專利名稱：一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空氣壓縮機及其凈化設備，具體是一種包含渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統集于一體的全性能渦旋式空氣壓縮機一體機。
背景技術：
隨著科學技術的進步和工業(yè)現代化的發(fā)展，特別是高技術產業(yè)的興起，對空壓機能耗、壓縮空氣品質的要求越來越高，壓縮空氣(氣體)的污染及其凈化技術引起了各國用氣部門和制造商的重視，具有除油、除水、除塵、除氣味的各種凈化裝置不斷被開發(fā)，市場需求與日俱增，壓縮空氣凈化技術的發(fā)展不僅為新興的高技術產業(yè)和傳統工業(yè)改造提供潔凈、可靠的氣源，而且自身也從高新技術的發(fā)展中受益匪淺，其中壓縮空氣冷凍干燥機(以下簡稱冷干機)就是將含水蒸氣、油污等雜質的壓縮空氣降低到其露點溫度以下，使得其中的水蒸氣凝結成液態(tài)水滴，通過氣水分離器進行分離，除去水分同時除去空氣(氣體)中的其他雜質而潔凈空氣的方法和裝置。目前節(jié)能降耗與綠色環(huán)保成為了我們國家工業(yè)發(fā)展的主題，因而對于空壓機行業(yè)來說產品升級與創(chuàng)新勢在必行。目前國內市場上銷售的中小型空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)主要是活塞式空壓機、螺桿式空壓機和極少量剛進入市場的渦旋式空壓機?；钊娇諌簷C雖然成本較低，但是活塞機存在噪音大、能耗高、氣質差、易損件多、故障率高、維修費用高等許多弊端。螺桿式空壓機則加工復雜成本高，適合于用氣量較大的場所。與活塞空壓機、螺桿空壓機相比， 渦旋式空壓機具有節(jié)能、低噪、維修率低等優(yōu)點，性價比高，且技術也較成熟，并隨著國家節(jié)能減排、環(huán)保戰(zhàn)略的深入實施，在中小排量的空壓機中渦旋式空壓機將逐漸取代活塞式空壓機及螺桿式空壓機。另外，市場上銷售的國產中小型空壓機仍以單機為主，用戶要使用高品質壓縮空氣時，需另配置儲氣罐、干燥設備、過濾設備對壓縮空氣進行除水、油、雜質的凈化處理，這樣整個空氣壓縮系統和壓縮空氣凈化系統占地及空間多，系統管路復雜，泄漏點多，維護設備多。因此，國內一些廠家進行了空壓機一體機的研制和生產，目前主要有全封閉箱式螺桿空壓機一體機和半封閉移動式螺桿空壓機一體機。如，柳州富達機械有限公司生產的 LUD5-LUD30型全封閉箱式螺桿空壓機一體機，只是將螺桿空壓機、冷凍干燥器和高效過濾器集于一體，由于機內未設置儲氣罐，不能對壓縮空氣進行氣水初分和穩(wěn)壓，使壓縮空氣壓力不穩(wěn)定，而且必須通過加大冷凍干燥器的功率，才能獲得高品質壓縮空氣，從而增加了壓縮空氣凈化的能耗；又如，專利號ZL 200620049530. 6所述的低露點螺桿空壓機一體機，它由安裝在儲氣罐的螺桿空壓機、風冷卻器、除油過濾器、低露點干燥機集成的半封閉移動式一體機。所述低露點干燥機采用兩個以上干燥過濾器，其除水效果的壓力露點(0.7MPa) 可達到-10 _15°C，由于對干燥過濾器的除水要求太高，工作時間稍長壓力露點會急驟上升，到目前為止，市場上仍無該專利技術方案的實物產品。發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是提供一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機，以解決現在空壓站空壓機能耗高、噪音大，壓縮空氣凈化處理設備系統占地及空間多、系統管路復雜、輸送沿程壓力損失大、輸送效率低、工作不靈活，以及其中的壓縮空氣干燥設備蒸發(fā)傳熱效果較差、 熱回收效率較低、壓縮空氣出口露點溫度不穩(wěn)定。本發(fā)明解決問題采取的技術方案是一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機，它包括渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統及連接管道；所述渦旋空氣壓機系統包括渦旋空壓機、電動機、油氣分離罐、油氣冷卻器；所述儲氣系統包括儲氣罐、安全閥、排污管道；所述冷凍干燥系統包括制冷壓縮機、風冷冷凝器、節(jié)流裝置、高低壓保護器、一體式預冷蒸發(fā)器、旁通閥、自動排水器；所述冷凍干燥系統內的一體式預冷蒸發(fā)器包括預冷器、蒸發(fā)器、汽水分離裝置 (兼過濾器)、排水管；所述精密過濾系統包括三個高效過濾器，其壓縮空氣過濾分為初級、中級和高級三級過濾；渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統集于一體安裝在機箱內，所述渦旋式空壓機系統通過管道與儲氣系統進氣口連通，儲氣系統出氣口與精密過濾系統的初級高效過濾器進氣口連通，精密過濾系統的初級高效過濾器出氣口與冷凍干燥系統的一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口連通，一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口與精密過濾系統中串接的中級、高級高效過濾器的進氣口連通，高級高效過濾器出氣口接用戶端。所述精密過濾系統的高效過濾器均配備有自動排水器。所述機箱的內表面置有吸音海綿。本發(fā)明中，渦旋空壓機通過電動機的驅動對空氣進行壓縮，壓縮空氣(油氣混合物)依次經管道進入油氣分離罐和油氣冷卻器進行油與空氣的分離冷卻，油可繼續(xù)循環(huán)使用，空氣進入儲氣系統，整個渦旋空氣壓機系統具有結構緊湊、低能耗、低噪音的特點；壓縮空氣進入儲氣罐進行氣水初分和穩(wěn)壓，并除掉其中部分的水蒸氣和油污，以降低冷凍干燥系統和精密過濾系統負荷；冷凍干燥系統冷媒采用環(huán)保型R134a，也可用R22，壓縮空氣經一體式預冷蒸發(fā)器的冷凍干燥，可使出口壓力露點達到2 5°C (0. 8MPa)；一體式預冷蒸發(fā)器利用預冷器回收蒸發(fā)器多余的冷量，對壓縮空氣預冷，降低蒸發(fā)器熱負荷，進而減少其能耗，預冷后的壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻，水蒸氣凝結成液態(tài)水，經過汽水分離金屬絲網(即汽水分離裝置)分離，再經排水管進入自動排水器排出；精密過濾系統包括三個高效過濾器和與之連接的三個自動排水器，其壓縮空氣過濾分為初級、中級和高級三級過濾，壓縮空氣過濾后達到除塵精度0. 1 μ m，除油精度0. lppm。本發(fā)明的工作原理空氣通過進氣過濾器進入渦旋空氣壓縮機完成壓縮，壓縮空氣依次經管道進入油氣分離器和油氣冷卻器進行油與空氣的分離冷卻，進入儲氣罐進行氣水初分和穩(wěn)壓，并除掉其中部分的水蒸氣和油污，進入初級高效過濾器和一體式預冷蒸發(fā)器進行過濾及冷凍干燥，即利用預冷器回收蒸發(fā)器多余的冷量，對壓縮空氣預冷，降低蒸發(fā)器熱負荷，進而減少其能耗，預冷后的壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻，水蒸氣凝結成液態(tài)水，冷凍干燥后的壓縮空氣進入串接的中級、高級高效過濾器過濾，通過排水管將分離出的水和油污從自動排水器排出，給用戶提供穩(wěn)定、高品質的壓縮空氣。綜上所述，本發(fā)明全性能渦旋空氣壓縮機一體機特別采用渦旋空氣壓縮機系統， 有機地將渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統集于一體，具有節(jié)能、低噪音、安裝操作方便、排氣干燥潔凈等優(yōu)點，解決了空壓機能耗高，小型空壓站設備成本高，占地與空間多，管路復雜，噪音大等問題；占地及空間少，無需基礎安裝； 運行噪聲和能耗低，排氣潔凈，符合環(huán)保要求；工作靈活，可安放在工作場所實現單機或多機在線供氣；最終出來的壓縮空氣的質量可達到壓力露點溫度為2 5°C (0. 8MPa)，除塵精度0. 1 μ m，除油精度0. Ippm,整機噪音值< 65dB
以下結合附圖和實施例，對全性能渦旋空氣壓縮機一體機的具體實施方式
作進一步說明。


圖1是0XQN-1/8全性能渦旋空氣壓縮機一體機結構示意簡圖。圖2是冷凍干燥系統結構示意簡圖。圖3是冷凍干燥系統中一體式預冷蒸發(fā)器結構簡圖。
具體實施方式
參照
圖1、圖2、圖3，全性能渦旋空氣壓縮機一體機由機箱1及安裝在機箱內的制冷壓縮機2、自動排水器3、電控系統4、渦旋空壓機5、一體式預冷蒸發(fā)器6、吸音海綿7、風冷冷凝器8，初級高效過濾器9、油氣冷卻器10、儲氣罐11、油氣分離罐12、電動機13、旁通閥14、節(jié)流毛細管15、干燥過濾器16、高低壓開關17及其管道組成。該機具體包括渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統及連接管道，上述系統集于一體安裝在機箱內1，機箱的內表面置有吸音海綿7。一體機的渦旋空氣壓縮機系統包括渦旋空壓機5、電動機13、油氣分離罐12、油氣冷卻器10等。一體機的渦旋空壓機5通過電動機13的驅動對空氣進行壓縮，壓縮空氣(油氣混合物)依次經管道進入油氣分離罐12和油氣冷卻器10進行油與空氣的分離冷卻，油可繼續(xù)循環(huán)使用，空氣進入儲氣罐11。一體機的儲氣系統包括儲氣罐11、安全閥、排水管道等。壓縮空氣進入儲氣罐11 進行氣水初分和穩(wěn)壓，并除掉其中部分的水蒸氣和油污，以降低冷凍干燥系統和精密過濾系統負荷。一體機的冷凍干燥系統包括制冷壓縮機2、風冷冷凝器8、節(jié)流裝置毛細管15、高低壓保護器17、一體式預冷蒸發(fā)器6、旁通閥14等；一體式預冷蒸發(fā)器6包括預冷器、蒸發(fā)器、汽水分離裝置金屬絲網(兼過濾器)、自動排水器3等，一體式預冷蒸發(fā)器采用本公司 2011年6月申請的“一體式預冷蒸發(fā)器”(申請?zhí)?01120189708. 8)技術，它為套管式集成式結構，包括蒸發(fā)器和預冷器，蒸發(fā)器套裝在預冷器內，兩者成為一個整體；預冷器在其殼體上設有壓縮空氣進出口和排水口，蒸發(fā)器在其殼體設有壓縮空氣出口和排水口，在其殼體端板設有壓縮空氣進口 ；預冷器的殼體和連接在殼體上的兩端板與裝入兩端板孔內的熱交換管構成預冷單元，對進入熱交換管內的壓縮空氣進行預先冷卻；蒸發(fā)器的殼體和連接在殼體上的兩端板與盤管式蒸發(fā)器構成蒸發(fā)單元，對預冷的壓縮空氣進行冷凍干燥；所述的預冷單元管程內通未冷凍干燥的壓縮空氣，預冷單元的殼程內通來自蒸發(fā)器冷凍干燥以后的壓縮空氣。這樣，壓縮空氣依次進入一體式預冷蒸發(fā)器6的預冷器預冷和蒸發(fā)器冷凍干燥，使得壓縮空氣出口壓力露點達到2 5°C (0. 8MPa)。—體機的精密過濾系統由初級高效過濾器9和中級、高級高效過濾器(圖中未顯示)及與之連接的三個自動排水器組成，壓縮空氣經初級高效過濾器9和中級、高級高效過濾器的過濾，可達到除塵精度0. 1 μ m，除油精度0. lppm。渦旋式空壓機系統通過管道與儲氣系統進氣口連通，儲氣系統出氣口與精密過濾系統的初級高效過濾器9進氣口連通，精密過濾系統的初級高效過濾器出氣口與冷凍干燥系統的一體式預冷蒸發(fā)器6的進氣口連通，一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口與精密過濾系統中串接的中級、高級高效過濾器的進氣口連通，高級高效過濾器出氣口接用戶端。本發(fā)明中，渦旋空壓機5出氣口與油氣分離罐12進氣口、油氣分離罐12出氣口與油氣冷卻器10進氣口、冷卻器10出氣口及壓力維持閥與儲氣罐11進氣口、儲氣罐11出氣口與初級高效過濾器9進氣口、初級高效過濾器9出氣口與一體式預冷蒸發(fā)器6進氣口、一體式預冷蒸發(fā)器6出氣口與串接的中級、高級高效過濾器進氣口均用管道連通，高級高效過濾器出氣口接用戶端。本發(fā)明工作運行如下渦旋空壓機5在電動機13的驅動下，空氣經進氣過濾器進入渦旋空壓機5壓縮，壓縮空氣(油氣混合物)依次經管道進入油氣分離罐12和油氣冷卻器10進行油與空氣的分離冷卻，油可繼續(xù)循環(huán)使用，空氣進入儲氣罐11進行氣水初分和穩(wěn)壓，除掉其中部分的水蒸氣和油污，進入初級高效過濾器9和一體式預冷蒸發(fā)器6進行過濾及冷凍干燥，利用預冷器回收蒸發(fā)器多余的冷量，對壓縮空氣預冷，降低蒸發(fā)器熱負荷，進而減少其能耗，預冷后的壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷干，進入串接的中級、高級高效過濾器進行過濾，再經自動排水器3將分離出的水和油污排出，最終使用的壓縮空氣的質量可達到壓力露點溫度2 5°C (0. 8MPa)，除塵精度0. 1 μ m，除油精度0. lppm。該一體機有機地將渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系集于一體，其機組占地及空間少，無需基礎安裝；運行噪聲和能耗低，排氣潔凈，符合環(huán)保要求；工作靈活， 可安放在工作場所實現單機或多機在線供氣。
權利要求1.一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機，其特征在于它包括渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統及連接管道；所述渦旋空氣壓機系統包括渦旋空壓機、電動機、油氣分離罐、油氣冷卻器； 所述儲氣系統包括儲氣罐、安全閥、排污管道；所述冷凍干燥系統包括制冷壓縮機、風冷冷凝器、節(jié)流裝置、高低壓保護器、一體式預冷蒸發(fā)器、旁通閥、自動排水器；所述冷凍干燥系統內的一體式預冷蒸發(fā)器包括預冷器、蒸發(fā)器、汽水分離裝置、排水管；所述精密過濾系統包括三個高效過濾器，其壓縮空氣過濾分為初級、中級和高級三級過濾；所述渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統集于一體安裝在機箱內，渦旋式空壓機系統通過管道與儲氣系統進氣口連通，儲氣系統出氣口與精密過濾系統的初級高效過濾器進氣口連通，精密過濾系統的初級高效過濾器出氣口與冷凍干燥系統的一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口連通，一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口與精密過濾系統中串接的中級、高級高效過濾器的進氣口連通，高級高效過濾器出氣口接用戶端。
2.根據權利要求1所述一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機，其特征在于所述精密過濾系統的高效過濾器均配備有自動排水器。
專利摘要本實用新型公開的一種全性能渦旋空氣壓縮機一體機，它包括機箱及安裝在機箱內的渦旋空氣壓縮機系統、儲氣系統、壓縮空氣冷凍干燥系統和精密過濾系統。所述渦旋式空壓機系統通過管道與儲氣系統進氣口連通，儲氣系統出氣口與精密過濾系統進氣口連通，精密過濾系統的初級高效過濾器出氣口與冷凍干燥系統的一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口連通，一體式預冷蒸發(fā)器的進氣口與精密過濾系統中串接的中級、高級高效過濾器的進氣口連通，高級高效過濾器出口接用戶端。本實用新型占地及空間少，無需基礎安裝；運行噪聲和能耗低，排氣潔凈，符合環(huán)保要求；工作靈活，可安放在工作場所實現單機或多機在線供氣。
文檔編號F04C18/02GK202326234SQ201120342029
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者喻首賢, 張建平, 朱鋼, 王美, 郭一蘭, 黃貽權 申請人:湖南云箭集團有限公司