[发明专利]用于压缩气体的压缩机模块以及装备有所述压缩机模块的压缩机

说明书

本公开涉及一种用于压缩气体的压缩机模块，其包括：压缩机元件(2)，其具有含集成的压缩机元件冷却器(22)的外壳；马达(5)；和气体冷却器(10)，所述气体冷却器用于使源自所述压缩机元件(2)的所述经压缩的气体冷却，其特征在于，所述气体冷却器(10)包括初级区段(13)和次级区段(16)，有待冷却的气体能够被引导通过所述初级区段，所述次级区段与所述初级区段(13)热交换接触；第一冷却回路(17)能够引导冷却剂通过所述气体冷却器(10)的所述次级区段(16)或通过所述次级区段的一部分，并且第二冷却回路(23)能够引导冷却剂通过所述压缩机元件冷却器(22)；并且其中所述第一冷却回路(17)和所述第二冷却回路(23)串联或并联接合在一起并且被引导到共用的输出端(19)。

技术领域

本发明涉及一种压缩机模块和装备有所述压缩机模块的压缩机。更具体地，本发明涉及一种用于冷却压缩机模块的冷却系统。

背景技术

用于压缩机的冷却系统的示例能够在US2751144A和US1764753A中发现，其公开了液体冷却的压缩机，其中，通过穿过相应外壳的一系列通道来进行冷却。

其他已知的压缩机模块包括：压缩机元件；马达，所述马达用于驱动压缩机元件；如果适用，齿轮箱，所述齿轮箱位于压缩机元件与马达之间；气体冷却器，所述气体冷却器用于使经压缩的气体冷却；和独立封闭油路，所述独立封闭油路具有油槽；油冷却器；和油泵，所述油泵用于驱动油从油槽通过压缩机模块并且经过油冷却器；和油过滤器，所述油过滤器用于润滑轴承且如果适用也润滑齿轮。

通常，各种部件组装在压缩机的外壳中，其中经压缩的气体由冷却器冷却，例如水等液体冷却剂被驱动通过所述冷却器，或经压缩的气体借助于风扇在散热器中被冷却，所述风扇使周围空气流动通过外壳以用于冷却这些散热器。

冷却器和散热器借助于柔性或固定的外部管和连接件而连接以沿着压缩机模块引导冷却剂或引导冷却剂通过压缩机模块。这些管和连接件不仅昂贵，而且还有缺陷和泄漏，这可能会导致此类压缩机模块的更高维护成本。

空气冷却的缺点在于移除压缩热量的通风空气难以有效地应用。还难以利用空气冷却而冷却到低温，因为为了在通风气温与有待冷却的介质之间实现小的温差(也叫做ΔT)，需要非常昂贵的非常大的冷却器。例如，在利用直接空气冷却或间接空气冷却(例如借助于具有散热器的油路)的实践中，压缩机元件大体上在其操作速度下保持相对热，这会损害压缩机效率。

额外缺点在于空气冷却由于散热器积聚灰尘和其它污垢而随时间降低。出于此原因，散热器大体上尺寸过大地设计以一直确保充分的冷却能力，并且散热器必须定期清洁，这意味着额外成本。

在许多压缩机中，水主要在大型压缩机中用作冷却剂。

这种压缩机的示例能够在US2010/303/658A中发现，其中，描述了水冷却的无油压缩机，压缩机包括两级压缩机：低压级和高压级、中间冷却器、后冷却器以及油冷却器。用于冷却水的路径在冷却水输入端口处分支成用于后冷却器和中间冷却器的冷却水路径以及用于油冷却器的冷却水路径。

此外，水实现压缩热量能够从压缩机回收且此回收的热量以有用的方式使用，例如用于对建筑物进行加热或生成电力等。

为了使此类热回收经济有效，必须从压缩机抽取最大热量，不仅从经压缩的气体和从压缩机元件本身，而且还从其它位置抽取热量，例如马达、马达的驱动器(如果适用)、轴承和任何齿轮箱，并且这例如直接通过马达的水冷却来实现，或例如间接通过从用于使轴承和齿轮润滑的油抽取热量来实现。

马达和压缩机元件的冷却器大体上通过外部管连接到外部冷却器。

油路也总是设置有经由外部管连接的独立外部冷却器。

缺点在于需要大量外部管和连接以引导水和周围的油，并且同样在此情况下这些管和连接抬高了压缩机的成本价，并且还带来了缺陷和泄漏的额外风险。