[发明专利]运行压缩机的系统和方法

说明书

背景技术

本发明通常涉及往复式压缩机，具体地涉及控制压缩机入口阀的 闭阀时间的系统和方法。

压缩机典型地用于通过从电机或涡轮机获得动力来使工作流体 增压，并对工作流体施加压缩力。该工作流体可以是空气、冷冻剂或 类似流体。依据所采用的压缩方式，压缩机典型地分为容积式压缩机、 动能式压缩机(dynamic compressor)或涡轮压缩机。

容积式压缩机典型地用于通过减小容积来使工作流体增压，并可 进一步分类为往复式压缩机和旋转式压缩机。往复式压缩机典型地经 由在气缸内往复运动的活塞来压缩工作流体。旋转式压缩机典型地经 由在具有偏心率的气缸内旋转的滚筒来压缩工作流体。

大型工业往复式压缩机通常以匀速运行。此类压缩机可以通过控 制压缩机入口阀的打开和关闭而在部分负载下运行。通过改变压缩机 阀门的打开和关闭的定时，减少了流经压缩机的流体的质量流量(mass flow)。由此，可以提高压缩机在变化较大的速度和负载范围之上的总 性能。本领域的技术人员将理解可以改变曲轴和凸轮轴之间的相角 (phase angle)来调节阀门定时事件。由此，与采用固定阀门定时相比， 可以在更广的发动机运行特性和条件范围内获得更高的性能。

在一个示例中，压缩机使用液压致动机构在部分负载条件下控制 入口阀的打开和关闭。液压致动机构的压力由电磁阀控制。因此，减 小了流经压缩机的流体的质量流量，并增强了压缩机的性能。此类液 压致动机构可采用高压导管，以及到每一个入口阀的附加电气连接。 而且，此类液压系统在部分负载条件下无助于提高入口阀的受控打开 和受控关闭的灵活性。

需要改进的系统和方法来控制压缩机入口阀的阀门定时，以此使 压缩机在部分负载运行下实现灵活性。

发明内容

根据本实施例的一个方面，压缩机包括入口，其适合于在入口压 力下吸入流体，且入口阀与入口联接。入口阀适合于在入口压力下控 制通过入口的流体吸入。压缩机还包括凸轮，其适合于在使流体增压 的压缩机的压缩冲程期间控制入口阀的闭阀时间。压缩机还包括出 口，其适合于在压缩冲程之后排出加压的流体。

根据本实施例的另一个方面，压缩机包括入口，其适合于在入口 压力下吸入流体，且入口阀与入口联接。入口阀适合于在入口压力下 控制通过入口的流体吸入。压缩机还包括至少一个阻塞螺线管，其适 合于在压缩机的压缩冲程期间控制入口阀的闭阀时间。该至少一个阻 塞螺线管还适合于将入口阀在压缩机的压缩冲程期间维持在至少一 个止动点上。

根据本实施例的另一个方面，压缩机的运行方法包括在入口压力 下经由入口供给流体。该方法还包括促动凸轮，从而在压缩机的压缩 冲程期间控制与入口联接的入口阀的闭阀时间。

根据本实施例的另一个方面，压缩机的运行方法包括在入口压力 下经由入口供给流体，并促动至少一个阻塞螺线管，从而在压缩机的 压缩冲程期间控制与入口联接的入口阀的闭阀时间。

附图说明

当结合附图对下列详细说明进行阅读时，本发明的这些和其他特 征、方面和优点将变得更加明显，在所有附图中相同的标号代表相同 的部件：

图1是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机的示意 图，该往复式压缩机具有闭阀控制特征；

图2是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机的详细示 意图，该往复式压缩机具有闭阀控制特征；

图3是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机的示意 图，该往复式压缩机具有用于控制入口阀的闭阀时间的凸轮；

图4是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机在全负载 循环运行中压力相对于容积变化的曲线图；

图5是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机在部分负 载循环运行中压力相对于容积变化的曲线图；

图6是根据本实施例的一个示范性方面的往复式压缩机的示意 图，该往复式压缩机具有若干个适合于控制入口阀的闭阀时间的阻塞 螺线管；以及

图7和图8是描绘根据本实施例的特定示范性方面的压缩机的示 范性运行过程的流程图。

详细描述