КОМПРЕССОРНЫЙ МОДУЛЬ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОМПРЕССОРНОГО МОДУЛЯ
COMPRESSOR MODULE AND METHOD OF OPERATION OF COMPRESSOR MODULE

Изобретение относится к компрессорному модулю, содержащему винтовой компрессор с корпусом компрессора, с расположенной в корпусе компрессора камерой винтовых роторов, по меньшей мере один расположенный в камере винтовых роторов и установленный в корпусе компрессора с возможностью вращения вокруг оси винтового ротора винтовой ротор, который через расположенную в корпусе компрессора камеру низкого давления принимает подведенную газообразную среду с начальным объемом и отдает ее со сжатием до конечного объема в область расположенной в корпусе компрессора камеры высокого давления, а также по меньшей мере один расположенный в золотниковом канале корпуса компрессора и прилегающий к винтовому ротору распределительный золотник, который является перемещаемым в направлении перемещения параллельно оси винтового ротора и выполнен с оказанием воздействия на конечный объем и/или начальный объем.
Подобные компрессорные модули известны из уровня техники, причем компрессорные модули с винтовыми компрессорами вследствие комплексности функциональных связей в этих винтовых компрессорах требуют при их применении существенного количества ноу-хау.
Из публикации US 4609329 А известен компрессорный модуль, содержащий винтовой компрессор с корпусом компрессора, с расположенной в корпусе компрессора камерой винтовых роторов, по меньшей мере один расположенный в камере винтовых роторов и установленный в корпусе компрессора с возможностью вращения вокруг оси винтового ротора винтовой ротор, который через расположенную в корпусе компрессора камеру низкого давления принимает подведенную газообразную среду с начальным объемом и отдает ее со сжатием до конечного объема в область расположенной в корпусе компрессора камеры высокого давления, а также по меньшей мере один расположенный в золотниковом канале корпуса компрессора и прилегающий к винтовому ротору распределительный золотник, который является перемещаемым в направлении перемещения параллельно оси винтового ротора и выполнен с оказанием воздействия на конечный объем и/или начальный объем, причем в винтовом компрессоре предусмотрен блок управления работой компрессора, который выполнен так, что он выполняет по меньшей мере одну оказывающую содействие работе компрессорного модуля эксплуатационную функцию компрессора.
В основу изобретения была положена задача, состоящая в том, чтобы усовершенствовать компрессорный модуль описанного в начале типа таким образом, чтобы он был применимым с наименьшим количеством функциональных ноу-хау относительно функциональных связей винтового компрессора.
В компрессорном модуле описанного в начале типа эта задача решена согласно изобретению за счет того, что винтовой компрессор имеет корпус устройства управления, в котором расположен блок управления работой компрессора и который расположен на корпусе компрессора, а блок управления работой компрессора снабжен коммуникационным блоком для обмена данными с внешними устройствами.
Это решение обладает большим преимуществом, состоящим в том, что тем самым присутствует возможность, чтобы изготовитель соединил блок управления работой компрессора с датчиками или устройствами для регистрации функциональных параметров, а также с предусмотренными для функции управления устройствами, так что при применении компрессорного модуля подобные соединения уже реализованы изготовителем, и должен быть выполнен, например, только информационный обмен с блоком управления работой компрессора.
Кроме того, за счет наличия блока управления работой компрессора, расположенного в корпусе устройства управления, присутствует возможность выполнять им эксплуатационные функции компрессора, которые оказывают содействие работе компрессора, то есть берут на себя отдельные важные для работы компрессора функции, так что компрессорный модуль может быть применен в установке с меньшими внешними затратами.
Подобные компрессорные модули предусмотрены, прежде всего, для сжатия холодильного агента в контурах холодильного агента холодильных установок, причем подобные холодильные установки обычно снабжены комплексным устройством управления.
Следовательно, с помощью настоящего решения согласно изобретению упрощается и/или облегчается монтаж подобных холодильных установок, так как изготовитель холодильных установок больше не вынужден реализовывать в устройстве управления установкой все сложные функциональные связи для подобного компрессорного модуля, если компрессорный модуль уже реализует подобные функциональные связи с помощью блока управления работой компрессора.
Это означает, что изготовитель холодильной установки может упростить, прежде всего, устройство управления холодильной установки в том отношении, что он сообщает блоку управления работой компрессора один или несколько сигналов запроса для работы компрессорного модуля, и затем эти сигналы запроса преобразуются в блоке управления работой компрессора соответственно подлежащим реализации эксплуатационным функциям компрессора.
Относительно перенимаемых блоком управления работой компрессора эксплуатационных функций компрессора являются мыслимыми самые разные возможности.
Предпочтительное решение предусматривает, что по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией регистрации параметров, и что, прежде всего, для выполнения функции регистрации параметров регистрируется по меньшей мере один из таких функциональных параметров, как давление среды на впускной стороне винтового компрессора, температура среды на впускной стороне винтового компрессора, давление среды на выпускной стороне винтового компрессора, температура среды на выпускной стороне винтового компрессора, положение по меньшей мере одного распределительного золотника, положение всех распределительных золотников, температура смазочного материала, протекание смазочного материала, разность давлений смазочного материала на фильтре смазочного материала, уровень смазочного материала по меньшей в одной подводящей линии смазочного материала, скорость вращения приводного двигателя, положение фаз приводного двигателя, температура приводного двигателя, напряжение на приводном двигателе, потребление тока приводным двигателем.
Преимущество этого решения можно видеть в том, что за счет регистрации по меньшей мере одного или нескольких этих функциональных параметров присутствует возможность получить достаточные сведения о соответствующем рабочем состоянии винтового компрессора, так что комплексные функциональные связи в винтовом компрессоре могут быть учтены простым образом.
Является особо предпочтительным, если другая эксплуатационная функция компрессора является защитной функцией, если для выполнения этой защитной функции выполняется по меньшей мере одна функция регистрации параметров и по меньшей мере один функциональный параметр сравнивается по меньшей мере с одним эталонным параметром и если при значении выше или ниже по меньшей мере одного эталонного параметра выдается предупредительное сообщение и/или осуществляется отключение винтового компрессора.
Подобная защитная функция обладает преимуществом, состоящим в том, что тем самым эксплуатация компрессорного модуля может выполняться безопасно, не требуя внешних устройств или внешних функциональных модулей, например в устройстве управления установкой, для того, чтобы обеспечивать безопасную эксплуатацию винтового компрессора.
При наличии такой защитной функции все существенные для соответствующих рабочих состояний функциональные параметры, прежде всего, могут проверяться и сравниваться с эталонными параметрами.
Например, является мыслимым сравнение таких параметров, как давление и/или температура среды на впускной стороне, а также давление и/или температура среды на выпускной стороне, с диаграммой применения для винтового компрессора, причем границы применения в диаграмме применения одновременно представляют собой эталонные значения давления и/или температуры на впускной стороне и выпускной стороне, так что, например, может быть обеспечено, что винтовой компрессор эксплуатируется в пределах своих границ применения.
Помимо этого, в рамках защитной функции являются, например, мыслимыми регистрация температуры смазочного материала и сравнение, прежде всего, с некоторым или с верхним и нижним эталонным значением, чтобы обеспечивать достаточное смазывание.
Помимо этого, например, в рамках решения согласно изобретению, являются мыслимыми регистрация уровня смазочного материала по меньшей мере в одной подводящей линии смазочного материала и при отсутствии смазочного материала по меньшей мере в одной подводящей линии смазочного материала отключение винтового компрессора, чтобы предотвращать его повреждение.
Наконец, например, тоже в рамках защитной функции, предусмотрено контролировать температуру приводного двигателя, чтобы предотвращать его повреждение.
Это же относится, например, также к напряжению на приводном двигателе и к потреблению тока приводным двигателем.
Кроме того, другое предпочтительное выполнение компрессорного модуля согласно изобретению предусматривает, что по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией управления, и что, прежде всего, для выполнения функции управления осуществляется управление по меньшей мере одним из таких устройств, как привод распределительного золотника для распределительных золотников, устройство управления двигателем, охладитель смазочного материала и элемент впрыскивания сжатой среды для дополнительного охлаждения.
Преимущество подобной выполненной в виде функции управления эксплуатационной функции компрессора состоит в том, что тем самым блок управления работой компрессора в состоянии, например, на базе одной или нескольких заданных величин эксплуатировать винтовой компрессор в предусмотренном рабочем состоянии, прежде всего посредством управления распределительными золотниками настраивать соответствующее рабочему состоянию объемное отношение и соответствующую рабочему состоянию производительность компрессора.
Помимо этого, является, например, также предпочтительным, если устройство управления двигателем является управляемым, чтобы можно было задавать, прежде всего, скорость вращения винтовых роторов.
Функция управления принципиально могла бы осуществляться независимо от сигналов запроса и/или функциональных параметров, например только соответственно одной или нескольким заданным величинам.
Тем не менее, особо предпочтительное решение предусматривает, что по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией назначения рабочего состояния, при которой выполнение функции управления осуществляется на базе по меньшей мере одного сигнала запроса и/или по меньшей мере одного функционального параметра.
Другое предпочтительное решение предусматривает, что эксплуатационной функцией компрессора является функция контроля рабочего состояния, и что, прежде всего, для выполнения функции контроля рабочего состояния осуществляется запись выполнения по меньшей мере одной функции регистрации параметров и/или по меньшей мере одной защитной функции и/или по меньшей мере одной функции управления.
За счет такой записи эксплуатационных функций компрессора присутствует возможность во время всей работы компрессорного модуля согласно изобретению контролировать его рабочие состояния, а также выявлять кратковременные превышения соответствующих допустимых рабочих состояний или же выявлять превышения соответствующих пределов в диаграмме применения.
Кроме того, функция контроля рабочего состояния обладает еще преимуществом, состоящим в том, что в случае неисправностей имеется простая возможность определить причину неисправности на основании записанных эксплуатационных функций компрессора.
При этом является особенно выгодным, если запись по меньшей мере одного функционального параметра и/или выполнение по меньшей мере одной защитной функции и/или выполнение по меньшей мере одной функции управления осуществляется в течение определенного времени, так что за счет этого возможен развернутый по времени анализ рабочих состояний в прошлом, что, прежде всего, в случае неисправностей облегчает поиск дефектов.
Как указано выше, для обеспечения простоты обмена данными с блоком управления работой компрессора блок управления работой компрессора снабжен коммуникационным блоком для обмена данными с внешними устройствами.
Таким обменом данными с внешними устройствами может быть, например, обмен данными с устройством управления установкой или же обмен данными с блоком визуализации и/или ввода, что открывает возможность контролировать отдельные функции блока управления работой компрессора и/или анализировать рабочие состояния винтового компрессора.
При этом блок коммуникации, преимущественным образом, выполнен так, что он обменивается данными по проводам и/или беспроводным образом, так что обмен данными с блоком управления работой компрессора упрощен.
При этом, прежде всего, является предпочтительным, если блок управления работой компрессора снабжен блоком визуализации, который показывает по меньшей мере одно состояние выполнения по меньшей мере одной эксплуатационной функции компрессора или ее результат, так что, вместе с тем, можно простым образом контролировать эксплуатационные функции компрессора.
Относительно конструкции винтового компрессора выше не было приведено никаких более подробных данных.
Винтовой компрессор содержит, прежде всего, корпус компрессора с расположенной в нем камерой винтовых роторов, два расположенных в камере винтовых роторов и установленных в корпусе компрессора с возможностью вращения соответственно вокруг оси винтового ротора винтовых ротора, которые их винтовыми контурами входят друг в друга и взаимодействуют соответственно с прилегающими к ним и частично окружающими их уплотнительными стенными поверхностями, чтобы принимать подведенную через расположенную в корпусе компрессора камеру низкого давления газообразную среду и отдавать в область расположенной в корпусе компрессора камеры высокого давления, причем в выполненных между винтовыми контурами и прилегающими к ним уплотнительными стенными поверхностями камерах сжатия газообразная среда при низком давлении заключается в начальный объем и сжимается при высоком давлении до конечного объема, а также по меньшей мере один расположенный в золотниковом канале корпуса компрессора и прилегающий уплотнительными стенными поверхностями золотника к обоим винтовым роторам распределительный золотник, который является перемещаемым в направлении перемещения параллельно осям винтового ротора и выполнен с оказанием воздействия на конечный объем и/или начальный объем.
Прежде всего, преимущественным образом, предусмотрено, что для регистрации точной положения по меньшей мере одного распределительного золотника винтовой компрессор выполнен так, что по меньшей мере для одного распределительного золотника предусмотрено устройство регистрации положения, что устройство регистрации положения имеет соединенный по меньшей мере с одним распределительным золотником элемент индикации положения, что по меньшей мере один элемент индикации положения взаимодействует с детекторным элементом, который простирается параллельно направлению перемещения распределительного золотника и вдоль которого является перемещаемым элемент индикации положения при перемещении по меньшей мере одного распределительного золотника, и что детекторный элемент соединен с устройством обработки результатов, которое регистрирует соответствующее положение элемента индикации положения вдоль детекторного элемента.
Преимущество этого решения можно видеть, прежде всего, в том, что оно при простой конструкции дает возможность очень точного определения положения распределительных золотников.
В винтовом компрессоре, который имеет два распределительных золотника, причем первый распределительный золотник выполнен с оказанием воздействия по меньшей мере на конечный объем, а второй распределительный золотник - с оказанием воздействия по меньшей мере на начальный объем, прежде всего, предусмотрено, что для обоих распределительных золотников предусмотрено одно устройство регистрации положения, которое содержит соединенный с первым распределительным золотником первый элемент индикации положения и соединенный со вторым распределительным золотником второй элемент индикации положения, что оба элемента индикации положения взаимодействуют с общим детекторным элементом, который простирается параллельно направлению перемещения распределительных золотников и вдоль которого являются перемещаемыми элементы индикации положения при перемещении распределительных золотников, и что детекторный элемент соединен с устройством обработки результатов, которое регистрирует соответствующие положения первого элемента индикации положения и второго элемента индикации положения вдоль детекторного элемента.
Это решение обладает большим преимуществом, состоящим в том, что за счет него присутствует возможность даже при двух распределительных золотниках, прежде всего, с помощью единственного детекторного элемента точно и, прежде всего, одновременно регистрировать их положения.
При этом относительно расположения детекторного элемента до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.
Так, предпочтительное решение предусматривает, что детекторный элемент расположен в проходящем внутри корпуса компрессора параллельно направлению перемещения детекторном канале, так что за счет детекторного канала внутри корпуса компрессора детекторный элемент оптимально защищен от влияний извне.
Является особо предпочтительным, если детекторный канал закрыт крышкой, так что через крышку возможен простой доступ к детекторному каналу.
Относительно выполнения детекторного канала до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.
Так, предпочтительное решение предусматривает, что детекторный канал выполнен за счет выполненного в виде канавки углубления в основной части корпуса, которое охватывается крышкой.
Другое предпочтительное решение предусматривает, что сама крышка имеет вносящее свой вклад в выполнение детекторного канала углубление в виде канавки.
Для того чтобы детекторный элемент с крышкой можно было просто монтировать, предпочтительное решение предусматривает, что детекторный элемент проходит внутри углубления крышки, так что детекторный элемент является снимаемым и при необходимости заменяемым вместе с крышкой.
Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что по меньшей мере один элемент индикации положения расположен в детекторном канале и является перемещаемым в нем в направлении перемещения.
Относительно соединения по меньшей мере одного элемента индикации положения по меньшей мере с одним распределительным золотником до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.
Так, соединение между элементом индикации положения и распределительным золотником теоретически могло бы быть осуществлено бесконтактно.
Тем не менее, для надежной индикации положения по меньшей мере одного распределительного золотника является преимуществом, если по меньшей мере один элемент индикации положения механически соединен с соответствующим распределительным золотником через соединительный орган и таким образом элемент индикации положения приводится в движение цельно с соответствующим распределительным золотником.
Для того чтобы выполнить соединение между перемещаемым в детекторном канале, соответствующим элементом индикации положения и распределительным золотником, преимущественным образом, предусмотрено, что соответствующий соединительный орган проходит сквозь удлиненный проход между детекторным каналом и принимающим по меньшей мере один распределительный золотник золотниковым каналом.
Является особенно выгодным, если соответствующий соединительный орган и проход вместе направляют соответствующий распределительный золотник в направлении перемещения с защитой от прокручивания, так что, вместе с тем, одновременно является реализуемой защищенная от прокручивания проводка распределительного золотника, не требуя отдельной направляющей в виде канавки в распределительном золотнике и пазового сухаря в корпусе компрессора.
Взаимодействие между по меньшей мере одним элементом индикации положения и детекторным элементом до сих пор не было описано подробнее.
Так, особо предпочтительное решение предусматривает, что соответствующий элемент индикации положения взаимодействует с детекторным элементом бесконтактно, так что регистрация положения элементов индикации положения может осуществляться без износа.
При этом детекторный элемент изготовлен, преимущественным образом, из магнитострикционного материала и элемент индикации положения образует в месте своего нахождения локальное протекание магнитного поля через детекторный элемент, которое тогда может регистрироваться в детекторном элементе с помощью схемы обработки результатов.
Особо предпочтительное решение предусматривает наличие блока управления работой компрессора, который управляет приводом распределительного золотника соответствующего распределительного золотника и с помощью блока регистрации положения регистрирует перемещение соответствующего распределительного золотника.
Вместе с тем, блок управления работой компрессора в состоянии не только передвигать соответствующий распределительный золотник с помощью привода распределительного золотника, но и точно отслеживать выполненное перемещение.
Это является преимуществом, прежде всего, в том случае, если привод распределительного золотника реализован в виде цилиндровой структуры, в которую подается среда.
Блок управления работой компрессора особо предпочтительно может быть применен тогда, когда он позиционирует соответствующий распределительный золотник с регулировкой по положению.
Это означает, что блок управления работой компрессора, с одной стороны, управляет приводом распределительного золотника и, с другой стороны, за счет регистрации положения соответствующего распределительного золотника может определять, достигнута ли необходимая положение или нет, и затем тоже посредством соответствующего дальнейшего управления приводом распределительного золотника может подводить точно к этой положения и, например, длительно удерживать в ней.
Таким образом, присутствует возможность с помощью программы управления компрессором блока управления работой компрессора задавать отдельные положения соответствующего распределительного золотника или при необходимости нескольких распределительных золотников и затем с помощью блока управления работой компрессора подводить к ним с регулировкой по положению и удерживать в них, так что для того, чтобы оптимально эксплуатировать винтовой компрессор, возможны любые промежуточные положения между экстремальными положениями.
Прежде всего, является преимуществом, если блок управления работой компрессора определяет положения по меньшей мере одного распределительного золотника с учетом по меньшей мере одного или нескольких из таких параметров, как уровень давления на впускной стороне, прежде всего при низком давлении, уровень давления на выпускной стороне, прежде всего при высоком давлении, температура газообразной среды на впускной стороне, прежде всего при низком давлении, температура газообразной среды на выпускной стороне, прежде всего при высоком давлении, скорость вращения винтовых роторов, потребляемая мощность приводного двигателя, параметры газообразной среды, прежде всего холодильного агента, и предельные значения применения винтового компрессора.
Относительно расположения двух распределительных золотников относительно друг друга до сих пор не было приведено никаких более подробных данных.
Так, преимущественным образом, предусмотрено, что первый распределительный золотник и второй распределительный золотник расположены с нахождением друг за другом в направлении перемещения таковых.
В случае двух расположенных с нахождением друг за другом распределительных золотников, прежде всего, предусмотрено, что первый распределительный золотник и второй распределительный золотник имеют идентичный внешний контур.
Два находящихся друг за другом распределительных золотника являются устанавливаемыми, преимущественным образом, так, что первый распределительный золотник и второй распределительный золотник в соединенном положении являются позиционируемыми с примыканием непосредственно друг к другу и перемещаемыми вместе в направлении перемещения.
Альтернативно этому, при двух находящихся друг за другом распределительных золотниках возможно, что первый и второй распределительные золотники в разъединенном положении являются позиционируемыми на удалении друг от друга с образованием промежуточного пространства.
Альтернативно наличию двух находящихся друг за другом распределительных золотников, другое предпочтительное решение предусматривает, что первый распределительный золотник имеет непосредственно прилегающие друг к другу уплотнительные стенные поверхности золотника, каждая из которых обращена соответственно к одному из винтовых роторов, и что второй распределительный золотник имеет находящиеся на удалении друг от друга области уплотнительных стенных поверхностей, каждая из которых прилегает соответственно к одному из винтовых роторов, и между которыми находятся уплотнительные стенные поверхности золотника первого распределительного золотника.
При подобном расположении двух распределительных золотников можно первым распределительным золотником влиять, преимущественным образом, на конечный объем, а вторым распределительным золотником через расположенные на удалении друг от друга уплотнительные стенные поверхности золотника влиять на начальный объем.
При этом, преимущественным образом, предусмотрено, что первый распределительный золотник установлен во втором распределительном золотнике.
При этом первый распределительный золотник преимущественным установлен в золотниковом канале второго распределительного золотника.
Помимо этого, преимущественным образом, предусмотрено, что уплотнительные стенные поверхности золотника первого распределительного золотника и уплотнительные стенные поверхности золотника второго распределительного золотника примыкают друг к другу.
При двух расположенных с нахождением друг за другом распределительных золотниках, прежде всего, предусмотрено, что первый распределительный золотник и второй распределительный золотник имеют идентичный внешний контур.
Подобное решение позволяет особенно простым образом направлять оба распределительных золотника в общем золотниковом канале.
Помимо этого, два находящихся друг за другом распределительных золотника, преимущественным образом, следует устанавливать так, чтобы первый распределительный золотник и второй распределительный золотник в соединенном положении были позиционируемыми с примыканием непосредственно друг к другу и перемещаемыми вместе в направлении перемещения.
Помимо этого, при двух находящихся друг за другом распределительных золотниках предусмотрено, что первый и второй распределительные золотники в разъединенном положении являются позиционируемыми на удалении друг от друга с образованием промежуточного пространства.
Помимо этого, изобретение относится к способу эксплуатации компрессорного модуля, содержащего винтовой компрессор с корпусом компрессора, с расположенной в корпусе компрессора камерой винтовых роторов, по меньшей мере один расположенный в камере винтовых роторов и установленный в корпусе компрессора с возможностью вращения вокруг оси винтового ротора винтовой ротор, который через расположенную в корпусе компрессора камеру низкого давления принимает подведенную газообразную среду с начальным объемом и отдает ее со сжатием до конечного объема в область расположенной в корпусе компрессора камеры высокого давления, а также по меньшей мере один расположенный в золотниковом канале корпуса компрессора и прилегающий к винтовому ротору распределительный золотник, который перемещают в направлении перемещения параллельно оси винтового ротора, и который влияет на конечный объем и/или начальный объем, причем в винтовом компрессоре предусматривают блок управления работой компрессора, с помощью которого выполняют оказывающую содействие работе компрессорного модуля эксплуатационную функцию компрессора, винтовой компрессор имеет корпус устройства управления, в котором расположен блок управления работой компрессора и который расположен на корпусе компрессора, а блок управления работой компрессора снабжен коммуникационным блоком, с помощью которого осуществляют обмен данными с внешними устройствами.
Предпочтительный вариант способа предусматривает, что по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией регистрации параметров, и что, прежде всего, для выполнения функции регистрации параметров регистрируют по меньшей мере один из таких функциональных параметров, как:
давление среды на впускной стороне винтового компрессора,
температура среды на впускной стороне винтового компрессора,
давление среды на выпускной стороне винтового компрессора,
температура среды на выпускной стороне винтового компрессора,
положение по меньшей мере одного распределительного золотника,
положение всех распределительных золотников,
температура смазочного материала, протекание смазочного материала,
разность давлений смазочного материала на фильтре смазочного материала,
уровень смазочного материала по меньшей в одной подводящей линии смазочного материала,
скорость вращения приводного двигателя,
температура приводного двигателя,
положение фаз приводного двигателя, напряжение на приводном двигателе,
потребление тока приводным двигателем.
Другой предпочтительный вариант способа предусматривает, что другая эксплуатационная функция компрессора является защитной функцией, что для выполнения защитной функции выполняют по меньшей мере одну функцию регистрации параметров и по меньшей мере один функциональный параметр сравнивают по меньшей мере с одним эталонным параметром, и что при значении выше или ниже по меньшей мере одного эталонного параметра выдают предупреждающее сообщение и/или осуществляют отключение винтового компрессора.
Целесообразный вариант способа предусматривает, что по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией управления, и что, прежде всего, для выполнения функции управления управляют по меньшей мере одним из таких устройств, как:
привод распределительного золотника,
устройство управления двигателем,
охладитель смазочного материала,
элемент впрыскивания сжатой среды для дополнительного охлаждения,
блок управления золотником для распределительных золотников.
В варианте способа, прежде всего, является преимуществом, если по меньшей мере одна эксплуатационная функция компрессора является функцией назначения рабочего состояния, при которой выполнение функции управления осуществляют на базе по меньшей мере одного сигнала запроса и/или по меньшей мере одного функционального параметра.
Помимо этого, в варианте способа предусмотрено, что эксплуатационной функцией компрессора является функция контроля рабочего состояния, и что, прежде всего, для выполнения функции контроля рабочего состояния осуществляют запись выполнения по меньшей мере одной функции регистрации параметров и/или по меньшей мере одной защитной функции и/или по меньшей мере одной функции управления.
Для контроля вариант способа выполнен так, что запись по меньшей мере одного функционального параметра и/или выполнение по меньшей мере одной защитной функции и/или выполнение по меньшей мере одной функции управления осуществляют в течение определенного времени.
Как указано выше, для обеспечения простоты обмена данными с блоком управления работой компрессора блок управления работой компрессора снабжен коммуникационным блоком, который обменивается данными с внешними устройствами, причем коммуникационный блок обменивается данными, прежде всего, по проводам и/или беспроводным образом.
Кроме того, в варианте способа является выгодным, если блок управления работой компрессора с помощью по меньшей мере одного блока визуализации показывает по меньшей мере одно состояние выполнения по меньшей мере одной эксплуатационной функции компрессора или ее результат.
Другие варианты способа согласно изобретению следуют из разъясненных выше во взаимосвязи с компрессорным модулем признаков.
Другие признаки и преимущества изобретения являются предметом последующего описания, а также чертежного представления некоторых примеров выполнения.
На чертеже показано:
Фиг. 1 вид на первый пример выполнения винтового компрессора согласно изобретению в перспективе,
Фиг. 2 разрез вдоль линии 2-2 на фиг. 1,
Фиг. 3 разрез вдоль линии 3-3 в области устройства регистрации положения,
Фиг. 4 увеличенный разрез подобно фиг. 2 в области устройства регистрации положения и распределительных золотников при максимальной производительности и наименьшем объемном отношении,
Фиг. 5 изображение подобно фиг. 4 при максимальном объеме подачи и наибольшем объемном отношении,
Фиг. 6 изображение подобно фиг. 4 приблизительно при трех четвертях производительности,
Фиг. 7 изображение подобно фиг. 4 приблизительно при половине производительности,
Фиг. 8 изображение подобно фиг. 4 приблизительно при четверти производительности,
Фиг. 9 увеличенное изображение блока регистрации положения и элементов регистрации положения в сочетании с распределительным золотником,
Фиг. 10 увеличенное изображение элемента регистрации положения устройства регистрации положения в перспективе,
Фиг. 11 разрез подобно фиг. 3 второго примера выполнения винтового компрессора согласно изобретению с расположенными друг в друге распределительными золотниками,
Фиг. 12 схематическое изображение второго примера выполнения винтового компрессора согласно изобретению с расположенными друг в друге распределительными золотниками подобно фиг. 4 при наибольшем объемном отношении и наибольшей производительности,
Фиг. 13 изображение подобно фиг. 12 при наибольшем объемном отношении и наименьшей производительности,
Фиг. 14 изображение подобно фиг. 12 при наименьшем объемном отношении и наибольшей производительности,
Фиг. 15 схематическое изображение компрессорного модуля первой формы выполнения, содержащего винтовой компрессор согласно первому или второму примеру выполнения, который эксплуатируется вместе с блоком управления работой компрессора,
Фиг. 16 изображение подобно фиг. 15 второй формы выполнения компрессорного модуля и
Фиг. 17 изображение подобно фиг. 15 третьей формы выполнения компрессорного модуля.
Изображенный на фиг. 1 первый пример выполнения винтового компрессора согласно изобретению 10 содержит обозначенный в целом ссылочным обозначением 12 корпус компрессора, который имеет впускной патрубок 14, через который всасывается подлежащая всасыванию газообразная среда, прежде всего холодильный агент, и напорный патрубок 16, через который отводится сжатая до высокого давления газообразная среда, прежде всего холодильный агент.
Как изображено на фиг. 2 и 3, в камере 18 винтовых роторов корпуса 12 компрессора предусмотрено два, соответственно вращаемых вокруг оси 22, 24 винтового ротора винтовых ротора 26, 28, которые их винтовыми контурами 32 и 34 входят друг в друга и взаимодействуют с прилегающими к ним с окружной стороны уплотнительными стенными поверхностями 36 или же 38 камеры 18 винтовых роторов, чтобы подведенную в прилегающую с впускной стороны к винтовым контурам 32, 34 камеру 42 низкого давления газообразную среду принять, сжать и отдать при высоком давлении в камеру 44 высокого давления в корпусе 12 компрессора.
При этом газообразная среда, прежде всего холодильный агент, в выполненных между винтовыми контурами 32, 34 и прилегающими к ним уплотнительными стенными поверхностями 36, 38 камерах сжатия при низком давлении заключается в объем впуска и сжимается при высоком давлении до конечного объема.
Для адаптации винтового компрессора 10, например к требующимся в контуре холодильного агента условиям эксплуатации, осуществляется адаптация рабочего состояния винтового компрессора 10, во-первых, относительно объемного отношения, которое показывает отношение между максимально заключенным объемом впуска и отданным конечным объемом, и, во-вторых, относительно производительности компрессора, которая показывает долю фактически сжатого винтовым компрессором объемного потока по отношению к максимально сжимаемому винтовым компрессором 10 объемному потоку.
Для адаптации рабочего состояния в первом, изображенном на фиг. 2-8 примере выполнения первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 расположены с нахождением друг за другом в предусмотренном в корпусе 12 компрессора золотниковом канале 56, причем золотниковый канал 56 проходит параллельно осям 22, 24 винтового ротора и направляет первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 в области их, не прилегающей к винтовым роторам 26, 28 направляющей окружной поверхности 58.
Первый распределительный золотник 52 обращен к камере 44 высокого давления и, таким образом, расположен на стороне высокого давления, а второй распределительный золотник 54 расположен по отношению к первому распределительному золотнику 52 на стороне низкого давления.
Помимо этого, каждый из обоих распределительных золотников 52 и 54 имеет еще прилегающую к винтовому ротору 26 уплотнительную стенную поверхность 62 золотника и прилегающую к винтовому ротору 28 уплотнительную стенную поверхность 64 золотника, которые представляют собой частичные поверхности уплотнительных стенных поверхностей 36 и 38 и дополняют образованные корпусом 12 компрессора уплотнительные стенные поверхности 66 и 68 корпуса, которые тоже представляют собой частичные поверхности уплотнительных стенных поверхностей 36 и 38, до уплотнительных стенных поверхностей 36 и 38, которые вместе с винтовыми контурами 32 и 34 вносят свой вклад в образование камер сжатия.
Как изображено на фиг. 2, а также 4-8, первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 выполнены так, что ввиду того, что они образуют уплотнительные стенные поверхности 62 и 64 золотника, а также направляющую окружную поверхность 58, они являются идентичными и, таким образом, они могут направляться в золотниковом канале 56 корпуса 12 компрессора с возможностью перемещения в проходящем параллельно осям 22, 24 винтового ротора направлении 72 перемещения.
При этом первый распределительный золотник 52 образует обращенную к камере 44 высокого давления, устанавливающую конечный объем камер сжатия выпускную кромку 82, которая является перемещаемой за счет перемещения первого распределительного золотника 52 в направлении 72 перемещения и за счет своего положения относительно находящейся со стороны высокого давления замыкающей поверхности 84 камеры 18 винтовых роторов участвует в определении конечного объема образованных камер сжатия и, следовательно, объемного отношения.
Этот принцип расположения золотников известен и описан, например, в WO 93/18307, на что осуществляется ссылка относительно описания принципа функционирования.
Как изображено на фиг. 2 и 4-8, первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 имеют обращенные друг к другу торцевые поверхности 86 и 88, которыми они, как изображено, например, на фиг. 4 и фиг. 5, являются приставляемыми друг к другу таким образом, что уплотнительные стенные поверхности 62 и 64 золотника первого распределительного золотника 52 и второго распределительного золотника 54 переходят друг в друга.
Помимо этого, первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 дополнительно к золотниковому каналу 56 направляются относительно друг друга с помощью телескопической направляющей 92, которая имеет внутренний направляющий орган 94 и направляющее приемное гнездо 96, причем направляющее приемное гнездо 96 предусмотрено в первом распределительном золотнике 52, а направляющий орган 94 во втором распределительном золотнике 54 и выступает за пределы его торцевой поверхности 88, так что он может входить в направляющее приемное гнездо 96 в первом распределительном золотнике 52.
Помимо этого, в охватывающем направляющий орган 94 внутреннем пространстве 102 второго распределительного золотника 54, преимущественным образом, предусмотрена еще пружина 104 сжатия, которая служит для того, чтобы нагружать первый распределительный золотник 52 относительно второго распределительного золотника 54 так, чтобы торцевые поверхности 86 и 88 являлись перемещаемыми в сторону друг от друга.
Как изображено на фиг. 2, для перемещения первого распределительного золотника 52 предусмотрен привод распределительного золотника, выполненный, например, в виде цилиндровой структуры 112, причем цилиндровая структура 112 содержит цилиндрическую камеру 114 и поршень 116 и причем поршень 116 соединен со штоком 118 поршня, который выполняет соединение с первым распределительным золотником 52, а именно, например, с выступом 122 первого распределительного золотника 52, который расположен, например, на находящейся напротив торцевой стороны 86 стороне такового.
Помимо этого, цилиндровая структура 112 находится, прежде всего, на находящейся напротив второго распределительного золотника 54 стороне первого распределительного золотника 52, преимущественным образом на находящемся со стороны высокого давления участке 124 корпуса корпуса 12 компрессора, который расположен непосредственно после золотникового канала 56 и непосредственно после камеры 44 высокого давления и, следовательно, на находящейся напротив камеры 42 низкого давления стороне корпуса 12 компрессора.
Второй распределительный золотник 54 является перемещаемым с помощью привода распределительного золотника, выполненного, например, в виде цилиндровой структуры 132, причем цилиндровая структура 132 содержит перемещаемый в цилиндрической камере 134 поршень 136 и причем цилиндрическая камера 134 простирается, прежде всего, в продолжение золотникового канала 56 на находящемся со стороны низкого давления участке 142 корпуса, на котором расположены находящиеся со стороны привода подшипниковые узлы для винтовых роторов 26 и 28, которые являются приводимыми в движение, например, через приводной вал 144.
Поршень 136, прежде всего, монолитно выполнен на втором распределительном золотнике 54 и имеет площадь поршня, которая соответствует по меньшей мере площади поперечного сечения второго распределительного золотника 54.
Находящийся со стороны низкого давления участок 142 корпуса, на котором размещается цилиндрическая камера 134 цилиндровой структуры 132 для перемещения второго распределительного золотника 54, находится в области корпуса 12 компрессора, которая расположена с нахождением напротив находящегося со стороны высокого давления участка 124 корпуса для размещения цилиндрической камеры 114 цилиндровой структуры 112.
Первый распределительный золотник 52 и второй распределительный золотник 54 могут с помощью цилиндровых структур 112 и 132 сдвигаться вместе настолько, что торцевые стороны 86 и 88 в соединенном положении прилегают друг к другу, и в соединенном положении оба распределительных золотника 52, 54 могут также передвигаться вместе как единственный распределительный золотник, который простирается от находящейся с впускной стороны замыкающей поверхности 126 в направлении находящейся с напорной стороны замыкающей поверхности 84 и выпускная кромка 82 которого вносит свой вклад в установление объемного отношения, причем, как изображено на фиг. 4, в этом соединенном положении винтовой компрессор 10 всегда подает максимальный объемный поток.
В зависимости от положения выпускной кромки 82 относительно замыкающей поверхности 84 можно подгонять объемное отношение, которое при становящемся все меньше расстоянии от выпускной кромки 82 до замыкающей поверхности 84 возрастает и достигает своего максимального значения тогда, когда выпускная кромка 82 имеет требующееся для минимизации конечного объема, наименьшее расстояние до замыкающей поверхности 84, как изображено, например, на фиг. 5.
Если теперь необходимо дополнительно варьировать производительность компрессора, то есть фактически подаваемый объемный поток, то осуществляется, как изображено, например, на фиг. 6, разъединение торцевых сторон 86 и 88 за счет перемещения распределительных золотников 52 и 54 друг от друга в разъединенное положение. В разъединенном положении второй распределительный золотник 54 является недействующим, и, следовательно, в разъединенном положении начальный объем определяется положением торцевой поверхности 86 первого распределительного золотника 52.
Тем не менее, до тех пор, пока выпускная кромка 82 не находится в положении, в котором она задает минимально возможный конечный объем, отношение начального объема, заданного с помощью торцевой поверхности 86, к конечному объему, заданному с помощью выпускной кромки 82, не является варьируемым.
Если же, как изображено на фиг. 7, первый распределительный золотник 52 перемещается в направлении камеры 44 высокого давления настолько далеко, что выпускная кромка 82 имеет минимальное расстояние до замыкающей поверхности 84 или даже перемещается за ее пределы в окруженную камерой 44 высокого давления приемную камеру 146 для первого распределительного золотника 52, то возможно варьирование начального объема 86 без изменения конечного объема, так как в этом случае он всегда остается минимальным.
Для того чтобы в разъединенном положении исключить влияние второго распределительного золотника 54, он, прежде всего, с помощью цилиндровой структуры 132 вводится на участок 142 корпуса, причем цилиндрическая камера 134 определена по размерам так, что она одновременно содержит приемную камеру 148 для второго распределительного золотника 54 и, таким образом, создает возможность того, чтобы отвести второй распределительный золотник 54 от первого распределительного золотника 52 настолько далеко, чтобы торцевая поверхность 88 больше не влияла на начальный объем.
Таким образом, второй распределительный золотник 54 позволяет влиять на начальный объем за счет того, что он или прилегает своей торцевой поверхностью 88 к торцевой поверхности 86 первого распределительного золотника 52 для образования соединенного положения распределительных золотников 52, 54 и таким образом максимизирует начальный объем, или своей собственной торцевой поверхностью 88 может быть отведен в сторону от торцевой поверхности 86 первого распределительного золотника 52 настолько далеко, что вторым распределительным золотником 54 больше не оказывается никакого влияния на начальный объем.
Для регистрации положения первого распределительного золотника 52 и второго распределительного золотника 54 предусмотрено обозначенное в целом ссылочным обозначением 152 устройство регистрации положения, которое содержит простирающийся параллельно направлению 72 перемещения распределительных золотников 52, 54 и, следовательно, параллельно осям 22, 24 винтового ротора детекторный элемент 154, который в состоянии регистрировать положения элементов 156 и 158 индикации положения.
При этом элемент 156 индикации положения жестко соединен с первым распределительным золотником 52, а именно с примыкающей к торцевой поверхности 86 концевой областью 162 первого распределительного золотника 52, а элемент 158 индикации положения соединен со вторым распределительным золотником 54, а именно с примыкающей к торцевой поверхности 88 концевой областью 164 такового, как это изображено, прежде всего, на фиг. 9.
Как изображено на фиг. 10, каждый из этих элементов 156 или же 158 индикации положения содержит обозначенный в целом ссылочным обозначением 174 вилочный орган, который своими двумя коленами 176 и 178 вилки ограничивает находящееся между ними промежуточное пространство 182, через которое проходит удлиненный детекторный элемент 154. Каждый этот вилочный орган 174 через соединенный с соответствующей концевой областью 162 или же 164 соединительный орган 172 соединен с соответствующим распределительным золотником 52, 54.
Колена 176 и 178 вилки, преимущественным образом, несут магниты 184 или же 186, магнитные поля которых протекает через детекторный элемент 154 в месте нахождения магнитов 184, 186.
При этом детекторный элемент 154 выполнен из магнитострикционного материала, так что соответствующее место 188 протекания магнитных полей через детекторный элемент 153 за счет магнитов 184, 186 является определяемым с помощью обозначенного в целом ссылочным обозначением 192 устройства обработки результатов, причем устройство 192 обработки результатов образует, например в магнитострикционном детекторном элементе 154, звуковые волны, которые в пронизываемых магнитными полями магнитов 184, 186 местах 188 испытывают обратное отражение, так что устройство 192 обработки результатов за счет времени задержки отраженных звуковых волн может определять положение мест 188, в которых происходит протекание магнитных полей через магнитострикционный детекторный элемент 154.
Таким образом, устройство 192 обработки результатов может определять положение POS1 первого распределительного золотника 52 и положение POS2 второго распределительного золотника 54 в направлении 72 перемещения в золотниковом канале 56.
Соединительные органы 172, которые крепятся к соответствующим концевым областям 162, 164 распределительных золотников 52, 54, проходят через удлиненный, выполненный в форме канавки проход 194, который выполнен в образующей золотниковый канал 56 стенке 196 корпуса и имеет длину, которая в разъединенном положении допускает полное введение второго распределительного золотника 54 в приемную камеру 148 и положение первого распределительного золотника 52 при минимальном начальном объеме, то есть положение согласно фиг. 8, и положение первого распределительного золотника 52 при минимальном объемном отношении, то есть при максимальном расстоянии от выпускной кромки 82 до находящейся с напорной стороны замыкающей поверхности 84, и, кроме того, в соединенном положении допускает положение второго распределительного золотника 54 с первым распределительным золотником 52 при максимальном объемном отношении и минимальном объемном отношении.
Каждый соединенный с соответствующей концевой областью 162 и 164 соответствующих распределительных золотников 52 или же 54 соединительный орган 172 образует вместе с выполненным в форме канавки проходом 194 предохранитель от прокручивания для соответствующего распределительного золотника 52, 54 аналогично направляющей, выполненной с помощью пазового сухаря и канавки, так что, вместе с тем, отпадает необходимость предусматривать в распределительных золотниках 52, 54 канавки, которые взаимодействуют с вдающимися в золотниковый канал 56 пазовыми сухарями.
Проход 194 всегда удерживается под давлением камеры 42 низкого давления и, таким образом, служит также для того, чтобы удерживать распределительные золотники 52, 54 с их направляющей окружной поверхностью 58 в прилегании к золотниковому каналу 56, так что распределительные золотники 52, 54 не могут прижиматься уплотнительными стенными поверхностями 62, 64 золотника к винтовым роторам 26, 28 за счет образующегося между золотниковым каналом 56 и направляющей окружной поверхностью 58 высокого давления.
При этом уплотнение прохода 194 от более высоких давлений, прежде всего также от высокого давления, осуществляется за счет зазора с устанавливаемым малым допуском между золотниковым каналом 56 и направляющей окружной поверхностью 58 распределительных золотников 52, 54.
Для размещения вилочных органов 174 и детекторного элемента 154 на находящейся напротив золотникового канала 56 стороне стенки 196 основной части 196 корпуса предусмотрено углубление 204, которое закрыто крышкой 212, которая, со своей стороны, имеет обращенное к углублению 204 углубление 214, так что углубления 204 и 214 дополняют друг друга и, например, за счет этого образуют проходящий параллельно направлению 72 перемещения, удлиненный детекторный канал 216, в котором, с одной стороны, простирается детекторный элемент 154 и в котором, с другой стороны, являются перемещаемыми вилочные органы 174, которые своими коленами 176, 178 вилки охватывают с обеих сторон детекторный элемент 154 и позиционируют магниты 184, 186 таким образом, что их магнитные поля проходят через детекторный элемент 154 каждый раз в определенном месте 188.
Преимущественным образом, крышка 212 выполнена так, что в ее углублении 214 находится детекторный элемент 154, так что детекторный элемент 154 вместе с устройством 192 обработки результатов удерживается только в крышке 212 и является снимаемым вместе с ней, в то время как вилочные органы 174 простираются в детекторном канале 216, прежде всего как в углублении 214, так и в углублении 204.
Как изображено на фиг. 11-14, во втором примере выполнения винтового компрессора согласно изобретению распределительные золотники 52 и 54 выполнены иначе.
2
2
2
2
В этом примере выполнения второй распределительный золотник 54' находится в золотниковом канале 56 и направляется в нем своей направляющей окружной поверхностью 58'. Помимо этого, второй распределительный золотник 54' образует внешние уплотнительные стенные поверхности 62' и 64' золотника, которые непосредственно примыкают к уплотнительным стенным поверхностям 66 и 68 корпуса, причем уплотнительная стенная поверхность 62' золотника прилегает к винтовому ротору 26, а уплотнительная стенная поверхность 64' золотника - к винтовому ротору 28.
При этом второй распределительный золотник 54' выполнен в поперечном сечении в форме полумесяца, так что он, со своей стороны, образует золотниковый канал 236, в котором первый распределительный золотник 52' направляется направляющей окружной поверхностью 238.
1
1
2
1
2
2
1
1
Первый распределительный золотник 52' образует, со своей стороны, уплотнительные стенные поверхности 62' и 64' золотника, которые находятся между уплотнительными стенными поверхностями 62' и 64' золотника и примыкают непосредственно к уплотнительным стенным поверхностям 62' и 64' золотника, так что уплотнительная стенная поверхность 62' золотника прилегает к винтовому ротору 26, а уплотнительная стенная поверхность 64' золотника - к винтовому ротору 28.
2
2
1
1
Таким образом, уплотнительные стенные поверхности 62' и 64' золотника второго распределительного золотника 54' и уплотнительные стенные поверхности 62' и 64' золотника первого распределительного золотника 52' дополняют уплотнительные стенные поверхности 66 и 68 корпуса до уплотнительных стенных поверхностей 36 и 38, которые расположены с охватыванием винтовых контуров 32 или же 34.
Помимо этого, первый распределительный золотник 52' образует выпускную кромку 82', которая расположена так, что она обращена к камере 44 высокого давления, и за счет своего расстояния до замыкающей поверхности 84 она определяет конечный объем сравнимо с тем, как это имеет место в первом примере выполнения.
2
2
Второй распределительный золотник 54' влияет на начальный объем, а именно за счет положения впускных кромок 242 уплотнительных стенных поверхностей 62 и 64 золотника, а именно, прежде всего, за счет их расстояния до находящейся со стороны низкого давления замыкающей поверхности 126.
В этом примере выполнения первый распределительный золотник 52' является управляемым с помощью расположенной, прежде всего, с впускной стороны цилиндровой структуры 132', причем в этом случае поршень 136' выполнен на первом распределительном золотнике 52' монолитно и является подвижным в цилиндрической камере 134', в то время как второй распределительный золотник 54' является управляемым с помощью расположенной, прежде всего, с напорной стороны цилиндровой структуры 112'.
Подобное расположение золотников известно и описано, например, в DE 32 21 849 А1, на что делается ссылка относительно описания принципа функционирования.
Таким же образом, как в первом примере выполнения, положения первого распределительного золотника 52' и второго распределительного золотника 54' являются регистрируемыми с помощью устройства 152 регистрации положения, причем элементы 156 и 158 регистрации положения тоже соединены с первым распределительным золотником 52' или же со вторым распределительным золотником 54', а именно через жестко соединенные с этими распределительными золотниками 52' и 54' соединительные органы 172, которые таким же образом, как в первом примере выполнения, проходят через проход 194, так что элементы 156 и 158 регистрации положения являются перемещаемыми в детекторном канале 216 вдоль детекторного элемента 154, и таким же образом, как в первом примере выполнения, с помощью устройства 192 обработки результатов может осуществляться регистрация положений элементов 156 и 158 регистрации положения.
При этом элементы 156 и 158 регистрации положения, преимущественным образом, выполнены таким же образом, как в первом примере выполнения, в виде вилочных органов 174 и снабжены магнитами 184 и 186.
В остальном, во втором примере выполнения все те элементы, которые идентичны таковым в первом примере выполнения, снабжены такими же самыми ссылочными обозначениями, так что в этом отношении можно в полном объеме ссылаться на рассуждения к первому примеру выполнения.
Помимо этого, винтовые компрессоры согласно предыдущим примерам выполнения содержат, как изображено, например, в первой форме выполнения компрессорного модуля на фиг. 15, систему 260 снабжения смазочным материалом, которая с помощью отделителя 262 смазочного материала отделяет смазочный материал из выступающего из винтового компрессора 10 потока сжатой до высокого давления среды МН, охлаждает в охладителе 264 смазочного материала, фильтрует в фильтре 266 смазочного материала и затем подводит к патрубку 268 для ввода смазочного материала в изображенном схематически на фиг. 15 корпусе 12 компрессора.
Подвод смазочного материала является управляемым с помощью приданного системе 260 снабжения смазочным материалом управляемого клапана 272.
От патрубка 268 для ввода смазочного материала подводящий трубопровод 274 смазочного материала ведет к нескольким подводящим линиям 282, 284, 286, 288 смазочного материала, чтобы снабжать места смазывания винтового компрессора 10, выполненные, например, уплотнением 292 вала приводного вала винтовых роторов 26, 28, находящимися со стороны низкого давления подшипниками 294 винтовых роторов 26, 28, впрыском 296 смазочного материала для винтовых роторов 26, 28 и находящимися со стороны высокого давления подшипниками 298.
Кроме того, от подводящего трубопровода 274 смазочного материала можно также отводить смазочный материал для приведения в действие цилиндровых структур 112 и 132, так как смазочный материал находится под высоким давлением.
Система 260 снабжения смазочным материалом, кроме того, контролируется с помощью датчика SS смазочного материала, который придан, например, одной из подводящих линий 282, 284, 286, 288 смазочного материала, в данном случае подводящей линии 282 смазочного материала.
Датчик SS смазочного материала выполнен, преимущественным образом, в виде оптического датчика наличия смазочного материала и репрезентативно регистрирует наличие смазочного материала, например, в подводящей линии 282 смазочного материала и для прочих подводящих линий 284, 286, 288 смазочного материала.
Для безопасной и надежной эксплуатации одного из предыдущих примеров выполнения винтового компрессора 10 согласно первой форме выполнения компрессорного модуля, которая изображена на фиг. 15, в расположенном на корпусе 12 компрессора корпусе 230 устройства управления предусмотрен блок 240 управления работой компрессора, который в состоянии выполнять большое количество эксплуатационных функций компрессора.
Одной из эксплуатационных функций компрессора является функция регистрации параметров, согласно которой с помощью предусмотренных для этого датчиков и устройств регистрируются, например, приведенные ниже функциональные параметры.
Блок 240 управления работой компрессора с помощью расположенных с впускной стороны или со стороны низкого давления датчиков SPN и STN регистрирует давление PN подлежащей сжатию газообразной среды на впускной стороне или стороне низкого давления или же температуру TN подлежащей сжатию газообразной среды на впускной стороне или стороне низкого давления винтового компрессора 10.
Помимо этого, блок 240 управления работой компрессора с помощью расположенных с выпускной стороны или со стороны высокого давления датчиков SPH и STH регистрирует давление РН подлежащей сжатию газообразной среды или же температуру ТН подлежащей сжатию газообразной среды на выпускной стороне или стороне высокого давления винтового компрессора 10.
В рамках функции регистрации параметров с помощью изображенного на фиг. 15 соединения блока 240 управления работой компрессора с устройством 192 обработки результатов осуществляется также регистрация положений POS1 и POS2 распределительных золотников 52 или же 54 вдоль направления 72 перемещения в золотниковом канале 56.
Для регистрации скорости вращения винтовых роторов 26, 28 в первой форме выполнения согласно фиг. 15 на корпусе 12 компрессора расположен соединенный с блоком 240 управления работой компрессора датчик SSW вибраций, который вырабатывает пропорциональный скорости вращения винтовых роторов 26, 28 сигнал DS, который регистрируется блоком 240 управления работой компрессора.
Кроме того, в рамках функции регистрации параметров с помощью переданного на блок 240 управления работой компрессора от датчика SS смазочного материала сигнала SP наличия смазочного материала, который представляет собой признак функционирующего снабжения смазочным материалом, осуществляется регистрация наличия смазочного материала.
В рамках выполнения эксплуатационной функции компрессора как защитной функции блок 240 управления работой компрессора сравнивает зарегистрированные в рамках функции регистрации параметров функциональные параметры с заданными блоку 240 управления работой компрессора эталонными параметрами, чтобы выявлять, имеет ли место значение выше или ниже по меньшей мере одного эталонного параметра и должно ли это в определенных случаях иметь следствием отключение винтового компрессора.
Например, блок 240 управления работой компрессора сравнивает давление PN и температуру TN на впускной стороне или стороне низкого давления, а также давление РН и температуру ТН на выпускной стороне или стороне высокого давления с заданными эталонными параметрами, например с определенными с помощью границ применения винтового компрессора эталонными параметрами, и определяет, эксплуатируется ли этот винтовой компрессор в пределах предусмотренных границ применения.
Кроме того, в рамках защитной функции блок 240 управления работой компрессора проверяет, имеется ли сигнал SP наличия смазочного материала и, следовательно, имеет ли место достаточное снабжение винтового компрессора 10 смазочным материалом.
В рамках выполнения эксплуатационной функции компрессора как функции управления осуществляется перемещение распределительных золотников 52, 54 для того, чтобы эксплуатировать винтовой компрессор 10 в определенном рабочем состоянии, прежде всего в определенном объемном отношении и с определенной производительностью.
Для перемещения распределительных золотников 52, 54 в предусмотренные для них положения блок 240 управления работой компрессора исходит из зарегистрированных в рамках функции регистрации параметров с помощью соединения с устройством 152 регистрации положения и с устройством 192 обработки результатов фактических положений POS1 и POS2 распределительных золотников 52, 54, чтобы на основе знания этих положений POS1 и POS2 перевести распределительные золотники 52, 54 в заданные необходимым рабочим состоянием положения и удерживать в них.
Как изображено на фиг. 1, 2 и 15, с помощью функции управления блока 240 управления работой компрессора являются управляемыми цилиндровые структуры 112 и 132, чтобы позиционировать распределительные золотники 52, 54.
Для этого предусмотрены, например, управляемые блоком 240 управления работой компрессора магнитные клапаны ML1 и ML2, чтобы управлять цилиндровой структурой 112, и управляемые магнитные клапаны MV1 и MV2, чтобы управлять цилиндровой структурой 132.
Таким образом, присутствует возможность с помощью блока 240 управления работой компрессора позиционировать распределительные золотники 52, 54 с регулировкой по положению, то есть, например, точно подводить распределительные золотники 52, 54 в соответствующие определенным необходимым рабочим состояниям винтового компрессора 10 положения и удерживать в них.
В рамках функции управления как функции компрессора блок 240 управления работой компрессора с помощью управляемого клапана 272 управляет, кроме того, еще подводом смазочного материала через систему 260 снабжения смазочным материалом.
Кроме того, блок 240 управления работой компрессора выполнен так, что он может быть соединен с устройством управления приводного двигателя 300, прежде всего электродвигателя, для приведения в действие винтового компрессора согласно изобретению 10, причем приводной двигатель 300 является управляемым, например, с помощью устройства 302 управления двигателем, содержащего, прежде всего, частотный преобразователь, так что приводной двигатель 300 может не только включаться и отключаться, но и с помощью устройства 302 управления двигателем может приводиться в движение с регулировкой скорости вращения.
Это дает возможность с помощью блока 240 управления работой компрессора приводить в движение в зависимости от рабочего состояния винтового компрессора 10 также приводной двигатель 300.
Компрессорный модуль согласно изобретению приводится в действие, преимущественным образом, с помощью устройства 310 управления установкой, которое, прежде всего, в случае применения винтового компрессора согласно изобретению 10 в контуре охлаждения или в холодильном контуре передает через блок 312 коммуникации на блок 240 управления работой компрессора предъявленное к винтовому компрессору 10 требование по производительности.
Требование по производительности определяется со стороны устройства 310 управления установкой, с одной стороны, с помощью параметров состояния направляемого к винтовому компрессору 10 потока среды MN при низком давлении и отводимого от винтового компрессора 10 потока среды МН при высоком давлении, причем, например в изображенной на фиг. 15 форме выполнения компрессорного модуля, устройство 310 управления установкой регистрирует давление потока среды MN на низком давлении с помощью датчика ASPN давления и температуру потока среды MN на низком давлении с помощью датчика ASTN температуры.
Кроме того, устройство 310 управления установкой регистрирует давление среды МН на высоком давлении с помощью датчика ASPH давления и температуру среды МН на высоком давлении с помощью датчика ASTH температуры.
Базируясь на этих или в определенных случаях на других данных датчиков или параметрах, устройство 310 управления установкой определяет сигнал AS запроса, который оно через блок 312 коммуникации передает на блок 240 управления работой компрессора.
В этом случае блок 240 управления работой компрессора работает с другой эксплуатационной функцией компрессора, а именно с функцией назначения рабочего состояния.
В этой функции назначения рабочего состояния величины AS запроса и/или один или несколько зарегистрированных в рамках функции регистрации параметров функциональных параметров привлекаются для того, чтобы установить рабочие состояния, и посредством выполнения по меньшей мере одной из функций управления достигать этих рабочих состояний и оказывать им содействие.
При этом в качестве функциональных параметров рассматриваются положения POS1 и POS2 распределительных золотников 52, 54, а также скорость вращения приводного двигателя 300 и затем, исходя от достигнутых тогда с помощью функции управления рабочих состояний, с помощью функции регистрации параметров снова осуществляется новая регистрация функциональных параметров и, кроме того, исходя от этих рабочих состояний, осуществляется выполнение защитной функции с контролем отдельных функциональных параметров и со сравнением этих функциональных параметров с эталонными параметрами, как уже было описано.
Для того чтобы эксплуатирующему компрессорный модуль лицу можно было показать, например, зарегистрированные функциональные параметры, блок 240 управления работой компрессора обменивается данными с блоком 322 визуализации, который, например, в состоянии представить эти функциональные параметры или как таковые, или с помощью графических элементов, таких как столбчатые или круговые диаграммы.
Кроме того, блок 322 визуализации, прежде всего, также в состоянии представлять другие эксплуатационные функции компрессора, прежде всего вместе с состоянием их выполнения.
Другая эксплуатационная функция компрессора является функцией контроля рабочего состояния, в которой блок 240 управления работой компрессора записывает выполнение одной или нескольких функций компрессора в течение определенного времени, так что, например в случае неисправности, можно отслеживать зарегистрированные функциональные параметры и/или выполненные защитные функции и/или выполненные функции управления и/или рабочие состояния.
Во второй форме выполнения компрессорного модуля согласно изобретению, изображенной на фиг. 16, те элементы, которые идентичны таковым первого примера выполнения, снабжены такими же самыми ссылочными обозначениями, так что в отношении их описания можно в полном объеме ссылаться на рассуждения к первой форме выполнения.
В отличие от первой формы выполнения, во второй форме выполнения датчик SSW вибраций не предусмотрен и вместо него сигнал DS скорости вращения определяется из частоты, с которой частотный преобразователь устройства 302 управления двигателем приводит во вращение приводной двигатель 300.
Помимо этого, приводному двигателю 300 придан еще датчик STM температуры, который вырабатывает сигнал ТМ температуры, с помощью которого блок 240' управления работой компрессора в состоянии регистрировать температуру приводного двигателя 300.
Помимо этого, в приводном двигателе 300 блоком 240' управления работой компрессора регистрируется также положение его фаз, то есть направление его вращения.
Помимо этого, устройству 260' подвода смазочного материала придан датчик STSM, который регистрирует температуру TSM подведенного к устройству 260' подвода смазочного материала смазочного материала, так что блок 240' управления работой компрессора также в состоянии, определять эту температуру TSM смазочного материала.
В устройстве 260' подвода смазочного материала расположен еще датчик SSSM протекания, который регистрирует протекание смазочного материала и вырабатывает сигнал протекания SSM смазочного материала, с помощью которого блоком 240' управления работой компрессора может быть зарегистрировано протекание смазочного материала в устройстве 260' подвода смазочного материала.
Датчик SSSM протекания смазочного материала может быть выполнен также в виде датчика разности давлений.
Кроме того, фильтру 266 смазочного материала приданы датчики SPSM1 и SPSM2 давления, с помощью которых является определяемой возникающая на фильтре 266 смазочного материала разность ΔPSM давлений, причем блок 240' управления работой компрессора регистрирует также эту разность ΔPSM давлений.
Помимо этого, в системе 260' снабжения смазочным материалом охладитель 264 смазочного материала, преимущественным образом, является управляемым еще с помощью клапана 332, который тоже соединен с блоком 240' управления работой компрессора.
Наконец, винтовым роторам 26, 28 придан также впрыск 334 для сжатой, находящейся под высоким давлением среды, который является управляемым с помощью клапана 336, причем впрыскивание сжатой, находящейся под высоким давлением среды в замкнутые винтовыми роторами объемы компрессора дает возможность дополнительного охлаждения винтовых роторов 26, 28.
В рамках своей функции регистрации параметров устройство 240 управления работой компрессора в дополнение к разъясненным во взаимосвязи с первой формой выполнения параметрам регистрирует еще и скорость DS вращения частотного преобразователя устройства 302 управления двигателем, положение PL фаз приводного двигателя 300, а также температуру ТМ приводного двигателя 300.
Дополнительно, в рамках функции регистрации параметров устройством 240' управления работой компрессора регистрируется также температура TSM смазочного материала в устройстве 260' подвода смазочного материала, протекание SSM смазочного материала, а также падение ΔPSM давления на фильтре 266 смазочного материала в устройстве 260' подвода смазочного материала.
В рамках защитной функции осуществляется, например, сравнение положения PL фаз приводного двигателя 300 с заданным положением фаз, то есть с заданным направлением вращения, и сравнение температуры ТМ приводного двигателя 300 с эталонным значением и, например, при отклонении положения PL фаз от заданного положения фаз и/или при превышении температурой ТМ эталонного значения устройством 302 управления двигателем инициируется отключение приводного двигателя 300.
Кроме того, в рамках защитной функции контролируется температура TSM смазочного материала и сравнивается с эталонным значением, чтобы можно было выявить слишком высокую температуру смазочного материала.
Помимо этого, в рамках защитной функции регистрируется протекание SSM смазочного материала и/или падение ΔPSM давления на фильтре 266 смазочного материала и сравнивается с эталонным значением, чтобы можно было выявить, является ли, например, протекание SSM смазочного материала достаточным или слишком малым и, например, сильно ли загрязнен фильтр 266 смазочного материала, так что в этом случае выдается предупредительная сигнализация, например представляется на блоке 322 визуализации.
В рамках защитной функции дополнительно к прежним функциям блока 240' управления работой компрессора осуществляется еще управление скоростью вращения приводного двигателя через частотный преобразователь устройства 302 управления двигателем и в определенных случаях осуществляется управление клапаном 332 охладителя 264 смазочного материала, чтобы предотвратить повышение температуры TSM смазочного материала в устройстве 260' подвода смазочного материала до слишком высокой, а также ее понижение до слишком низкой.
Дополнительно, в рамках защитной функции осуществляется еще и управление клапаном 324 для впрыскивания холодильного агента в объемы компрессора в винтовых роторах 26, 28, чтобы при необходимости их можно было дополнительно охлаждать.
В третьей форме выполнения компрессорного модуля, изображенной на фиг. 17, все те элементы, которые идентичны таковым первой и второй форм выполнения, снабжены такими же самыми ссылочными обозначениями, так что в отношении их описания можно в полном объеме ссылаться на них.
В отличие от первой и второй форм выполнения, в третьей форме выполнения компрессорного модуля приводной двигатель 300' интегрирован в корпус 12' компрессора и, например для охлаждения, обтекается находящимся с впускной стороны потоком среды MN при низком давлении, прежде чем она будет сжата с помощью винтовых роторов 26, 28.
Частотный преобразователь с устройством 302' управления двигателем может быть расположен в корпусе 12' компрессора любым образом.
В одном случае, например, частотный преобразователь с устройством 302' управления двигателем интегрирован в корпус 12' компрессора и, таким образом, постоянно соединен с блоком 240'' управления работой компрессора, так что блок 240'' управления работой компрессора может непрерывно обмениваться данными с частотным преобразователем и, например, получать переданными от частотного преобразователя не только скорость DS вращения приводного двигателя 300, положение PL его фаз, но, прежде всего, еще и напряжение UM на приводном двигателе 300 и потребление IM тока приводным двигателем 300.
В остальном, блок 240'' управления работой компрессора функционирует таким же образом, как описано во взаимосвязи с предыдущими примерами выполнения, прежде всего с первым примером выполнения.