СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ В ВИНТОВОМ КОМПРЕССОРЕ

1. Способ управления компрессорным элементом винтового компрессора, в котором компрессорный элемент (1) содержит корпус (2) с двумя взаимозацепленными спиральными роторами (3-4), каждый из которых содержит вал (5) со спиральной частью (6, 7) ротора на нем, при этом вал (5) каждого ротора (3-4) поддерживается в корпусе (2) в осевом направлении (Х-Х′) посредством по меньшей мере одного осевого подшипника (13 и/или 22), корпус (2) имеет впускное отверстие (8) для газа на одном торце роторов (3-4) выпускное отверстие (9) для газа на другом торце роторов (3-4), называемых стороной (10) впускного отверстия и стороной (11) выпускного отверстия, соответственно, отличающийся тем, что содержит этапы обеспечения компрессорного элемента (1} дополнительным средством, которое выполнено с возможностью создавать дополнительную силу, действующую по меньшей мере на один осевой подшипник (13 и/или 22) через ротор (3, 4), причем указанное средство формируют с помощью по меньшей мере одного магнита (17, 21), магнитная сила которого может действовать в осевом направлении по меньшей мере на один ротор (3-4) компрессорного элемента (1) и/или на внешнее кольцо второго подшипника, который установлен вокруг этого ротора; при этом в зависимости от режима, в котором работает компрессорный элемент, магнит или магниты можно включать и выключать; способ содержит процесс А и процесс В, причем:
процесс А содержит первый этап, на котором включают указанный первый магнит (17) во время запуска компрессорного элемента (1), так что первый магнит (17) воздействует на ротор (3) с силой, которая направлена от стороны выпускного отверстия (11) к стороне впускного отверстия (10), и отключают первый магнит (17) во время номинальной работы компрессорного элемента (1); и
процесс В содержит первый этап, на котором поддерживают указанный второй магнит (21) выключенным во время запуска компрессорного элемента (1), и включают второй магнит (21) во время номинальной работы компрессорного элемента (1), так что второй магнит (21) создает силу, которая направлена от стороны впускного отверстия (10) к стороне выпускного отверстия (11).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс А также содержит второй этап, на котором во время работы компрессорного элемента (1) включают первый магнит (17), в случае перехода данного компрессорного элемента (1) из состояния частичной нагрузки или полной нагрузки к нулевой нагрузке или в случае перехода от полной нагрузки к частичной нагрузке.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что содержит процесс А и процесс В, а второй этап процесса А также состоит в том, что включают второй магнит (21), в случае перехода данного компрессорного элемента (1) от частичной нагрузки или полной нагрузки к нулевой нагрузке или в случае перехода от полной нагрузки к частичной нагрузке.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый (17) и/или второй магнит (21) имеет свою ось NS, ориентированную параллельно осевому направлению (Х-Х′) роторов (3-4).
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый (17) и/или второй магнит (21) создает постоянное магнитное поле во время работы.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, применяют первый (17) и/или второй магнит (21), осевую силу которого, действующую на ротор (3-4) во время работы, можно регулировать или ею можно управлять.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для первого (17) и/или второго магнита (21) используют электромагнит.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого (17) и/или второго магнитов (21) используют магнит, который можно перемещать относительно ротора (3, 4) для включения магнита в состояние включено или выключено или для регулирования или управления осевой силой, действующей на ротор.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что между ротором (3, 4) и первым (17) и/или вторым магнитом (21) имеется воздушный зазор (20), причем воздушный зазор (20) проходит под наклоном относительно осевого направления роторов (3, 4).
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один ротор (3, 4) поддерживают в осевом направлении с помощью только одного одиночного осевого подшипника (13), называемого основным подшипником.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что основной подшипник представляет собой осевой подшипник (13) одиночного действия, другими словами, подшипник (13), который может воспринимать осевые силы только в одном осевом направлении: силы, которые направлены от стороны (11) выпускного отверстия к стороне (10) впускного отверстия, или силы, которые направлены в противоположном направлении.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что используют осевой основной подшипник (13) одиночного действия такого типа, который может воспринимать только силы, действующие на ротор (3, 4), которые ориентированы вдоль оси со стороны выпускного отверстия (11) в направлении стороны (10) впускного отверстия.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один ротор (3-4) имеет ведущее зубчатое колесо (14) для внешнего привода посредством двигателя, при этом оба ротора (3, 4), в случае необходимости, имеют дополнительное зубчатое колесо (15, 16) синхронизации передачи (15, 16) зубчатых колес между двумя роторами (3, 4), при этом магнитное поле одного или больше магнитов (17 и/или 21), воздействующих на ротор (3, 4), ориентировано таким образом, что во время работы, магниты (17 и/или 21) создают результирующую силу, которая ориентирована в противоположном направлении к результирующим осевым силам, возникающим на зубчатых колесах (14, 15, 16) соответствующего ротора (3, 4) в результате привода компрессорного элемента (1) через указанное ведущее зубчатое колесо (14).
14. Способ по п.10, отличающийся тем, что по меньшей мере на одном роторе (3, 4) размещен диск (19), на который могут воздействовать один или более магнитов (17-21), при этом диск (19) находится как можно ближе к основному подшипнику (13) соответствующего ротора (3, 4) в осевом направлении (Х-Х′).
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что в компрессорном элементе (1) отсутствует пружина, создающая осевое усилие на ротор (3).
16. Способ по любому из пп.11-14, отличающийся тем, что помимо одиночного осевого основного подшипника (13) устанавливают второй осевой подшипник (22) с двумя кольцами (24-25), между которыми находятся роликовые элементы (23), при этом одно кольцо (24) закрепляют вдоль оси на роторе (3), а другое кольцо (25) может перемещаться вдоль оси внутри корпуса (2), причем между корпусом (2) и подвижным кольцом (25) размещают пружину (26), которая создает осевое усилие.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что один или более магнитов (17-21) создают результирующее осевую силу, которая направлена противоположно направлению осевой силы, действующей со стороны пружины (26) на подвижное кольцо (25) второго осевого подшипника (22), при этом результирующая осевая сила одного или более магнитов (17-21) имеет такой же порядок величины, как осевая упругая сила, действующая на подвижное кольцо (25) второго подшипника (22), или больший порядок величины.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что пружина (26) воздействует с осевой силой на подвижное кольцо (25) второго осевого подшипника (22), которая направлена от стороны (11) выпускного отверстия к стороне (10) впускного отверстия, при этом при запуске компрессорного элемента (1) действие одного или более магнитов (21) отключают и включают во время номинальной работы для компенсации или избыточной компенсации осевой силы пружины (26).
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что пружина (26) воздействует с осевой силой на подвижное кольцо (25) второго осевого подшипника (22), которая направлена от стороны (10) впускного отверстия к стороне (11) выпускного отверстия, при этом при запуске компрессорного элемента (1) действие по меньшей мере одного магнита (17) включают для создания избыточной компенсации осевой силы пружины (26) и отключают во время номинальной работы.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью системы (31) управления регулируют осевую силу, с которой один или более магнит (17 и/или 21) воздействует на ротор (3, 4), система управления управляет создаваемой магнитной силой в зависимости от системного параметра, так чтобы осевая сила, действующая на подшипник (13, 22), находилась в пределах рабочей области соответствующего подшипника (13, 22), при этом такая рабочая область известна исходя из функциональной зависимости допустимой силы (F) от скорости (n).
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что системным параметром, в соответствии с которым регулируют осевую силу или ею управляют, является нагрузка на подшипник, скорость вращения (n) компрессорного элемента (1), температура подшипника, выпускное давление, перепад давления на компрессорном элементе (1) и/или давление во впускном отверстии компрессорного элемента (1).
22. Способ по п.20 или 21, отличающийся тем, что в системе (31) управления используется алгоритм управления силой, с которой магнит (17, 21) воздействует на ротор (3), при этом на первом этапе (а) определяют осевую силу воздействия ротора (3) на подшипник (13) на основе известной характеристики компрессора для компрессорного элемента (1), и это выполняют на основе измерений давления (p) в выпускном отверстии и скорости n вращения; на втором этапе (b) определяют максимально допустимую осевую силу рабочей области соответствующего подшипника (13, 22) на основе измеренной скорости вращения; на последующем этапе (с) эти два значения сравнивают друг с другом и определяют разность между этими двумя значениями; и, в конечном итоге, на этапе (d) регулируют ток (I) через магнит (17, 21) до устранения указанной разности.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что его применяют для компрессорного элемента (1) безмасляного винтового компрессора.
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что его применяют для компрессорного элемента (1) винтового компрессора низкого давления.
25. Способ по п.1, отличающийся тем, что между ротором (3, 4) и корпусом (2) используют по меньшей мере один магнит (17-21), который содержит уплотнитель (28), обеспечивающий герметизацию.
26. Способ по п.16, отличающийся тем, что для второго осевого подшипника (22) используют подшипник типа двойного действия.