Способ и устройство управления температурой масла в компрессорной установке с впрыском масла или в вакуумном насосе и клапан, применимый в таком устройстве - RU2017131454A

1. Устройство для управления температурой масла компрессорной установки (1) с впрыском масла или вакуумного насоса, содержащего компрессорный элемент (2), который имеет впуск (3) газа и выпуск (5) сжатого газа, который соединен с масляным сепаратором (8), соединенным посредством инжекционной трубки (12) с вышеупомянутым компрессорным элементом (2), при этом в части (19) инжекционной трубки (12) установлен охладитель (17), который можно обойти с помощью обводной трубки (18), отличающееся тем, что устройство (20) оснащено дополнительной трубкой (21), которая предназначена для соединения параллельно с обводной трубкой (18) и охладителем (17), и с которой может быть соединена система (22) рекуперации энергии, при этом устройство (20) оснащено средством (23) распределения потока через охладитель (17), обводную трубку (18) и дополнительную трубку (21), и контроллером (28), предназначенным для управления этим средством управления температурой (T_out) на вышеупомянутом выпуске (5) компрессорного элемента (2).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство (23) распределения потока содержит клапан (29) с кожухом (30), с вращающимся корпусом (31) клапана и четырьмя соединениями (32, 33а-с), из которых основное соединение (32) может быть использовано как вход или выход соответственно, а другие соединения (33а-с), соответственно, первое (33а), второе (33b) и третье соединение (33с), могут быть использованы как выход или вход соответственно, при этом каналы в корпусе (31) клапана выполнены так, что в трех отдельных положениях поворота клапана, соответственно в первом, во втором и в третьем положении, канал между основным соединением (32) и первым (33а), вторым (33b) и третьим соединением (33с) соответственно, является максимальным, и при этом клапан (29) может непрерывно перемещаться между каждым из вышеупомянутых отдельных положений, так что при повороте из одного отдельного положения в следующее отдельное положение канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к одному из отдельных положений, пропорционально уменьшается, и одновременно канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к следующему отдельному положению, пропорционально увеличивается, причем основное соединение (32) клапана (29) соединено с инжекционной трубкой (12), первое соединение (33а) – с обводной трубкой (18), второе соединение (33b) – с дополнительной трубкой (21), а третье соединение (33с) – с частью (19) инжекционной трубки (12), в которой расположен охладитель (17).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что средство (23) распределения потока расположено дальше по потоку от охладителя (17).

4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что основное соединение (32) выступает в качестве выхода, а оставшиеся соединения (33а-с) – в качестве входа, причем оставшиеся соединения (33а-с) соединены с обводной трубкой (18), охладителем (17) и дополнительной трубкой (21), и при этом основное соединение (32) подает результирующий смешанный поток в инжекционную трубку (12).

5. Устройство по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что устройство (20) оснащено средством определения точки росы на выпуске (5), посредством которого контроллер (28) определяет точку росы, и на основе этого управляет средством (23) распределения потока, так что температура (T_out) на выпуске (5) выше, чем определенная точка росы, но меньше, чем определенная точка росы плюс предварительно заданное значение.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что вышеупомянутое средство определения точки росы на выпуске (5) содержит один или несколько из следующих датчиков и/или сигналов

датчик (13) температуры для определения температуры (T_in) на впуске (3);

датчик (15) давления для определения давления (p_out) на выпуске (5), или по меньшей мере во время запуска или отключения компрессорного устройства (1) или вакуумного насоса, сигнал давления на выпуске равен заданному давлению;

датчик (14) влажности для определения влажности (RH_in) газа на впуске (3), или сигнал, что влажность равна 100%.

7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что контроллер (28) выполнен с возможностью управления средством (23) распределения потока так, чтобы температура (T_out) на выпуске (5) была выше, чем полученная точка росы плюс заданное значение.

8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что поток (25) утечки расположен между точкой (А) в дополнительной трубке (21), которая расположена между средством (23) распределения потока и системой (22) рекуперации энергии, и точкой (В), которая расположена в инжекционной трубке (12) либо выше по потоку относительно охладителя (17), либо ниже по потоку относительно охладителя (17), если средство (23) распределения потока расположено дальше по потоку относительно охладителя (17).

9. Устройство по любому из пп. 2-8, отличающееся тем, что устройство (20) оснащено средством (26) перекрытия, которое позволяет перекрывать дополнительную трубку (21), если к ней не присоединена система (22) рекуперации энергии, и соединительным средством (27), которое в этом случае позволяет выполнить соединение между точкой (С) в дополнительной трубке (21), которая расположена между клапаном (29) и местом системы (22) рекуперации энергии, и точкой (D) в инжекционной трубке (12), которая расположена между охладителем (17) и клапаном (29), так что, если клапан (29) находится выше по потоку относительно охладителя (17), то поток, который проходит через дополнительную трубку (21), направляют на охладитель (17), или так, что если клапан (29) находится ниже по потоку относительно охладителя (17), то поток, который проходит через охладитель (17) направляют через дополнительную трубку (21) на клапан (29), причем, если система (22) рекуперации энергии не присоединена, то контроллер (28) управляет клапаном (29) так, чтобы канал между основным соединением (32) и соединением (33с), к которому присоединен охладитель (17), оставался полностью перекрытым.

10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство (20) оснащено масляным фильтром (24), который расположен ниже по потоку от охладителя (17), дополнительной трубки (21) и обводной трубки (18).

11. Компрессорная установка или вакуумный насос с компрессорным элементом (2) с впрыском масла, отличающиеся тем, что в компрессорной установке (1) или вакуумном насосе имеется устройство (20) по любому из предыдущих пп.1-10, предназначенное для управления температурой масла компрессорной установки с впрыском масла.

12. Способ управления температурой масла компрессорной установки (1) с впрыском масла или вакуумного насоса, содержащих компрессорный элемент (2), который имеет впуск (3) газа и выпуск (5) сжатого газа, который соединен с масляным сепаратором (8), соединенным посредством инжекционной трубки (12) с вышеупомянутым компрессорным элементом (2), при этом в части (19) инжекционной трубки (12) закреплен охладитель (17), который можно обойти с помощью обводной трубки (18), отличающийся тем, что способ включает в себя следующие этапы

размещают дополнительную трубку (21) параллельно обводной трубке (18) и охладителю (17), в котором может быть установлен система (22) рекуперации энергии, при этом способ содержит по меньшей мере этап управления потоком через охладитель (17), обводную трубку (18) и дополнительную трубку (21), так чтобы температура (T_out) на выходе компрессорного элемента (2) падала до заданных границ.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что содержит следующие этапы

определяют точку росы на выпуске (5);

управляют скоростью потока через охладитель(17), обводную трубку (18) и дополнительную трубку (21) так, чтобы температура (T_out) на выпуске (5) была выше, чем полученная точка росы, но ниже, чем полученная точка росы плюс предварительно заданное значение.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что во время этапа управления потоками управление ими осуществляют так, чтобы температура (T_out) на выпуске (5) была выше, чем полученная точка росы плюс некоторое значение.

15. Способ по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что во время этапа управления потоками выполняют следующие действия:

если температура (T_out) на выпуске (5) слишком высокая, то по меньшей мере часть потока, который проходит через обводную трубку (18) направляют через дополнительную трубку (21), и только если весь поток идет через дополнительную трубку (21), и температура (T_out) на выпуске(5) все еще слишком высокая, то поток по меньшей мере частично направляют через охладитель (17);

если температура (T_out) на выпуске (5) слишком низкая, то по меньшей мере часть потока, который проходит через охладитель (17) направляют через дополнительную трубку (21), и только если весь поток идет через дополнительную трубку (21), и температура (T_out) на выпуске(5) все еще слишком низкая, то поток по меньшей мере частично направляют через обводную трубку (18).

16. Способ по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что содержит этап обеспечения потока (25) утечки между точкой (А) в дополнительной трубке (21) и частью (19) инжекционной трубки (12), в которой расположен охладитель (17), причем этот поток (25) утечки возникает между охладителем (17) и средством (23) распределения потока.

17. Способ по любому из пп. 12-16, отличающийся тем, что применяют клапан (29) для управления потоком через охладитель (17), обводную трубку (18) и дополнительную трубку (21), при этом клапан (29) содержит

кожух (30), с вращающимся корпусом (31) клапана и четырьмя соединениями (32, 33а-с), из которых основное соединение (32) может быть использовано как вход или выход соответственно, а другие соединения (33а-с), соответственно, первое (33а), второе (33b) и третье соединение (33с), могут быть использованы как выход или вход соответственно, при этом каналы в корпусе (31) клапана выполнены так, что в трех отдельных положениях поворота клапана, соответственно в первом, во втором и в третьем положении, канал между основным соединением (32) и первым (33а), вторым (33b) и третьим соединением (33с) соответственно, является максимальным, и при этом клапан (29) может непрерывно перемещаться между каждым из вышеупомянутых отдельных положений, так что при повороте из одного отдельного положения в следующее отдельное положение канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к одному из отдельных положений, пропорционально уменьшается, и одновременно канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к следующему отдельному положению, пропорционально увеличивается,

причем основное соединение (32) клапана (29) соединено с инжекционной трубкой (12), первое соединение (33а) – с обводной трубкой (18), второе соединение (33b) – с дополнительной трубкой (21), а третье соединение (33с) – с частью (19) инжекционной трубки (12), в которой расположен охладитель (17), и тем, что, если нет системы (22) рекуперации энергии, то способ содержит этап перекрытия дополнительной трубки (21) и соединения точки (С) в дополнительной трубке (21), которая расположена между клапаном (29) и местом системы (22) рекуперации энергии, и точкой (D), расположенной в инжекционной трубке (12) между охладителем (17) и клапаном (29), так что, если клапан (29) находится выше по потоку относительно охладителя (17), то поток, который подают через клапан (29) посредством дополнительной трубки (21), направляют на охладитель (17), либо так, что, если клапан (29) находится ниже по потоку относительно охладителя (17), то поток, который проходит через охладитель (17), подают на клапан (29) через дополнительную трубку (21), и при этом способ состоит в управлении клапаном (29) во время управления потоками, так что положение клапана (29) меняется между первым и вторым отдельными положениями.

18. Способ по любому из пп. 12-16, отличающийся тем, что применяют клапан (29) для управления потоком через охладитель (17), обводную трубку (18) и дополнительную трубку (21), при этом клапан (29) содержит корпус (30)

с вращающимся корпусом (31) клапана и четырьмя соединениями (32, 33а-с), из которых основное соединение (32) может быть использовано как вход или выход соответственно, а другие соединения (33а-с), соответственно, первое (33а), второе (33b) и третье соединение (33с), могут быть использованы как выход или вход соответственно, при этом каналы в корпусе (31) клапана выполнены так, что в трех отдельных положениях поворота клапана, соответственно в первом, во втором и в третьем положении, канал между основным соединением (32) и первым (33а), вторым (33b) и третьим соединением (33с) соответственно, является максимальным, и при этом клапан (29) может непрерывно перемещаться между каждым из вышеупомянутых отдельных положений, так что при повороте из одного отдельного положения в следующее отдельное положение канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к одному из отдельных положений, уменьшается, в то время как одновременно канал между основным соединением (32) и соединением (33а-с), относящимся к следующему отдельному положению, пропорционально увеличивается, при этом корпус (31) клапана выполнен так, что когда он находится во втором положении, имеется по меньшей мере частичный канал (34) между основным соединением (32) и третьим соединением (33с),

причем основное соединение (32) клапана (29) соединено с инжекционной трубкой (12), первое соединение (33а) – с обводной трубкой (18), второе соединение (33b) – с дополнительной трубкой (21), а третье соединение (33с) – с частью (19) инжекционной трубки (12), в которой расположен охладитель (17), причем система (22) рекуперации энергии отсутствует, при этом способ содержит этап перекрытия дополнительной трубки (21), и способ включает в себя управление клапаном (29) во время управления потоками, так что положение клапана (29) меняется между первым и вторым отдельными положениями.