[发明专利]作为主轴压缩机的包括干式正位移单元的蒸汽压缩机

说明书

本发明涉及一种主轴压缩机，其设计为双轴旋转式位移机，用于输送和压缩流动介质，特别是蒸汽。所述主轴压缩机包括位于压缩机壳体(1)中的一对主轴转子，所述压缩机壳体(1)包括入口收集空间(11)和出口收集空间(12)。所述一对主轴转子的中心距离在入口侧端部上至少比在出口侧端部上长10％。这两个主轴转子(2,3)中的每一者由电动马达(18,19)驱动，并且电子同步机构控制着所述电动马达(18,19)从而使得所述主轴转子(2,3)以无接触方式进行旋转。

技术领域

循环过程优选基于卡诺定理(Carnot’s theorem)、散热和吸热以及作为在气相中循环介质的驱动来描述。循环过程的使用非常频繁，并且在我们的日常生活中循环过程已经变得不可或缺。这些过程包括顺时针和逆时针的卡诺过程、用于完成冷却任务的所需/定向的吸热(在制冷和空调领域)或为了吸热和散热利用热交换器来完成加热任务(关键词热泵)的所需/定向的吸热。为了循环介质的运动，通常需要用于气相循环介质的压缩机形式的驱动器。首先，循环介质及其特定性质是至关重要的。存在各种人工循环介质(通常是化学生产的，例如HFC和HFO)和天然循环介质(例如，氨、丙烷、丙烯、异丁烷、乙烷等)。

然而，水是无可辩驳的理想循环介质，因为水具有普遍的可用性，并且它完全无毒，能够在低压下以蒸汽的形式安全使用，甚至符合最严格的指导方针和安全条例，因此水具有资源友好、环保、低维护、高效和几乎没有任何潜在的风险(不可燃、非爆炸性、不危险)的特点。

背景技术

压缩机还存在的挑战是，因为在几毫巴的工作压力范围内，不仅需要巨大的流量，而且还需要非常高的压力条件。这导致压缩条件极其困难，特别是由于高温，特别是因为在这个压力范围内蒸汽的等熵指数相当高，约为1.327；相比之下，现代制冷剂位于略高于1.1的范围内，压缩机中的温度也会相应地适度增加。

现在蒸汽压缩的任务是由涡轮压缩机完成的，但是，为了使它们能够应对高压条件，必须在数个阶段中进行压缩，同时进行中间冷却。它们作为涡轮机的基本特征弱点是它们只允许适度满意的温度和压力条件。如果这里有更高效的压缩机解决方案，那么由于其巨大的优势，蒸汽作为循环介质将是一项重大进步。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过处理所需压力差的正位移机和用于正位移机的具有典型陡峭特征曲线的大p/p压力条件(即，压力值超过容积流量与相应的工作点)在已知的工作领域和压力范围内压缩(优选地)蒸汽，该压力范围通常被称为粗真空，其中，该机器必须完全干式运行(无工作流体)，并且与现有涡轮压缩机相比，该机器对于整个系统应具有整体功效，并更适合整个应用领域，以便更好地满足用户在制冷和热泵领域以及其它(卡诺)循环过程中的要求，特别是在更大的压力范围方面。

利用气体入口舱室(11)和气体出口舱室(12)根据主轴压缩机原理以2轴正位移机的形式实现如下目的：在低于大气压(优选地在6mbar与300mbar之间，即，在经典的粗真空区域中)的压力下压缩蒸汽，功率范围为小于1kW至远远超过作为用于制冷技术(即，工业制冷、商用制冷和建筑空调)的制冷循环功率或作为热泵循环功率[根据“COP”(作为示例)值，所需的压缩机功率较低]的100kW。这里，主轴转子之间的在气体入口侧(11)处的中心距离大于在气体出口侧(12)处的中心距离，因此就导致产生了交叉角α，该交叉角α优选在3°至25°之间。以这种方式，提供了下述特征：

根据本发明的特征是：

1)电子同步机构，因为每个主轴转子(2和3)由其自身的驱动马达(18和19)进行驱动，每个驱动马达都有自己的FU(22和23)，每个驱动马达都有自己的用于检测旋转角位置的测量系统(20和21)，以及每个驱动马达都有自己的FU控制单元(24)，这就通过它们自己的频率转换器(22和23)确保了这些驱动马达(18和19)以相应的速度被驱动，因此主轴转子对(即，2和3)能够在彼此无接触的情况下工作。