[发明专利]多级压缩机单元和用于调节马达的转速的方法

说明书

本发明涉及一种多级压缩机单元(1)，其包括：至少第一压缩机级(2)，其包括通过第一齿轮传动装置(9)驱动的第一压缩机元件(5)；和第二压缩机级(3)，其包括通过单独的第二齿轮传动装置(14)驱动的第二压缩机元件(10)，第一和第二齿轮传动装置(9、14)包括驱动齿轮和构造成作为倍增器的从动齿轮，从动齿轮中的每一个相应地连接到第一压缩机元件(5)或第二压缩机元件(10)的转子的轴，其中，第一马达(8)和第二马达(13)适于分别驱动第一压缩机级(2)和第二压缩机级(3)，其中，第一齿轮传动装置(9)和第二齿轮传动装置(14)中的任一个的从动齿轮和驱动齿轮之间的齿轮比位于2和6之间。

技术领域

本发明涉及一种多级压缩机单元，所述多级压缩机单元包括：入口和压缩气体出口、至少第一压缩机级、和第二压缩机级，所述至少第一压缩机级包括第一压缩机元件，所述第一压缩机元件由第一马达通过第一齿轮传动装置驱动，所述第二压缩机级包括第二压缩机元件，所述第二压缩机元件由第二马达通过单独的第二齿轮传动装置驱动，其中所述第一和第二齿轮传动装置中的每一个均包括：相应地连接到第一马达或第二马达的驱动齿轮；和构造成倍增器的从动齿轮，所述从动齿轮中的每一个相应地连接到所述第一压缩机元件或第二压缩机元件的转子的轴，其中第一马达和第二马达适于分别驱动第一压缩机元件和第二压缩机元件。

背景技术

多级压缩机单元广泛用于工业中，这种已知的单元通常具有至少两个压缩机级，其中，压缩机元件由相同的马达驱动或由单独的马达驱动。

如果压缩机元件由相同的马达驱动，即使这些可能是可靠的，但是这些压缩机单元在两个压缩机级的速度调节的灵活性方面受到限制。

在WO 2017/169,595A中可以找到两级压缩机的示例，其中每级均包括通过逆变器驱动的马达。

在又一个示例中，WO 01/31202中，提供了一种多级压缩机，其中压缩机级的压缩机元件基于在多级压缩机的出口处测量的压力而被单独驱动。

通常，这些已知的压缩机单元包括以低速驱动的相当大的马达，从而使得它们在制造成本和操作成本方面效率低，这是因为马达没有满负荷使用。

发明内容

考虑到上述缺点，本发明的目的是提供一种多级压缩机单元，其允许根据不同压缩机级各自的参数调节不同压缩机级的速度而增加灵活性。

本发明的另一个目的是提供一种在制造成本和操作成本方面都有效的多级压缩机单元。

本发明的又一个目的是提供一种解决方案，用于以高负荷使用驱动不同压缩机级的压缩机元件的马达。

本发明通过提供一种多级压缩机单元解决了上述和/或其他问题中的至少一个，所述多级压缩机单元包括入口和压缩气体出口、至少第一压缩机级、和第二压缩机级，该至少第一压缩机级包括由第一马达通过第一齿轮传动装置驱动的第一压缩机元件，第二压缩机级包括由第二马达通过单独的第二齿轮传动装置驱动的第二压缩机元件，其中所述第一和第二齿轮传动装置中的每一个包括：相应地连接到第一马达或第二马达的驱动齿轮；构造为倍增器的从动齿轮，每个所述从动齿轮均相应地连接到所述第一压缩机元件或第二压缩机元件的转子的轴，由此第一马达和第二马达适于分别驱动第一压缩机元件和第二压缩机元件，其中所述第一齿轮传动装置和第二齿轮传动装置中的任一个的从动齿轮和驱动齿轮之间的齿轮比介于2和6之间。

通过在所述第一和第二齿轮传动装置中的任一个的从动齿轮和驱动齿轮之间采用这样的齿轮比，根据本发明的多级压缩机单元可以包括以更高的速度驱动同时仍然满足用户需求的小型马达，从而与现有的压缩机单元相比提高了多级压缩机单元的效率。

因此，由于马达较小，不仅提高了多级压缩机单元的运行效率，而且降低了制造成本。

另外，根据本发明的多级压缩机单元的能量占用面积也变得更小。

此外，通过使用更小的马达，多级压缩机单元的尺寸和重量减小。