ITPD20100081A1

ITPD20100081A1 - Sistema di controllo del livello dell'olio per una pluralita' di compressori in parallelo

Info

Publication number: ITPD20100081A1
Application number: IT000081A
Authority: IT
Inventors: Mauro Salvagno
Original assignee: Uniflair S P A
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2011-09-17

Description

SISTEMA DI CONTROLLO DEL LIVELLO DELL’OLI O PER UNA PLURALITÀ DI

COMPRESSORI I N PARALLELO

Ambito tecnico

La presente invenzione ha per oggetto un sistema di controllo del livello dell’olio per una unità di compressione del tipo descritto nel preambolo della rivendicazione principale.

Sfondo tecnologico

Nell’ambito tecnico della compressione dei gas, in particolare per i circuiti frigoriferi, è noto realizzare unità di compressione aventi due o più compressori in parallelo.

Un problema particolarmente sentito per le unità di compressione così costituite è rappresentato è il controllo del livello dell’olio di lubrificazione nei compressori.

Nel caso in cui tutti i compressori in parallelo operino a velocità costante il problema è stato tradizionalmente risolto mettendo in com unicazione i compressori con una linea di equalizzazione del livello olio e dimensionando opportunamente i collettori di aspirazione e mandata dei compressori in modo tale che la differenza delle pressioni a monte e a valle dei compressori garantisca un livello dell’olio ottimale e costante.

I n questo modo i compressori si comportano quasi come un unico compressore e il livello d’olio è praticamente uguale in tutti i compressori dell’unità di compressione, permettendo una corretta lubrificazione.

Nelle unità di compressione comprendenti almeno un compressore a velocità variabile in parallelo con uno o più compressori a velocità fissa il sistema di equalizzazione del livello dell’olio sopra descritto non può funzionare in quanto il compressore con velocità variabile genera differenze di pressione tra le sezioni di aspirazione dei diversi compressori e quindi corrispondenti differenze del livello dell’olio. I n casi estrem i uno dei compressori potrebbe essere completamente riempito o svuotato con conseguente danneggiamento del compressore stesso.

Descrizione dell'invenzione

L’invenzione ha come scopo quello di mettere a disposizione un sistema di controllo del livello dell’olio per una unità di compressione avente una pluralità di compressori in parallelo, strutturalmente e funzionalmente concepito per ovviare agli inconvenienti lamentati con riferimento alla tecnica nota citata, anche nel caso in cui almeno uno dei compressori operi a velocità variabile.

Questo ed altri scopi che meglio appariranno nel seguito sono affrontati e conseguiti dall'invenzione mediante un sistema di controllo realizzato in accordo con le rivendicazioni che seguono.

Breve descrizione dei disegni

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione meglio risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue di un suo esempio preferito di realizzazione illustrato a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alla figura 1 allegata che rappresenta un diagram ma schematico di un sistema di controllo del livello dell’olio secondo la presente invenzione.

Modo preferito di attuazione dell’invenzione

Con riferimento alla figura allegata, con 100 è complessivamente indicato un sistema di controllo del livello dell’olio per una unità di compressione 20 comprendente una coppia di compressori 1 , 2 tra loro disposti in parallelo per comprimere un gas in cui è m iscelato un olio lubrificante.

I n generale la presente invenzione si applica a unità di compressione aventi una pluralità di compressori, in numero anche maggiore di due.

I compressori 1 , 2 sono del tipo “Scroll”, collegati a un linea elettrica di alimentazione 12. I l compressore 1 è del tipo a velocità variabile, tipicamente compresa tra i 1800 e i 5400 giri/m in, essendo alimentato mediante un inverter 1 1 , interposto tra la linea 12 e il compressore 1 .

L’unità di compressione 20 comprende una linea di aspirazione 23 estesa da una sezione di ingresso 24 a entrambe le sezioni di aspirazione 1 b, 2b dei compressori 1 , 2. L’unita di compressione 20 comprende inoltre una linea di mandata 21 del gas estesa da entrambe le sezioni di mandata 1 a, 2a dei compressori 1 , 2 a una sezione di uscita 22. La linea di mandata 21 comprende un separatore d’olio 3, del tipo a coalescenza, per recuperare l’olio lubrificante miscelato nel gas compresso.

Le sezioni di ingresso e uscita 24, 22 dell’unità di compressione sono collegabili a un circuito frigorifero o, più in generale, a una utenza di gas compresso.

I I sistema di controllo 100 comprende una linea di alimentazione 25 dell’olio ai compressori 1 , 2, atta a collegare il separatore 3 con i compressori 1 , 2. La linea di alimentazione 25 comprende una coppia di tubazioni 25a,b di alimentazione dell’olio, rispettivamente collegate ai compressori 1 , 2.

I l sistema di controllo 100 comprende inoltre una coppia di elettrovalvole 4, 5 di iniezione dell’olio, disposte nelle tubazioni di alimentazione 25a, b rispettivamente, per intercettarle. Le elettrovalvole 4, 5 consentono di mettere in com unicazione i compressori 1 , 2 con il separatore d’olio 3, in modo da ricevere olio dal separatore 3 quando le elettrovalvole 4, 5 sono aperte ed essere isolati dal separatore 3 quando le elettrovalvole 4, 5 sono chiuse. Nelle tubazioni di alimentazione 25a, b, a valle delle elettrovalvole 4, 5, sono inoltre previsti rispettivi capillari calibrati 6 per ridurre la pressione ed iniettare l’olio nelle sezioni di aspirazione 1 b , 2b dei compressori 1 ,2 . Nei capillari calibrati 6 ,7 il gas eventualmente presente nell’olio viene espanso e successivamente separato nelle camere di aspirazione, poste a valle delle sezioni di aspirazione 1 b , 2b dei compressori 1 , 2, in modo da non disturbare la m isura del livello olio, effettuata in ciascun compressore mediante una coppia di sensori 8, 9 di livello del sistema di controllo 100.

I sensori 8, 9 sono del tipo a infrarosso.

I I sistema di controllo 100 comprende un controllore 10, eventualmente integrabile nel controllore generale di un circuito frigorifero, collegato alle elettrovalvole 4, 5 e ai sensori 8, 9 per comandare l’apertura delle elettrovalvole 4, 5 in funzione del livello dell’olio nei compressori 1 , 2, secondo la modalità di funzionamento di seguito descritta.

L’elettrovalvola di iniezione 4 , 5 si attiva quando il rispettivo compressore 1 , 2 e’ in funzione e il livello di olio, misurato dal rispettivo sensore 8, 9, rimane inferiore a una soglia prefissata per un tempo m inimo “T low level”, prefissato.

Successivamente l’elettrovalvola 4, 5 rimane attiva per un tempo m inimo “T on”. Se durante il tempo “T on”, il livello nel corrispondente compressore 1 , 2 non ritorna a un valore desiderato, l’elettrovalvola 4, 5 corrispondente rimane aperta per un tempo massimo “Ton max”, trascorso il quale si attiva un allarme di m inimo livello olio e il corrispondente compressore 1 , 2 si spegne.

Successivamente, dopo un che è trascorso un ulteriore intervallo di tempo “T low low level” la elettrovalvola corrispondente 4, 5 si disattiva, chiudendosi, per evitare di scaricare l’olio dal compressore 1 ,2 fermo.

I n questa situazione se l’allarme e’ intervenuto in uno solo dei compressori 1 , 2, l’altro compressore 2, 1 continua a funzionare garantendo un funzionamento m inimo in condizioni di allarme.

I n questo modo il corretto funzionamento dell’unità di compressione 20 è garantito, evitando allo stesso tempo il danneggiamento dei compressori 1 , 2 per difetto o eccesso di lubrificazione.

L’invenzione risolve così lo scopo prefissato, raggiungendo al contempo il vantaggio di consentire il monitoraggio dell’olio nei compressori e di segnalare la condizione di insufficiente lubrificazione. I noltre l’invenzione consente di ridurre la quantità di olio circolante nella parte del circuito che non comprende l’unità di compressione con significativi m iglioramenti della capacità di scambio term ico degli scambiatori scambiatori eventualmente presenti (condensatore ed evaporatore del circuito frigorifero) .

Claims

RIVENDICAZIONI Sistema di controllo (100) del livello dell’olio per una unità di compressione, detta unità comprendendo una pluralità di compressori (1 , 2) disposti in parallelo per comprimere un gas in cui è miscelato un olio lubrificante, detti compressori essendo collegati a una linea di mandata di detto gas, detto sistema di controllo comprendendo una linea di alimentazione dell’olio a detta pluralità di compressori, detta linea comprendendo una pluralità di tubazioni di alimentazione dell’olio rispettivamente collegate a detta pluralità di compressori (1 , 2), caratterizzato dal fatto che detto sistema di controllo ulteriormente comprende: una pluralità di elettrovalvole (4, 5) per rispettivamente intercettare detta pluralità di tubazioni di alimentazione, una pluralità di sensori (8, 9) di livello per misurare il livello dell’olio in detta pluralità di compressori rispettivamente, un controllore (10) collegato a dette elettrovalvole (4, 5) e a detti sensori (8, 9) per comandare l’apertura di dette elettrovalvole in funzione del livello dell’olio in detti compressori.
2. Sistema di controllo (100) secondo la rivendicazione 1 , in cui almeno uno dei compressori di detta pluralità di compressori (1 , 2) opera a velocità variabile.
3. Sistema di controllo (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta linea di mandata comprende un separatore (3) d’olio per recuperare l’olio lubrificante miscelato in detto gas, detta linea di alimentazione dell’olio essendo atta a collegare detto separatore (3) con detti compressori (1 , 2).
4. Sistema di controllo ( 100) secondo la rivendicazione 3, in cui detto separatore è del tipo a coalescenza.
5. Sistema di controllo ( 100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti sensori di livello sono del tipo ad infrarosso.
6. Sistema di controllo ( 100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui in dette pluralità di tubazioni sono previsti rispettivi capillari calibrati (6, 7) a monte di dette elettrovalvole.
7. Circuito frigorifero comprendente un sistema di controllo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.