專利名稱：用于多級渦輪壓縮機的放氣系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統，安裝用于多級渦輪壓縮機的所述放氣系統是為了在承受載荷變換的軸承上實現快速的變換至載荷、變換至無載荷、以及減小載荷，所述放氣系統包括根據多級渦輪壓縮機的各自的級布置的多個放氣管；對應于所述多個放氣管布置的多個放氣閥；以及布置在所述多個放氣閥的前側或后側的、由此阻止喘振發生的多個噴嘴。
背景技術：
不同于往復式壓縮機或螺桿式壓縮機，多級渦輪壓縮機在特定壓力下由于喘振的產生而具有一個最小的流速值。在壓縮機的工作期間，如果流速下降且發生喘振，空氣向大氣或入口處流出從而從喘振中逸出，使得旋轉減小到無載荷狀態下的待命狀態。通常，如圖1所示，放氣閥3布置在支管上，并且適當地設定放氣閥3的打開和關閉速度，通過這樣做就不會對壓縮機產生沖擊，也阻止了喘振的發生。根據如圖1所示的通常的系統，一個比較大的閥門可以允許在相當高的流速下放氣，以避免低壓下的一級喘振，比如如圖3所示的低速喘振區域，由此降低到一個低壓高流速的區域。然而，當放氣閥被關閉使得載荷改變時，壓力瞬間增大，對軸承施加了非常大的載荷；特別地，如果葉輪布置在軸的兩邊，推力載荷會在一個對流量在低壓的位置劇烈增加。如果使用比較小的閥門以減小放氣量，那么在閥門打開和關閉時所受到的沖擊小，但隨著旋轉加快，在低速下經受低速喘振區域。因此，為了避免喘振，必須以花費充分長的時間為代價使旋轉逐漸減小到無載荷狀態。更加特別地，如果使用了具有比較大的支承力的軸承，比如空氣箔片軸承，則瞬間壓力變化會導致所述軸承的燃燒或損壞，而使得需要充分大的推力軸承支承力。根據日本專利申請公布號No. 10-089296 (于1998年4月7日公布)公開的現有技術，放氣閥和調節板布置在出口管上，但是這些布置不適合阻止喘振，而是通過在其中間部位安裝噴嘴以適合于控制空氣排出量，由此作為冷卻氣體抽氣系統起到對電機或磁軸承進行冷卻的功能。根據國際專利申請號No. PCT/KR2007/005663 (于2007年11月12日申請)公開的另一個現有技術，進一步地公開了布置在放氣閥的前端或后端的流速控制噴嘴，由此快速地對喘振的發生作出反應。然而，現有技術的放氣系統只適用于單級壓縮機，并且通過多級壓縮機中的一級喘振只具有有限的工作范圍。因此，為了避免對工作范圍的限制，噴嘴應當布置在多級壓縮機的多個級的每一個級上，這樣可以快速的對喘振的發生作出反應。本發明的公開技術問題因此，從現有技術所存在的上述問題的角度完成本發明。本發明的目的在于提供一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統，安裝用于多級渦輪壓縮機的所述放氣系統是為了在承受載荷變換的軸承上實現快速的變換至載荷、變換至無載荷、以及減小載荷，所述放氣系統包括根據多級渦輪壓縮機的各自的級布置的多個放氣管；對應于所述多個放氣管布置的多個放氣閥；以及布置在所述多個放氣閥的前側或后側的、由此阻止喘振發生的多個噴嘴。
發明內容
為了實現上述目標，根據本發明，提供了一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統，包括根據多級渦輪壓縮機的各自的級布置的多個放氣管；對應于所述多個放氣管布置的多個放氣閥；以及布置在所述多個放氣閥的前側或后側的多個噴嘴。技術效果根據本發明，一個第一放氣閥和一個第一噴嘴用于在接近最大可用壓力情況下停止吹氣，由此減小了沖擊；并且，一個第二放氣閥和一個第二噴嘴用于執行吹氣，避免壓縮機的第一級在低速區域的喘振，由此快速地將旋轉降低到無載荷。
圖1是一個通常的放氣系統的示意圖。圖2是根據本發明的用于多級渦輪壓縮機的放氣系統的示意圖。圖3是根據本發明的用于多級渦輪壓縮機的放氣系統的性能曲線圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖對本發明的一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統進行解釋。如圖2所示，本發明提供的放氣系統，具有一個開/關型的第一放氣閥4和在所述第一放氣閥4前端或后端的第一噴嘴14，以及一個開/關型的第二放氣閥5和布置在所述第二放氣閥5的前端或后端的第二噴嘴15，用以控制通過兩個級的流速。第一個問題是在低轉速下壓縮機的第一級產生喘振，該問題可以通過打開所有的第一放氣閥4和第二放氣閥5以及第一噴嘴14和第二噴嘴15加以解決，由此增大了足夠的吹氣區域；第二個問題是在加載荷過程中產生了沖擊，該問題可以通過關閉第二放氣閥 5和第二噴嘴15、以及接下來的在加速后關閉第一放氣閥4和第一噴嘴14加以解決，由此分散了沖擊力；第三個問題是在卸載過程中產生了喘振，該問題可以通過一次打開所有的第一放氣閥4和第二放氣閥5以及第一噴嘴14和第二噴嘴15，同時執行減速，由此增大了足夠的吹氣區域并且同時快速的完成減速，而不會超過推力保護線。所述壓縮機的一種激活算法(activating algorism)通過如圖3所示的性能曲線進行詳述，該過程描述如下A)加載過程(1)如果通電，則所有的第一放氣閥4和第二放氣閥5以及第一噴嘴14和第二噴嘴15都打開。(2)如果應用激活信號(activating signal)，則旋轉加速到Pl，并且執行待命到無載荷狀態。
(3)如果應用加載信號(loading signal)，則旋轉加速到P2。(4)所述第二放氣閥5和所述第二噴嘴15關閉，且旋轉加速到P3。(5)旋轉加速到P4。(6)所述第一放氣閥4和所述第一噴嘴14關閉以停止吹氣并且提供壓縮氣體。(B)卸載過程(1)旋轉轉到P6，并且如果應用卸載信號(unloading signal)，所有的第一放氣閥4和第二放氣閥5以及第一噴嘴14和第二噴嘴15都打開，并且同時減小旋轉，由此避免達到推力保護線并且將旋轉移動到P7。(2)快速地降低旋轉到P2。在上述描述中，使用了具有第一放氣閥4和第二放氣閥5以及第一噴嘴14和第二噴嘴15的兩級壓縮機作為多級壓縮機的例子，但是根據壓縮機的級的數量是可以自由地調整閥門和噴嘴的數量的。
權利要求
1. 一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統，包括根據多級渦輪壓縮機的各自的級布置的多個放氣管；對應于所述多個放氣管布置的多個放氣閥^和幻；以及布置在所述多個放氣閥0和5)的前側或后側的、為了阻止喘振發生的多個噴嘴(14和15)。
全文摘要
本發明涉及一種用于多級渦輪壓縮機的放氣系統，包括根據多級渦輪壓縮機的各自的級布置的多個放氣管；對應于所述多個放氣管布置的多個放氣閥；以及布置在所述多個放氣閥的前側或后側的、用于阻止喘振發生的多個噴嘴。
文檔編號F04D29/66GK102177347SQ200880131496
公開日2011年9月7日 申請日期2008年10月13日 優先權日2008年10月13日
發明者李憲席 申請人:拓博有限公司