压缩机膨胀机机器的制作方法

专利2025-06-05  83


本发明涉及一种用于运行用于工作介质的回路中的压缩机/膨胀机机器的方法,其中压缩机/膨胀机机器具有带螺杆转子壳体的机器壳体,在该螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧和高压侧之间的螺杆转子,用于压缩/膨胀工作介质,并与马达/发电机单元耦合。


背景技术:

1、在这种方法中存在如下问题:在压缩机/膨胀机机器关断时,在至少一个螺杆转子的区域中,尤其是在至少一个螺杆转子的高压侧的端面和机器壳体的与所述端面相对置的端壁面的区域中发生损坏,损坏的原因多种多样,例如高压侧和低压侧之间的压力差,以及可能螺杆转子的旋转方向的倒转或至少一个螺杆转子的区域中润滑的中断。


技术实现思路

1、因此,本发明的任务是改进开头所述类型的方法,使得避免至少一个螺杆转子的区域中的损坏。

2、在开头所述类型的方法中,该任务通过如下方式来解决:为了运行压缩机/膨胀机机器设置运行控制单元,运行控制单元在压缩机/膨胀机机器运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线减小马达/发电机单元的转速,直到达到至少一个螺杆转子的防止在至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围。

3、这种解决方案的优点在于,通过预设的转速变化曲线,可以将螺杆转子的转速限定性地减小到至少一个螺杆转子的最低转速范围,使得由此避免了上述问题。

4、特别有利的是,马达/发电机单元的转速变化曲线通过转速数据的在时间上连续的序列预设,例如其也可以具有连续的转速级。

5、这种在时间上连续的转速数据序列还可以设置关于时间的转速变化。

6、然而,特别有利的是,在时间上连续的转速数据具有连续的、不断降低的转速值。

7、在此,转速值仍可交错地在时间上连续。

8、然而,特别有利的解决方案在于,转速值随时间形成减速斜坡,即存在随时间形成减速斜坡的不断降低的转速值的组合的序列。

9、特别有利的是,减速斜坡的转速值随时间根据至少一个梯度减小。

10、优选地,在此提出,减速斜坡具有制动启动斜坡,在制动启动斜坡中转速值随时间根据第一梯度减小。

11、更好的是,减速斜坡具有接着制动启动斜坡的末端制动斜坡,在该末端制动斜坡中,转速值随时间根据第二梯度减小,以便最初以第一梯度实现螺杆转子的转速大幅减小,并通过接着的末端制动斜坡的第二梯度实现至少一个螺杆转子的至最低转速范围的尽可能平缓的过渡。

12、为了确保至少一个螺杆转子不再经历加速,优选地提出:在减速斜坡之后,运行控制单元继续在至少一个螺杆转子的最低转速范围内运行马达/发电机单元。

13、优选地,在此最低转速范围导致至少一个螺杆转子的转速低到使得在螺杆转子的高压侧的端面和端壁面之间的密封间隙的区域中不发生磨损、加热或过热。

14、优选地,至少一个螺杆转子的最低转速范围在至少一个螺杆转子的转速的范围内,所述转速从20hz延伸到0hz。

15、优选地,至少一个螺杆转子的最低转速范围从5hz延伸到0hz的转速,更优的是,螺杆转子中的至少一个螺杆转子的最低转速范围从3hz的转速延伸到0hz的转速,在极端情况下,转速为0hz。

16、原则上,运行控制单元会运行为使得其持久地维持至少一个螺杆转子的最低转速范围,直到压缩机-膨胀机机器下次启动。

17、然而,出于效率原因,有利的是,运行控制单元在预设的保持时间期间维持至少一个螺杆转子的最低转速范围,使得可以限制作用于至少一个螺杆转子的时长。

18、优选地,在此提出,保持时间至少为三秒。

19、更优的是,保持时间至少为五秒。

20、合乎目的地提出,保持时间维持长到能够得出在压缩机/膨胀机机器中不再存在低压侧和高压侧之间的作用于至少一个螺杆转子上的压力差。

21、合乎目的地在此提出,保持时间最大为三分钟。

22、更优的是,保持时间最大为一分钟。

23、对此替选地,有利的是,运行控制单元维持至少一个螺杆转子的最低转速范围,直到在压缩机/膨胀机机器中不再存在低压侧和高压侧之间的对螺杆转子起加速作用的压力差。

24、为此,合乎目的地提出借助传感器检测压力差。

25、一个有利的解决方案在于,在正常运行中,运行控制单元使压缩机/膨胀机机器以正常运行模式工作,在所述正常运行模式中螺杆转子的转速的调节通过回路的上级控制装置进行。

26、为了确保在存在要求压缩机/膨胀机机器的运行结束的信号时,运行控制单元按照根据本发明的解决方案执行压缩机/膨胀机单元的运行的结束,提出:运行控制单元在正常运行模式中由监控模式监控,该监控模式检测需要结束在正常运行模式中的压缩机/膨胀机单元的运行的信号,并且在存在这种信号时,运行控制单元过渡到运行结束模式。

27、在这种情况下,优选提出,马达/发电机单元在运行结束模式中根据预设的转速变化曲线运行,以结束压缩机/膨胀机机器的运行。

28、为了在运行结束模式下也识别到在多大程度上达到至少一个螺杆转子的最低转速范围,运行结束模式由转速监控模式监控,该转速监控模式检测至少一个螺杆转子的最低转速范围的达到。

29、尤其是,在此在转速监控模式中提出,当达到最低转速范围时,转速监控模式开始向保持模式的过渡,在保持模式中,至少一个螺杆转子的转速在限定的保持时间内维持在最低转速范围内,所述限定的保持时间确保在保持时间结束时不存在对至少一个螺杆转子起加速作用的压力差,使得由此也不会对至少一个螺杆转子有作用,所述作用会导致至少一个螺杆转子的区域中的损坏。

30、对此替选地提出,当达到最低转速范围时,转速监控模式开始向保持模式的过渡,在保持模式中,至少一个螺杆转子的转速维持在最低转速范围内,直到不存在对至少一个螺杆转子起加速作用的压力差,使得由此也不会对至少一个螺杆转子有作用,所述作用会导致至少一个螺杆转子的区域中的损坏。

31、此外优选地提出,运行控制单元在运行结束模式期间和/或在保持模式期间激活压缩机/膨胀机机器的低压侧和高压侧之间的压力释放装置,以便由此确保至少在保持模式结束时没有尤其显著的压力差作用到至少一个螺杆转子上。

32、在上述的压缩机/膨胀机机器中,尤其提出,所述压缩机/膨胀机机器在螺杆转子壳体中具有两个相互啮合的螺杆转子。

33、此外,特别有利的实施方案提出,压缩机/膨胀机机器和马达/发电机单元设置在整体壳体中。

34、根据本发明的压缩机机器例如设置在冷却回路、热泵回路或蒸汽压缩设备中。

35、在压缩机/膨胀机机器作为压缩机机器工作的特殊情况下,提出:运行控制单元构成为压缩机运行控制单元并包括变频器,该变频器具有整流器,该整流器从交流供电网对直流中间电路馈电,并且该变频器具有逆变器,该逆变器从直流中间电路对压缩机机器的马达单元馈电。

36、此外优选地提出,压缩机运行控制单元具有控制变频器的控制单元,其中例如控制单元也可以集成到变频器中。

37、原则上,控制单元可以控制逆变器和整流器。为了简化起见,特别有利的是,用于控制马达单元的转速的控制单元操控变频器的逆变器,尤其是只操控变频器的逆变器,因为在该简化的解决方案中不设置整流器对供电网的反馈。

38、尤其是,控制单元构成为,使得其通过操控逆变器在压缩机机器在正常运行模式中运行时根据由用于运行该回路的上级的控制装置产生的信号来控制马达单元的转速。

39、在此情况下特别合乎目的的是,控制单元利用监控模式不断对正常运行模式检查:是否维持正常运行模式还是结束正常运行模式,以便确保正常运行模式不会不允许地继续运行。

40、尤其是在此情况下提出,在存在传送到控制单元的关断信号的情况下,控制单元在监控模式中激活运行结束模式,并在此开始从正常运行模式到运行结束模式的过渡。

41、优选地在此情况下提出,控制单元在运行结束模式中根据预设的转速变化曲线运行压缩机机器,直到达到至少一个螺杆转子的防止至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围。

42、此外优选地提出,控制单元利用转速监控模式监控运行结束模式,以识别是否已达到至少一个螺杆转子的最低转速范围。

43、此外,优选提出,在达到防止至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围时,控制单元过渡到保持模式,在所述保持模式中维持至少一个螺杆转子的最低转速范围。

44、根据本发明的膨胀机机器例如设置在热力循环过程中,尤其是orc设备或蒸汽膨胀设备的热力循环过程中。

45、因此,另一有利的解决方案提出,压缩机/膨胀机机器作为膨胀机机器工作,运行控制单元构成为膨胀机运行控制单元,并包括变频器,该变频器具有电网逆变器,该电网逆变器自身与交流供电网连接,并将来自交流供电网的能量馈入直流中间电路中,或将来自直流中间电路的能量馈入交流供电网、膨胀机运行控制单元具有压缩机逆变器,该压缩机逆变器从直流中间电路向用于在热力循环过程中运行的回路的压缩机的马达馈电,膨胀机运行控制单元具有发电机逆变器,该发电机逆变器将由发电机单元输送的能量馈入直流中间电路。

46、利用这种专门构造的变频器,可在相应的运行状态下对膨胀机机器进行有利控制。

47、尤其也提出,发电机逆变器通过与直流中间电路的耦合来预设发电机单元的启动行为,尤其是在启动时短暂地给发电机单元通电。

48、此外优选提出,膨胀机运行控制单元具有控制变频器的控制单元。

49、这种控制单元优选构成为,其操控发电机逆变器,以便将由发电机产生的电功率馈入直流中间电路,或在必要时,通过与直流中间电路耦合来预设发电机单元的启动行为。

50、此外也有利地提出,控制单元操控电网逆变器,以便一方面从电网能够馈入直流中间电路,而另一方面将由发电机逆变器馈入直流中间电路的发电机单元的电功率馈入电网。

51、此外优选提出,控制单元操控压缩机逆变器,以便通过控制压缩机的功率来控制热力循环过程中的高压。

52、一个特别合乎目的的解决方案在于,控制单元通过操控电网逆变器、压缩机逆变器和发电机逆变器在正常运行模式中根据用于达到和维持高压接口处的高压的信号来控制用于压缩机和发电机单元的马达,控制马达的转速,并且将由发电机单元产生的电功率输送给直流中间电路,其中电网逆变器将来自直流中间电路的多余的电功率输送给供电网。

53、此外优选提出,控制单元在监控模式中监控正常运行模式进行:是否存在可能的关断信号,并且在存在这样的关断信号的情况下,开始从正常运行模式到运行结束模式的过渡,在运行结束模式中,发电机单元根据预设的转速变化曲线运行,直到达到螺杆转子中的至少一个螺杆转子的防止至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围。

54、此外,合乎目的地提出,控制单元利用转速监控模式来监控运行结束模式:是否已达到至少一个螺杆转子的最低转速范围。

55、此外优选提出,当达到至少一个螺杆转子的最低转速范围时,控制单元过渡到保持模式,在保持模式中通过操控发电机逆变器将至少一个螺杆转子的转速保持在最低转速范围内。

56、另一合乎目的的解决方案在于,控制单元在保持模式结束后过渡到等待模式,在等待模式中,通过发电机逆变器接收用于发电机单元的重新启动的预设定,其中等待模式由等待监控模式监控,在有重新启动的信号的情况下,开始向启动模式过渡。

57、优选地在此提出,控制单元在启动模式中操控发电机逆变器,使得其为了限定地启动发电机单元短暂地给发电机单元通电,尤其是为了预磁化。

58、针对根据本发明的方法,其中利用尽可能全面的措施避免至少一个螺杆转子的区域中的损坏,同样有利的是,在至少一个螺杆转子中借助润滑剂输送单元在螺杆转子的高压侧的端面和机器壳体的端壁面之间建立润滑剂支撑膜。

59、在此情况下特别有利的是,通过向螺杆转子的高压侧的端面和端壁面之间以及高压侧的端面的最内直径和径向靠外的圆形的边界线之间延伸的支撑区域输送润滑剂来维持润滑剂支撑膜。

60、对于圆形的边界线的位置在此未做限定的说明。

61、因此,一种有利的解决方案提出,圆形的边界线尤其是以距螺杆转子轴线的径向间距延伸,所述径向间距最大对应于相应的螺杆转子轮廓的最靠内的根部距相应的螺杆转子轴线的径向间距。

62、此外,本发明还涉及一种在用于工作介质的回路中运行的压缩机/膨胀机机器,或根据上述特征的压缩机机器或膨胀机机器。

63、因此,对根据本发明的解决方案的上述描述尤其包括以下编号的实施形式所定义的各种特征组合:

64、1.一种用于运行用于工作介质的回路(300,400)中的压缩机/膨胀机机器的方法,其中压缩机/膨胀机机器(10)具有带螺杆转子壳体(12)的机器壳体(11),在所述螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧(62)和高压侧(64)之间的螺杆转子(36,38),用于压缩/膨胀工作介质,并与马达/发电机单元(132)耦合,其中,为了运行压缩机/膨胀机机器(10a,10b),设置运行控制单元(340,440),所述运行控制单元在压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线运行马达/发电机单元(132a,132b)的转速(d),直到达到螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的防止螺杆转子(36,38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

65、2.根据实施形式1所述的方法,其中马达/发电机单元的转速变化曲线通过转速数据的在时间上连续的序列预设。

66、3.根据实施形式2所述的方法,其中在时间上连续的转速数据具有连续的、不断降低的转速值。

67、4.根据实施形式3所述的方法,其中转速值随时间形成减速斜坡(br)。

68、5.根据实施形式4所述的方法,其中减速斜坡(br)的转速值随时间根据至少一个梯度(a1、a2)减小。

69、6.根据实施形式4或5所述的方法,其中减速斜坡(br)具有制动启动斜坡(bsr),在所述制动启动斜坡中,转速值随时间根据第一梯度(a1)减小。

70、7.根据实施形式5或6所述的方法,其中减速斜坡(br)具有接着制动启动斜坡(bsr)的末端制动斜坡(ebr),在所述末端制动斜坡中转速值随时间根据第二梯度(a2)减小。

71、8.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中,在减速斜坡(br)之后,运行控制单元(340,440)继续在至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)内运行马达发电机单元(132a,132b)。

72、9.根据实施形式8所述的方法,其中,最低转速范围(ndb)导致螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的转速低到使得在螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的高压侧的端面(122,124)和相应的端壁面(126,128)之间的密封间隙(130)的区域中不发生磨损、加热或过热。

73、10.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中最低转速范围(ndb)从螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的20hz的转速延伸到0hz的转速。

74、11.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中运行控制单元(340,440)在预设的保持时间(ht)期间维持至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

75、12.根据实施形式11所述的方法,其中保持时间(ht)至少为3秒。

76、13.根据实施形式11或12所述的方法,其中保持时间(ht)至少为5秒。

77、14.根据实施形式11至13中任一项所述的方法,其中保持时间(ht)维持长到使得能够得出在压缩机/膨胀机机器(10a,b)中不再存在低压侧(62)和高压侧(64)之间的作用于螺杆转子(36,38)的压力差。

78、15.根据实施形式11至14中任一项所述的方法,其中保持时间(ht)最大为三分钟。

79、16.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中运行控制单元(340,440)维持至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),直到在压缩机/膨胀机机器(10a,10b)中不再存在低压侧(62)和高压侧(64)之间的对螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

80、17.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中在压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的正常运行中,运行控制单元(340,440)以正常运行模式(382,502)工作。

81、18.根据实施形式17所述的方法,其中运行控制单元(340,440)在正常运行模式(382,502)中由监控模式(384,504)监控,所述监控模式检测需要结束压缩机/膨胀机单元(10a,10b)的运行的信号,并且在存在这种信号时,运行控制单元(340,440)过渡到运行结束模式(386,506)。

82、19.根据实施形式18所述的方法,其中在运行结束模式(386,506)中,马达/发电机单元(132a,132b)根据预设的转速变化曲线运行,以结束压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行。

83、20.根据实施形式18或19所述的方法,其中运行结束模式(386,506)由转速监控模式(388,508)监控,所述转速监控模式检测至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)的达到。

84、21.根据实施形式20所述的方法,其中,当达到最低转速范围(ndb)时,转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,至少一个螺杆转子(36,38)的转速在限定的保持时间(ht)内维持在最低转速范围(ndb)内,所述保持时间确保在保持时间结束时不存在对至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

85、22.根据实施形式20所述的方法,其中在达到最低转速范围(ndb)时,转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,至少一个螺杆转子(36,38)的转速维持在最低转速范围(ndb)内,直到不存在对至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

86、23.根据实施形式19至22中任一项所述的方法,其中运行控制单元(340,440)在运行结束模式(386,506)期间和/或在保持模式(390,510)期间激活压缩机/膨胀机机器的低压侧(62)和高压侧(64)之间的压力释放装置(350,450)。

87、24.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中压缩机/膨胀机机器(10)作为压缩机机器(10a)工作,运行控制单元(340,440)构成为压缩机运行控制单元(340)并包括变频器(360),所述变频器具有整流器(362),所述整流器从交流供电网(344)对直流中间电路(364)馈电,并且所述变频器(360)具有逆变器(368),所述逆变器从直流中间电路(364)对压缩机机器(10a)的马达单元(132a)馈电。

88、25.根据实施形式24所述的方法,其中压缩机运行控制单元(340)具有控制变频器(360)的控制单元(372)。

89、26.根据实施形式25所述的方法,其中控制单元(372)操控变频器(360)的逆变器(368)以控制马达单元(132a)的转速。

90、27.根据实施形式25或26所述的方法,其中控制单元(372)通过操控逆变器(368)在压缩机机器(10a)在正常运行模式(382)中运行时根据由上级的控制装置产生的信号(374)控制马达单元(132a)的转速。

91、28.根据实施形式25至27中任一项所述的方法,其中控制单元(372)利用监控模式(384)不断对正常运行模式(382)检查:是应维持还是应结束正常运行模式(382)。

92、29.根据实施形式28所述的方法,其中控制单元(372)在监控模式(384)中在存在传送到控制单元(372)的关断信号(376)的情况下激活运行结束模式(386),并在此开始从正常运行模式(382)到运行结束模式(386)的过渡。

93、30.根据实施形式29所述的方法,其中控制单元(372)在运行结束模式(386)中根据预设的转速变化曲线运行压缩机机器(10a),直到达到至少一个螺杆转子的防止至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

94、31.根据实施形式29或30所述的方法,其中控制单元(372)利用转速监控模式(388)监控运行结束模式(386),直到达到至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

95、32.根据实施形式31所述的方法,其中控制单元(372)在达到防止至少一个螺杆转子(36,38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)时过渡到保持模式(390),在所述保持模式中维持至少一个螺杆转子(36、38)的最低转速范围(ndb)。

96、33.根据实施形式1至21中任一项所述的方法,其中压缩机/膨胀机机器作为膨胀机机器(10b)工作,运行控制单元构成为膨胀机运行控制单元(440),并具有变频器(460),所述变频器具有电网逆变器(462),所述电网逆变器(462)自身与交流供电网(444)连接,并将来自供电网的能量馈入直流中间电路(464),或将来自直流中间电路(464)的能量馈入供电网(444),膨胀机运行控制单元(440)具有压缩机逆变器(468),所述压缩机逆变器从直流中间电路(464)向用于在热力循环过程中运行的回路(400)的压缩机(402)的马达(404)馈电,膨胀机运行控制单元(440)具有发电机逆变器(470),所述发电机逆变器将由发电机单元(132b)输送的能量馈入直流中间电路(464)。

97、34.根据实施形式33所述的方法,其中发电机逆变器(470)通过与直流中间电路(464)耦合预设发电机单元(132b)的启动行为,尤其是在启动时短暂地给发电机单元(132b)通电。

98、35.根据实施形式33或34中任一项所述的方法,其中膨胀机运行控制单元(440)具有控制变频器(460)的控制单元(472)。

99、36.根据实施形式35所述的方法,其中控制单元(472)操控发电机逆变器(470)。

100、37.根据实施形式35或36所述的方法,其中控制单元(472)操控电网逆变器(462)。

101、38.根据实施形式33至37中任一项所述的方法,其中控制单元(472)操控压缩机逆变器(468)。

102、39.根据实施形式33至38中任一项所述的方法,其中控制单元(472)通过操控电网逆变器(462)、压缩机逆变器(468)和发电机逆变器(470)在正常运行模式(502)中根据用于达到和维持在膨胀机机器(10b)的高压接口(84)处的高压的信号(474)来控制用于压缩机(402)和发电机单元(132b)的马达(404),控制马达(404)的转速,并且将由发电机单元(132b)产生的电功率输送给直流中间电路(464),其中,电网逆变器(462)将来自直流中间电路(464)的多余的电功率输送给供电网(444)。

103、40.根据实施形式33至39中任一项所述的方法,其中控制单元(472)在监控模式(504)中监控正常运行模式(502):是否存在可能的关断信号(476、468、492、494和496),并且在存在这样的信号的情况下,开始从正常运行模式(502)到运行结束模式(506)的过渡,在所述运行结束模式中,发电机单元(132b)根据预设的转速变化曲线运行,直至达到至少一个螺杆转子(36、38)的防止至少一个螺杆转子(36、38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

104、41.根据实施形式33至40中任一项所述的方法,其中,控制单元(402)利用转速监控模式(588)监控运行结束模式(506):是否已达到至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

105、42.根据实施形式33至41中任一项所述的方法,其中,当达到至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)时,控制单元(472)过渡到保持模式(590),在所述保持模式中,通过操控发电机逆变器(470)将至少一个螺杆转子的转速(d)保持在最低转速范围(ndb)内。

106、43.根据实施形式33至42中任一项所述的方法,其中,控制单元(472)在保持模式(390)结束后过渡到等待模式(512),在等待模式中,通过发电机逆变器(470)接收用于重新启动发电机单元(132b)的预设定,其中,等待模式(512)由等待监控模式(514)监控,所述等位监控模式在有重新启动的信号的情况下开始向启动模式(516)过渡。

107、44.根据实施形式43所述的方法,其中控制单元(472)在启动模式(516)中操控发电机逆变器(470)。

108、45.根据前述实施形式中任一项所述的方法,其中在螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子中借助润滑剂输送单元(222,224)在螺杆转子(36,38)的高压侧的端面(122,124)和机器壳体(10)的端壁面(126,128)之间建立润滑剂支撑膜(210)。

109、46.根据实施形式45所述的方法,其中通过向在相应的螺杆转子(36、38)的高压侧的端面(122、124)和端壁面(126,128)之间以及在高压侧的端面(122、124)的最内直径(242,244)和径向靠外的圆形的边界线(246,248)之间延伸的支撑区域(232,234)中的一个支撑区域输送润滑剂来维持润滑剂支撑膜(210)。

110、47.根据实施形式46所述的方法,其中圆形的边界线(246,248)尤其是以距螺杆转子轴线(52,54)的径向间距延伸,该径向间距最大对应于相应的螺杆转子轮廓(42,44)的最靠内的根部(252,254)距相应的螺杆转子轴线(52,54)的径向间距。

111、48.一种用于运行制冷剂回路(300)的方法,所述制冷剂回路尤其是冷却装置或热泵的制冷剂回路,其包括热交换器(302),在所述热交换器中膨胀的制冷剂吸收热量;压缩机机器(10a),用于压缩膨胀的制冷剂和热交换器(322),在所述热交换器中压缩的制冷剂释放热量;以及膨胀单元(330),用于膨胀压缩的制冷剂,其中压缩机机器(10a)根据实施形式1至32中任一项运行。

112、49.一种用于运行热力循环过程(400)的方法,热力循环过程尤其是orc设备或蒸汽压缩设备的热力循环过程,其包括用于压缩工作介质的压缩机(402)、用于加热工作介质的热交换器(412)、用于膨胀压缩和加热的工作介质的膨胀机机器(10b)以及用于冷却膨胀的工作介质的热交换器(424),其中膨胀机机器(10b)根据前述实施形式1至23和33至47中任一项运行。

113、50.一种用于在工作介质的回路(300,400)中运行的压缩机/膨胀机机器,其中压缩机/膨胀机机器(10)具有带螺杆转子壳体(12)的机器壳体(11),在所述螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧(62)和高压侧(64)之间的螺杆转子(36,38),用于压缩/膨胀工作介质,并与马达/发电机单元(132)耦合,其中,为了运行压缩机/膨胀机机器(10a,10b)设置运行控制单元(340,440),所述运行控制单元在压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线运行马达/发电机单元(132a,132b),直到达到螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的防止螺杆转子(36,38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

114、51.根据实施形式50的压缩机/膨胀机机器,其中马达/发电机单元的转速变化曲线通过转速数据的在时间上连续的序列预设。

115、52.根据实施形式51所述的压缩机/膨胀机机器,其中在时间上连续的转速数据具有连续的、不断降低的转速值。

116、53.根据实施形式52所述的压缩机/膨胀机机器,其中转速值随时间形成减速斜坡(br)。

117、54.根据实施形式52或53所述的压缩机/膨胀机机器,其中减速斜坡(br)的转速值随时间根据至少一个梯度(a1、a2)减小。

118、55.根据实施形式53或54所述的压缩机/膨胀机机器,其中减速斜坡(br)具有制动启动斜坡(bsr),在所述制动启动斜坡中,转速值随时间根据第一梯度(a1)减小。

119、56.根据实施形式54或55所述的压缩机/膨胀机机器,其中减速斜坡(br)具有接着制动启动斜坡(bsr)的末端制动斜坡(ebr),在所述末端制动斜坡中转速值随时间根据第二梯度(a2)减小。

120、57.根据实施形式50至56中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中,在减速斜坡(br)之后,运行控制单元(340,440)继续在至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)内运行马达发电机单元(132a,132b)。

121、58.根据实施形式57所述的压缩机/膨胀机机器,其中最低转速范围(ndb)导致螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的转速低到使得在螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的高压侧的端面(122,124)与相应的端壁面(126,128)之间的密封间隙(130)的区域内不发生磨损、加热或过热。

122、59.根据实施形式50至58中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中最低转速范围(ndb)从至少一个螺杆转子(36,38)的20hz的转速延伸到0hz的转速。

123、60.根据实施形式50至59中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中运行控制单元(340,440)在预设的保持时间(ht)期间维持至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

124、61.根据实施形式60所述的压缩机/膨胀机机器,其中保持时间(ht)至少为3秒。

125、62.根据实施形式60或61所述的压缩机/膨胀机机器,其中保持时间(ht)至少为5秒。

126、63.根据实施形式60至62中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中保持时间(ht)维持长到使得能够得出在压缩机/膨胀机机器(10a、10b)中不再存在低压侧(62)和高压侧(64)之间的作用于螺杆转子(36、38)的压力差。

127、64.根据实施形式60至63中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中保持时间(ht)最长为三分钟。

128、65.根据实施形式50至64中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中运行控制单元(340,440)维持至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),直到在压缩机/膨胀机机器(10a,10b)中不再存在低压侧(62)和高压侧(64)之间的对螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

129、66.根据前述实施形式50至65中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中,在压缩机/膨胀机机器(10a、b)的正常运行中,运行控制单元(340、440)以正常运行模式(382、502)工作。

130、67.根据实施形式66所述的压缩机/膨胀机机器,其中运行控制单元(340,440)在正常运行模式(382,502)中由监控模式(384、504)监控,所述监控模式检测需要结束压缩机/膨胀机单元(10a、10b)的运行的信号,并且在存在这种信号时,运行控制单元(340、440)过渡到运行结束模式(386,506)。

131、68.根据实施形式67所述的压缩机/膨胀机机器,其中在运行结束模式(386,506)中,马达/发电机单元(132a,132b)根据预设的转速变化曲线运行,以结束压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行。

132、69.根据实施形式67或68所述的压缩机/膨胀机机器,其中运行结束模式(386,506)由转速监控模式(388,508)监控,所述转速监控模式检测至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)的达到。

133、70.根据实施形式69所述的压缩机/膨胀机机器,其中当达到最低转速范围(ndb)时,转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,所述螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子的转速在限定的保持时间(ht)内维持在最低转速范围(ndb)内,所述保持时间确保在保持时间结束时不存在对至少一个螺杆转子(36、38)起加速作用的压力差。

134、71.根据实施形式70所述的压缩机/膨胀机机器,其中当达到最低转速范围(ndb)时,转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在保持模式中,至少一个螺杆转子(36,38)的转速维持在最低转速范围(ndb)内,直到不存在对至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

135、72.根据实施形式68至71中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中,运行控制单元(340,440)在运行结束模式(386,506)期间和/或在保持模式(390,510)期间激活压缩机/膨胀机机器的低压侧(62)和高压侧(64)之间的压力释放装置(350,450)。

136、73.根据实施形式50至72中任一项所述的压缩机机器,其中,运行控制单元(340,440)构成为压缩机运行控制单元(340)并包括变频器(360),所述变频器(360)具有整流器(362),所述整流器(362)从交流供电网(344)对直流中间电路(364)馈电,并且所述变频器(360)具有逆变器(368),所述逆变器(368)从直流中间电路(364)对压缩机机器(10a)的马达单元(132a)馈电。

137、74.根据实施形式73所述的压缩机机机器,其中压缩机运行控制单元(340)具有控制变频器(360)的控制单元(372)。

138、75.根据实施形式74所述的压缩机机器,其中控制单元(372)操控变频器(360)的逆变器(368)以控制马达单元(132a)的转速。

139、76.根据实施形式74或75所述的压缩机机器,其中控制单元(372)通过操控逆变器(368)在压缩机机器(10a)在正常运行模式(382)中运行时根据由上级的控制装置产生的信号(374)控制马达单元(132a)的转速。

140、77.根据实施形式74至76中任一项所述的压缩机机器,其中控制单元(372)利用监控模式(384)不断对正常运行模式(382)检查:是应维持还是应结束正常运行模式(382)。

141、78.根据实施形式77所述的压缩机机器,其中控制单元(372)在监控模式(384)中在存在传送到控制单元(372)的关断信号(376)的情况下激活运行结束模式(386),并在此开始从正常运行模式(382)到运行结束模式(386)的过渡。

142、79.根据实施形式78所述的压缩机机器,其中,控制单元(372)在运行结束模式(386)中根据预设的转速变化曲线运行压缩机机器(10a)的运行,直到达到至少一个螺杆转子的防止螺杆转子中的至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

143、80.根据实施形式78或79所述的压缩机机器,其中控制单元(372)利用转速监控模式(388)监控运行结束模式(386),直到达到至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

144、81.根据实施形式80所述的压缩机机器,其中控制单元(372)在达到防止螺杆转子(36、38)中的至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)时过渡到保持模式(390),在所述保持模式中,在保持时间(ht)中维持至少一个螺杆转子(36、38)的最低转速范围(ndb)。

145、82.根据实施形式50至72中任一项所述的膨胀机机器,其中运行控制单元构成为膨胀机运行控制单元(440),并具有变频器(460),所述变频器具有电网逆变器(462),电网逆变器(462)自身与交流供电网(444)连接,并将来自供电网的能量馈入直流中间电路(464),或将来自直流中间电路(464)的能量馈入供电网(444),膨胀机运行控制单元(440)具有压缩机逆变器(468),所述压缩机逆变器从直流中间电路(464)向用于在热力循环过程中运行的回路(400)的压缩机(402)的马达(404)馈电,膨胀机运行控制单元(440)具有发电机逆变器(470),所述发电机逆变器将由发电机单元(132b)输送的能量馈入直流中间电路(464)。

146、83.根据实施形式82所述的膨胀机机器,其中发电机逆变器(470)通过与直流中间电路(464)耦合预设发电机单元(132b)的启动行为,尤其是在启动时短暂地给发电机单元(132b)通电。

147、84.根据实施形式82或83所述的膨胀机机器,其中膨胀机运行控制单元(440)具有控制变频器(460)的控制单元(472)。

148、85.根据实施形式84所述的膨胀机机器,其中控制单元(472)操控发电机逆变器(470)。

149、86.根据实施形式84或85的膨胀机机器,其中控制单元(472)操控电网逆变器(462)。

150、87.根据实施形式82至86中任一项所述的膨胀机机器,其中控制单元(472)操控压缩机逆变器(468)。

151、88.根据实施形式82至87中任一项所述的膨胀机机器,其中控制单元(472)通过操控电网逆变器(462)、压缩机逆变器(468)和发电机逆变器(470)在正常运行模式(502)中根据用于达到并维持膨胀机机器(10b)的高压接口(84)处的高压的信号(474)来控制用于压缩机(402)和发电机单元(132b)的马达(404),控制马达(404)的转速,并且将由发电机单元(132b)产生的电功率输送给直流中间电路(464),其中,所述电网逆变器(462)将来自直流中间电路(464)的多余的电功率输送给供电网(444)。

152、89.根据实施形式82至88中任一项所述的膨胀机机器,其中,控制单元(472)在监控模式(504)中监控正常运行模式(502):是否存在可能的关断信号(476、468、492、494和496),并且在存在这样的信号的情况下,开始从正常运行模式(502)到结束运行模式(506)的过渡,在所述运行结束模式中,发电机单元(132b)根据预设的转速变化曲线运行,直至达到至少一个螺杆转子(36,38)的防止螺杆转子(36、38)中的至少一个螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

153、90.根据实施形式82至89中任一项所述的膨胀机机器,其中控制单元(402)利用转速监控模式(588)监控运行结束模式(506):是否达到至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)。

154、91.根据实施形式82至90中任一项所述的膨胀机机器,其中,当达到至少一个螺杆转子(36、38)的最低转速范围(ndb)时,控制单元(472)过渡到保持模式(590),在所述保持模式中,通过操控发电机逆变器(470),在保持时间(ht)内将至少一个螺杆转子的转速保持在最低转速范围内。

155、92.根据实施形式82至91中任一项所述的膨胀机机器,其中,控制单元(472)在保持模式(390)结束后过渡到等待模式(512),在等待模式中,通过发电机逆变器(470)接收用于重新启动发电机单元(132b)的预设定,其中,等待模式(512)由等待监控模式(514)监控,所述等待监控模式在有重新启动的信号的情况下开始向启动模式(516)的过渡。

156、93.根据实施形式92所述的膨胀机机器,其中控制单元(472)在启动模式(516)中操控发电机逆变器(470)。

157、94.根据前述实施形式50至93中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其中在螺杆转子(36,38)中的至少一个螺杆转子中借助润滑剂输送单元(222,224)在螺杆转子(36,38)的高压侧的端面(122,124)和机器壳体(10)的端壁面(126,128)之间建立润滑剂支撑膜(210)。

158、95.根据实施形式94所述的压缩机/膨胀机机器,其中通过向在相应的螺杆转子(36,38)的高压侧的端面(122,124)和端壁面(126,128)之间以及在高压侧的端面(122,124)的最内直径(242,244)和径向靠外的圆形的边界线(246,248)之间延伸的支撑区域(232,234)中的一个支撑区域输送润滑剂来维持润滑剂支撑膜(210)。

159、96.根据实施形式95所述的压缩机/膨胀机机器,其中圆形的边界线(246、248)尤其以距螺杆转子轴线(52、54)的径向间距延伸,该径向间距最大对应于相应的螺杆转子轮廓(42、44)的最靠内的根部(252、254)距相应的螺杆转子轴线(52、54)的径向间距。

160、97.一种制冷剂回路(300),尤其是冷却装置或热泵或蒸汽压缩装置的制冷剂回路,包括热交换器(302),在所述热交换器中膨胀的制冷剂吸收热量;压缩机机器(10a),用于压缩膨胀的制冷剂和热交换器(322),在所述热交换器中压缩的制冷剂释放热量;以及膨胀单元(330),用于膨胀压缩的制冷剂,其中压缩机机器(10a)根据实施形式50至81中任一项构成。

161、98.一种热力循环过程(400),尤其是orc设备或蒸汽膨胀设备的热力循环过程,包括用于压缩工作介质的压缩机(402)、用于加热工作介质的热交换器(412)、用于膨胀压缩的和加热的工作介质的膨胀机机器(10b),以及用于冷却膨胀的工作介质的热交换器(424),其中膨胀机机器(10b)根据前述实施形式50至72和82至96中任一项构成。


技术特征:

1.一种用于运行用于工作介质的回路(300,400)中的压缩机/膨胀机机器的方法,其中所述压缩机/膨胀机机器(10)具有带螺杆转子壳体(12)的机器壳体(11),在所述螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧(62)和高压侧(64)之间的螺杆转子(36,38),用于压缩/膨胀所述工作介质,并与马达/发电机单元(132)耦合,其特征在于,为了运行所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b),设置运行控制单元(340,440),所述运行控制单元在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线运行马达/发电机单元(132a,132b)的转速(d),直到达到所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的防止螺杆转子(36,38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述马达/发电机单元的转速变化曲线通过转速数据的在时间上连续的序列预设,尤其是在时间上连续的所述转速数据具有连续的、不断降低的转速值,尤其是所述转速值随时间形成减速斜坡(br),尤其是所述减速斜坡(br)的转速值随时间根据至少一个梯度(a1、a2)减小。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述减速斜坡(br)具有制动启动斜坡(bsr),在所述制动启动斜坡中,所述转速值随时间根据第一梯度(a1)减小。

4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述减速斜坡(br)具有接着所述制动启动斜坡(bsr)的末端制动斜坡(ebr),在所述末端制动斜坡中所述转速值随时间根据第二梯度(a2)减小。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述减速斜坡(br)之后,所述运行控制单元(340,440)继续在所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)内运行所述马达发电机单元(132a,132b)。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述最低转速范围(ndb)导致所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的转速低到使得在所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的高压侧的端面(122,124)和相应的端壁面(126,128)之间的密封间隙(130)的区域中不发生磨损、加热或过热。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述最低转速范围(ndb)从所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的20hz的转速延伸到0hz的转速。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在预设的保持时间(ht)期间维持所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),尤其是所述保持时间(ht)至少为3秒,尤其是所述保持时间(ht)至少为5秒。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述保持时间(ht)维持长到使得能够得出在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)中不再存在所述低压侧(62)和所述高压侧(64)之间的作用于所述螺杆转子(36,38)的压力差。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述保持时间(ht)最大为三分钟。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)维持所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),直到在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)中不再存在所述低压侧(62)和所述高压侧(64)之间的对所述螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的正常运行中,所述运行控制单元(340,440)以正常运行模式(382,502)工作。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在所述正常运行模式(382,502)中由监控模式(384,504)监控,所述监控模式检测需要结束所述压缩机/膨胀机单元(10a,10b)的运行的信号,并且在存在这种信号时,所述运行控制单元(340,440)过渡到运行结束模式(386,506)。

14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述运行结束模式(386,506)中,所述马达/发电机单元(132a,132b)根据所述预设的转速变化曲线运行,以结束所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行。

15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述运行结束模式(386,506)由转速监控模式(388,508)监控,所述转速监控模式检测所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)的达到。

16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,当达到所述最低转速范围(ndb)时,所述转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,所述至少一个螺杆转子(36,38)的转速在限定的保持时间(ht)内维持在所述最低转速范围(ndb)内,所述保持时间确保在保持时间结束时不存在对所述至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在达到所述最低转速范围(ndb)时,所述转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,所述至少一个螺杆转子(36,38)的转速维持在所述最低转速范围(ndb)内,直到不存在对所述至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在所述运行结束模式(386,506)期间和/或在所述保持模式(390,510)期间激活所述压缩机/膨胀机机器的低压侧(62)和高压侧(64)之间的压力释放装置(350,450)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述压缩机/膨胀机机器(10)作为压缩机机器(10a)工作,所述运行控制单元(340,440)构成为压缩机运行控制单元(340)并包括变频器(360),所述变频器具有整流器(362),所述整流器(362)从交流供电网(344)对直流中间电路(364)馈电,并且所述变频器(360)具有逆变器(368),所述逆变器从所述直流中间电路(364)对所述压缩机机器(10a)的马达单元(132a)馈电。

20.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述压缩机/膨胀机机器作为膨胀机机器(10b)工作,所述运行控制单元构成为膨胀机运行控制单元(440),并具有变频器(460),所述变频器具有电网逆变器(462),所述电网逆变器(462)自身与交流供电网(444)连接,并将来自所述供电网的能量馈入所述直流中间电路(464),或将来自所述直流中间电路(464)的能量馈入所述供电网(444),所述膨胀机运行控制单元(440)具有压缩机逆变器(468),所述压缩机逆变器从所述直流中间电路(464)向用于在热力循环过程中运行的回路(400)的压缩机(402)的马达(404)馈电,所述膨胀机运行控制单元(440)具有发电机逆变器(470),所述发电机逆变器将由所述发电机单元(132b)输送的能量馈入所述直流中间电路(464)。

21.一种用于运行制冷剂回路(300)的方法,所述制冷剂回路尤其是冷却装置或热泵或蒸汽压缩设备的制冷剂回路,其包括热交换器(302),在所述热交换器中膨胀的制冷剂吸收热量;压缩机机器(10a),用于压缩膨胀的制冷剂和热交换器(322),在所述热交换器中压缩的制冷剂释放热量;以及膨胀单元(330),用于膨胀压缩的制冷剂,其特征在于,所述压缩机机器(10a)根据权利要求1至19中任一项运行。

22.一种用于运行热力循环过程(400)的方法,热力循环过程尤其是orc设备或蒸汽膨胀设备的热力循环过程,其包括用于压缩工作介质的压缩机(402)、用于加热工作介质的热交换器(412)、用于膨胀压缩和加热的工作介质的膨胀机机器(10b)以及用于冷却膨胀的工作介质的热交换器(424),其特征在于,所述膨胀机机器(10b)根据前述权利要求1至18和20中任一项运行。

23.一种用于在工作介质的回路(300,400)中运行的压缩机/膨胀机机器,其中所述压缩机/膨胀机机器(10)具有带螺杆转子壳体(12)的机器壳体(11),在所述螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧(62)和高压侧(64)之间的螺杆转子(36,38),用于压缩/膨胀所述工作介质,并与马达/发电机单元(132)耦合,其特征在于,为了运行所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)设置运行控制单元(340,440),所述运行控制单元在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线运行马达/发电机单元(132a,132b),直到达到所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的防止螺杆转子(36,38)的区域中的损坏的最低转速范围(ndb)。

24.根据权利要求23所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述马达/发电机单元的转速变化曲线通过转速数据的在时间上连续的序列预设,尤其是在时间上连续的所述转速数据具有连续的、不断降低的转速值,尤其是所述转速值随时间形成减速斜坡(br),尤其是所述减速斜坡(br)的转速值随时间根据至少一个梯度(a1、a2)减小。

25.根据权利要求24所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述减速斜坡(br)具有制动启动斜坡(bsr),在所述制动启动斜坡中,所述转速值随时间根据第一梯度(a1)减小。

26.根据权利要求24或25的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述减速斜坡(br)具有接着所述制动启动斜坡(bsr)的末端制动斜坡(ebr),在所述末端制动斜坡中所述转速值随时间根据第二梯度(a2)减小。

27.根据权利要求22至26中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,在所述减速斜坡(br)之后,所述运行控制单元(340,440)继续在所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)内运行所述马达发电机单元(132a,132b)。

28.根据权利要求27所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述最低转速范围(ndb)导致所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的转速低到使得在所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的高压侧的端面(122,124)与相应的端壁面(126,128)之间的密封间隙(130)的区域中不发生磨损、加热或过热。

29.根据权利要求23至28中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述最低转速范围(ndb)从所述至少一个螺杆转子(36,38)的20hz的转速延伸到0hz的转速。

30.根据前述权利要求23至29中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在预设的保持时间(ht)期间维持所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),尤其是所述保持时间(ht)至少为3秒,尤其是所述保持时间(ht)至少为5秒。

31.根据权利要求30所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述保持时间(ht)维持长到使得能够得出在所述压缩机/膨胀机机器(10a、10b)中不再存在所述低压侧(62)和所述高压侧(64)之间的作用于所述螺杆转子(36、38)的压力差。

32.根据权利要求30或31所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述保持时间(ht)最大为三分钟。

33.根据权利要求23至32中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)维持所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb),直到在所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)中不再存在所述低压侧(62)和所述高压侧(64)之间的对所述螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

34.根据前述权利要求23至33中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,在所述压缩机/膨胀机机器(10a、10b)的正常运行中,所述运行控制单元(340、440)以正常运行模式(382、502)工作。

35.根据权利要求34所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在所述正常运行模式(382,502)中由监控模式(384、504)监控,所述监控模式检测需要结束所述压缩机/膨胀机单元(10a、10b)的运行的信号,并且在存在这种信号时,所述运行控制单元(340、440)过渡到运行结束模式(386,506)。

36.根据权利要求35所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,在所述运行结束模式(386,506)中,所述马达/发电机单元(132a,132b)根据所述预设的转速变化曲线运行,以结束所述压缩机/膨胀机机器(10a,10b)的运行。

37.根据权利要求35或36所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述运行结束模式(386,506)由转速监控模式(388,508)监控,所述转速监控模式检测所述至少一个螺杆转子(36,38)的最低转速范围(ndb)的达到。

38.根据权利要求37所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,当达到所述最低转速范围(ndb)时,所述转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,所述螺杆转子(36,38)中的所述至少一个螺杆转子的转速在限定的保持时间(ht)内维持在所述最低转速范围(ndb)内,所述保持时间确保在保持时间结束时不存在对所述至少一个螺杆转子(36、38)起加速作用的压力差。

39.根据权利要求38所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,当达到所述最低转速范围(ndb)时,所述转速监控模式(388,508)开始向保持模式(390,510)的过渡,在所述保持模式中,所述至少一个螺杆转子(36,38)的转速维持在所述最低转速范围(ndb)内,直到不存在对所述至少一个螺杆转子(36,38)起加速作用的压力差。

40.根据权利要求36至39中任一项所述的压缩机/膨胀机机器,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)在所述运行结束模式(386,506)期间和/或在所述保持模式(390,510)期间激活所述压缩机/膨胀机机器的低压侧(62)和高压侧(64)之间的压力释放装置(350,450)。

41.根据权利要求23至40中任一项所述的压缩机机器,其特征在于,所述运行控制单元(340,440)构成为压缩机运行控制单元(340)并包括变频器(360),所述变频器(360)具有整流器(362),所述整流器(362)从交流供电网(344)对直流中间电路(364)馈电,并且所述变频器(360)具有逆变器(368),所述逆变器(368)从所述直流中间电路(364)对所述压缩机机器(10a)的马达单元(132a)馈电。

42.根据权利要求23至40中任一项所述的膨胀机机器,其特征在于,所述运行控制单元构成为膨胀机运行控制单元(440),并具有变频器(460),所述变频器具有电网逆变器(462),所述电网逆变器(462)自身与交流供电网(444)连接,并将来自所述供电网的能量馈入所述直流中间电路(464),或将来自所述直流中间电路(464)的能量馈入所述供电网(444),所述膨胀机运行控制单元(440)具有压缩机逆变器(468),所述压缩机逆变器从所述直流中间电路(464)向用于在热力循环过程中运行的回路(400)的压缩机(402)的马达(404)馈电,所述膨胀机运行控制单元(440)具有发电机逆变器(470),所述发电机逆变器将由所述发电机单元(132b)输送的能量馈入所述直流中间电路(464)。

43.一种制冷剂回路(300),尤其是冷却装置或热泵的制冷剂回路,包括热交换器(302),在所述热交换器中膨胀的制冷剂吸收热量;压缩机机器(10a),用于压缩膨胀的制冷剂和热交换器(322),在所述热交换器中压缩的制冷剂释放热量;以及膨胀单元(330),用于膨胀压缩的制冷剂,其特征在于,所述压缩机机器(10a)根据权利要求23至41中任一项构成。

44.一种热力循环过程(400),尤其是orc设备或蒸汽膨胀设备的热力循环过程,包括用于压缩工作介质的压缩机(402)、用于加热工作介质的热交换器(412)、用于膨胀压缩的和加热的工作介质的膨胀机机器(10b),以及用于冷却膨胀的工作介质的热交换器(424),其特征在于,所述膨胀机机器(10b)根据前述权利要求23至40和42中任一项构成。


技术总结
为了改进用于运行用于工作介质的回路(300,400)中的压缩机/膨胀机机器的方法,其中压缩机/膨胀机机器具有带螺杆转子壳体的机器壳体,在螺杆转子壳体中设置有至少一个设置在低压侧和高压侧之间的螺杆转子,用于压缩/膨胀工作介质,并与马达/发电机单元耦合,为了避免螺杆转子的区域中的损坏,提出:为了运行压缩机/膨胀机机器设置运行控制单元,在压缩机/膨胀机机器的运行结束的情况下,根据预设的转速变化曲线运行马达/发电机单元,直到达到至少一个螺杆转子的防止螺杆转子的区域中的损坏的最低转速范围。

技术研发人员:马库斯·布卢姆哈特,约尔根·奈尔
受保护的技术使用者:比泽尔制冷设备有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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