專利名稱：全內冷式離心壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種離心壓縮機，尤其涉及一種全內冷式離心壓縮機，屬于機械類產品的壓縮機技術領域。
背景技術：
離心壓縮機在同樣的壓比、流量的運行條件下，其功率決定于進口溫度，當進口溫度增加，其功率增大，一般進口溫度增加3°，功率增加1％。因此降低進口溫度是降低離心壓縮機組耗能的重要措施，在組裝式多級壓縮機(國外稱為DH式)中，將前級壓縮機蝸殼出口氣流，引進中間冷卻器，使氣流降溫后，進入下一級，使進入下一級壓縮機的氣流的進口溫度降低，達到整機節能的目的。另外一種比較典型的型式，即等溫型單軸多級壓縮機，由于是單軸多級，除最后一級有蝸殼外，其他級均沒有蝸殼，可用來聯接中間冷卻器，因此在此機型中，直接在各級的擴壓器中安置冷卻器、使本級的出流氣體溫度降低，并進入下一級葉輪。顯然，這種結構對制造、安裝、檢修帶來很大困難，機組龐大，同時由于在各級之間安裝中間冷卻器，使軸向尺寸加長，導致大量轉子動力學問題。另外由于中間冷卻器過大，其內部流場不合理，使旋渦區與分離區均嚴重干涉主流，因此除少數大流量的空氣壓縮機外，一般很少采用。以上降低各級進口氣流溫度的各種方法，其目的均期望達到高效率、節能的壓縮機，其原理是使壓縮過程更趨近等溫過程。但實際上，葉輪中的氣流被壓縮增壓過程以及氣流在擴壓器中的降速增壓過程中，完全不是等溫過程，以上各種方法僅僅是降低了進口溫度而已，屬于外冷式壓縮機，即冷卻器所冷卻的氣流并不是在壓縮增壓過程中的氣流，而是已完成壓縮增壓過程后的氣流，因此僅僅只能達到有限的節能效果，而并不能達到更接近理想過程的效果。另外，壓縮機的外冷式方法，由于其龐大的結構，往往不能用于單級壓縮機的設計和生產。而就現有生產和使用的壓縮機來看，單級壓縮機占有很大的比例。
因此，設計一種全內冷式離心壓縮機，從而使壓縮機內部處于壓縮增壓過程中的氣流能夠被連續地冷卻，從而使壓縮過程真正地逼近等溫過程，這樣具有十分重要的應用價值和工業前景。
發明內容
本發明的目的在于針對現有壓縮機技術結構的不足，設計提供一種全內冷式離心壓縮機，使壓縮機內的氣流能夠被連續地冷卻，從而使壓縮機內氣體的壓縮過程真正地逼近等溫過程，在實際應用中，不但能夠得到高效率、節能的壓縮機，而且也給壓縮機的制造、安裝、檢修等方面帶來便利。
為實現這一目的，本發明設計的離心壓縮機分別在擴壓器后隔板，擴壓器前隔板，葉輪后蓋板，葉輪前蓋板等處開設冷卻水槽，這些水槽與進出冷卻水管相連，壓縮機工作時，水槽內冷卻水與壓縮機內壓縮氣體之間進行熱交換，從而達到冷卻壓縮氣體的目的，最大限度地逼近等溫壓縮過程。壓縮機的碳環密封是一類極易損部件，往往由于過高的溫度影響了它的正常壽命。本發明中，葉輪后蓋板的冷卻水槽中的冷卻水在冷卻壓縮氣體的同時，還可與密封碳環進行一定的熱交換，使碳環磨損減小，從而盡可能地延長密封的使用壽命。
本發明的具體結構為壓板，徑向軸承以及油封組件依次套在主軸上，用緊固螺栓分別由徑向軸承兩端將油封組件和壓板與徑向軸承壓緊，碳環密封組件套在主軸上，通過緊固螺母將碳環密封組件軸向位置固定，葉輪后蓋板套在碳環密封組件外圈，葉輪后蓋板與擴壓器后隔板相連，擴壓器前隔板安裝在擴壓器后隔板上，葉輪前蓋板與擴壓器前隔板相連接，在葉輪前蓋板與擴壓器前隔板之間放置調整墊，擴壓器后隔板開設擴壓器后隔板冷卻水槽，擴壓器前隔板開設擴壓器前隔板冷卻水槽，葉輪后蓋板開設葉輪后蓋板冷卻水槽，葉輪前蓋板處開設葉輪前蓋板冷卻水槽，擴壓器后隔板冷卻水出水管及擴壓器后隔板冷卻水進水管分別與擴壓器后隔板冷卻水槽相連，葉輪后蓋板冷卻水出水管及葉輪后蓋板冷卻水進水管分別與葉輪后蓋板冷卻水槽相連，擴壓器前隔板冷卻水出水管及擴壓器前隔板冷卻水進水管分別與擴壓器前隔板冷卻水槽相連，葉輪前蓋板冷卻水出水管及葉輪前蓋板冷卻水進水管分別與葉輪前蓋板冷卻水槽相連。擴壓器后隔板冷卻水出水管與葉輪后蓋板冷卻水出水管、擴壓器后隔板冷卻水進水管與葉輪后蓋板冷卻水進水管、擴壓器前隔板冷卻水出水管與葉輪前蓋板冷卻水出水管、擴壓器前隔板冷卻水進水管與葉輪前蓋板冷卻水進水管均各自通過一個冷卻水接管相連接。
眾所周知，離心壓縮機在同樣的壓比、流量的運行條件下，要想降功率，最有效的方法就是盡可能使得氣體的壓縮過程接近等溫壓縮過程。而以往所采用的外冷式離心壓縮機，葉輪中的氣流被壓縮增壓過程以及氣流在擴壓器中的降速增壓過程中，完全不是等溫過程，以上各種方法僅僅是降低了進口溫度而已，即冷卻器的所冷卻的氣流并不是在壓縮增壓過程中的氣流，而是已完成壓縮增壓過程后的氣流，因此僅僅只能達到有限的節能效果。本發明中，分別在擴壓器后隔板，擴壓器前隔板，葉輪后蓋板，葉輪前蓋板等處開設冷卻水槽，這些水槽與進出冷卻水管相連，壓縮機工作時，氣體在壓縮的過程中不斷的與水槽內冷卻水進行熱交換，從而達到連續冷卻壓縮氣體的目的，最大限度地逼近等溫壓縮過程。
壓縮機的碳環密封是一類極易損部件，往往由于過高的溫度影響了它的正常壽命。本發明中，葉輪后蓋板的冷卻水槽中的冷卻水在冷卻壓縮氣體的同時，還可與碳環密封組件進行一定的熱交換，使碳環磨損減小，從而盡可能地延長密封的使用壽命。
另外，采用全內冷方式，不需要增加額外的機械部件，從而避免了外冷式結構引起的龐大的機械結構。同時，全內冷方式的設計，可直接用于單級離心壓縮機的設計和生產。
圖1為本發明全內冷式離心壓縮機的結構示意圖。
圖1中，1.葉輪前蓋板，2.調整墊，3.冷卻水接管，4.擴壓器，5.擴壓器后隔板，7.葉輪后蓋板，8.擴壓器后隔板冷卻水槽，9.葉輪后蓋板冷卻水槽，10.碳環密封組件，11.油封組件，12.徑向軸承，13.壓板，14.壓縮機主軸，15.緊固螺栓，16.緊固螺母，17.擴壓器前隔板，18.擴壓器前隔板冷卻水槽，19.葉輪前蓋板冷卻水槽，21.擴壓器后隔板冷卻水出水管，22.擴壓器后隔板冷卻水進水管，23.葉輪后蓋板冷卻水出水管，24.葉輪后蓋板冷卻水進水管，25.擴壓器前隔板冷卻水進水管，26.葉輪前蓋板冷卻水進水管，27.葉輪前蓋板冷卻水出水管，28.擴壓器前隔板冷卻水出水管。
圖2為本發明全內冷式離心壓縮機的結構局部放大示意圖。
圖2中，1.葉輪前蓋板，2.調整墊，4.擴壓器，5.擴壓器后隔板，7.葉輪后蓋板，8.擴壓器后隔板冷卻水槽，9.葉輪后蓋板冷卻水槽，10.碳環密封組件，11.油封組件，12.徑向軸承，13.壓板，14.壓縮機主軸，17.擴壓器前隔板，18.擴壓器前隔板冷卻水槽，19.葉輪前蓋板冷卻水槽。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步的詳細描述。
本發明的全內冷式離心壓縮機的結構如圖1所示，將壓板13，徑向軸承12以及油封組件11依次套在壓縮機主軸14上，用緊固螺栓15分別由徑向軸承12兩端將油封組件11和壓板13與徑向軸承12壓緊，碳環密封組件10套在壓縮機主軸14上，通過緊固螺母16將碳環密封組件10軸向位置固定，葉輪后蓋板7套在碳環密封組件10外圈，葉輪后蓋板7與擴壓器后隔板5相連，擴壓器前隔板17安裝在擴壓器后隔板5上，葉輪前蓋板1與擴壓器前隔板17相連，在葉輪前蓋板1與擴壓器前隔板17之間放置調整墊2，擴壓器后隔板冷卻水出水管21及擴壓器后隔板冷卻水進水管22分別與擴壓器后隔板冷卻水槽8相連，葉輪后蓋板冷卻水出水管23及葉輪后蓋板冷卻水進水管24分別與葉輪后蓋板冷卻水槽9相連，擴壓器前隔板冷卻水出水管28及擴壓器前隔板冷卻水進水管25分別與擴壓器前隔板冷卻水槽18相連，葉輪前蓋板冷卻水出水管27及葉輪前蓋板冷卻水進水管26分別與葉輪前蓋板冷卻水槽19相連，擴壓器后隔板冷卻水出水管21與葉輪后蓋板冷卻水出水管23、擴壓器后隔板冷卻水進水管22與葉輪后蓋板冷卻水進水管24、擴壓器前隔板冷卻水出水管28與葉輪前蓋板冷卻水出水管27、擴壓器前隔板冷卻水進水管25與葉輪前蓋板冷卻水進水管26均各自通過一個冷卻水接管3相連接。
圖2為本發明全內冷式離心壓縮機的結構局部放大示意圖。
本發明中，分別在擴壓器后隔板5開設擴壓器后隔板冷卻水槽8，在擴壓器前隔板17開設擴壓器前隔板冷卻水槽18，在葉輪后蓋板7開設葉輪后蓋板冷卻水槽9，在葉輪前蓋板1處開設葉輪前蓋板冷卻水槽19，這些水槽分別與各自的進出冷卻水管相連，壓縮機工作時，氣體在壓縮的過程中不斷的與水槽內冷卻水進行熱交換，從而達到連續冷卻壓縮氣體的目的，最大限度地逼近等溫壓縮過程。同時，葉輪后蓋板的冷卻水槽9中的冷卻水在冷卻壓縮氣體的同時，還可與碳環密封組件10進行一定的熱交換，使碳環磨損減小，從而盡可能地延長密封的使用壽命。另外，采用全內冷方式，不需要增多額外的機械部件，從而避免了外冷式結構引起的龐大的機械結構。同時，全內冷方式的設計，可直接用于單級離心壓縮機的設計和生產。
權利要求
1.一種全內冷式離心壓縮機，其特征在于壓板(13)、徑向軸承(12)以及油封組件(11)依次套在壓縮機主軸(14)上，用緊固螺栓(15)分別由徑向軸承(12)兩端將油封組件(11)和壓板(13)與徑向軸承(12)壓緊，碳環密封組件(10)套在壓縮機主軸(14)上，通過緊固螺母(16)將碳環密封組件(10)軸向位置固定，葉輪后蓋板(7)套在碳環密封組件(10)外圈，葉輪后蓋板(7)與擴壓器后隔板(5)相連，擴壓器前隔板(17)安裝在擴壓器后隔板(5)上，葉輪前蓋板(1)與擴壓器前隔板(17)相連，在葉輪前蓋板(1)與擴壓器前隔板(17)之間放置調整墊(2)，擴壓器后隔板(5)開設擴壓器后隔板冷卻水槽(8)，擴壓器前隔板(17)開設擴壓器前隔板冷卻水槽(18)，葉輪后蓋板(7)開設葉輪后蓋板冷卻水槽(9)，葉輪前蓋板(1)處開設葉輪前蓋板冷卻水槽(19)，擴壓器后隔板冷卻水出水管(21)及擴壓器后隔板冷卻水進水管(22)分別與擴壓器后隔板冷卻水槽(8)相連，葉輪后蓋板冷卻水出水管(23)及葉輪后蓋板冷卻水進水管(24)分別與葉輪后蓋板冷卻水槽(9)相連，擴壓器前隔板冷卻水出水管(28)及擴壓器前隔板冷卻水進水管(25)分別與擴壓器前隔板冷卻水槽(18)相連，葉輪前蓋板冷卻水出水管(27)及葉輪前蓋板冷卻水進水管(26)分別與葉輪前蓋板冷卻水槽(19)相連，擴壓器后隔板冷卻水出水管(21)與葉輪后蓋板冷卻水出水管(23)、擴壓器后隔板冷卻水進水管(22)與葉輪后蓋板冷卻水進水管(24)、擴壓器前隔板冷卻水出水管(28)與葉輪前蓋板冷卻水出水管(27)、擴壓器前隔板冷卻水進水管(25)與葉輪前蓋板冷卻水進水管(26)均各自通過一個冷卻水接管(3)相連接。
全文摘要
本發明涉及一種全內冷式離心壓縮機，壓板、徑向軸承及油封組件依次套在壓縮機主軸上，碳環密封組件也套在壓縮機主軸上，葉輪后蓋板套在碳環密封組件外圈，在擴壓器后隔板，擴壓器前隔板，葉輪后蓋板，葉輪前蓋板處分別開設冷卻水槽，這些水槽與進出冷卻水管相連。壓縮機工作時，水槽內冷卻水與壓縮機內壓縮氣體之間進行熱交換，從而達到冷卻壓縮氣體的目的，最大限度地逼近等溫壓縮過程。葉輪后蓋板冷卻水槽中的冷卻水在冷卻壓縮氣體的同時，還可與碳環密封組件進行熱交換，使碳環磨損減小，從而延長密封的使用壽命。本發明的全內冷方式不需增加額外的機械部件，可避免外冷式龐大機械結構的缺點。本發明可直接用于單級離心壓縮機的設計和生產。
文檔編號F04D29/58GK1776235SQ20051011152
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月15日 優先權日2005年12月15日
發明者谷傳綱, 楊波, 王彤 申請人:上海交通大學