水，然后經(jīng)氣水分離器8除水后進入熱交換器7(與一級壓縮后的壓縮空氣進行熱交換)升溫，升溫后從壓縮空氣出口排出，進入用戶使用端。

(2)油路：每級壓縮都有獨立的循環(huán)油路，都是通過油氣桶和主機噴油口間的壓差進行噴油與空氣混合進行壓縮，壓縮后的油氣混合物經(jīng)油氣桶分離到油氣桶底部，再由壓差經(jīng)油氣冷卻器9降溫后經(jīng)油過濾器(即一級油過濾器19、二級油過濾器20)過濾后進行噴油，循環(huán)進行。

二級壓縮的油氣桶內(nèi)的油細分離器底部設(shè)有一根連接到二級壓縮主機11的回油管，回油管上設(shè)有回油單向閥16，油細分離器分離出的油可通過壓差經(jīng)回油管壓回到二級壓縮主機11。

一級壓縮和二級壓縮的兩個油氣桶底部連通，連通的管路上設(shè)有電磁閥18。由于一級壓縮的油氣桶沒有設(shè)置油細分離器，進入二級壓縮的壓縮空氣會含有一定的油，會導(dǎo)致二級壓縮的油氣桶的油位不斷升高，故設(shè)置油位計17及油位變送器，到油位達到上限設(shè)定值時，電磁閥18開啟，二級壓縮的油氣桶由于壓力較高，會將油打入一級壓縮的油氣桶內(nèi)；當(dāng)二級壓縮的油氣桶的油位達到設(shè)定的下限值時，電磁閥18關(guān)閉，油位恢復(fù)正常。

(3)控制管路：每級都是獨立地通過泄放電磁閥(即一級泄放電磁閥5、二級泄放電磁閥15)控制加載和卸載。