CN101929470A - 多级压缩机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种多级压缩机装置，其中运用着离心式压缩机的压缩级通过驱动器而得以被独立地驱动，所述驱动器为电动机，其构造为通过速度控制器而被控制。中间冷却器位于所述压缩级之间以排除压缩热量且所述压缩级的连接使得压缩机出口位于压缩机入口的相对侧，并且，连接着中间冷却器与压缩级的导管成串列关系以抑制压缩级之间的压降形成。连接起压缩级的导管合并有锥形转换部分，所述锥形转换部分构造为使得流动速度朝着中间冷却器逐渐减小、且从中间冷却器到接下来的随后压缩级逐渐增加，以进一步抑制压降。

Description

多级压缩机装置

技术领域

本发明涉及一种多级压缩机装置，其中独立驱动的压缩级运用了连接有中间冷却器的若干离心式压缩机，从而使得出口位于与压缩机入口的相对侧，并且若干个将中间冷却器连接到所述压缩级的导管呈一种串列式关系以抑制压缩级之间的压降形成。更特别地，本发明涉及这样一种压缩机装置，其中所述导管合并有如此配置的锥形转换部分：其使得流动速度朝着所述中间冷却器逐渐减小、并从所述中间冷却器到接下来的随后接连着的压缩级逐渐增加。

背景技术

在许多不同类型的工业企业生产设备中，为了多种目的而对气体进行压缩。例如，在空气分离设备中，空气被压缩，冷却并引导进入一个或多个分裂蒸馏塔中。在液化器中，气体被压缩且充分冷却成液体。存在着许多在其中气体被压缩的工业企业生产设备的例子。

在任一设备中，虽然单个压缩级可用于对气体进行压缩，但更典型地，气体在多个、连续的压缩级中被压缩。这样的原因是由于当气体被压缩时，其温度升高。该升高的气体温度需要增加动力来压缩气体。在典型的运用单独压缩级的压缩机装置中，每个压缩级利用离心式压缩机，在该压缩机中通过入口进入压缩机的气体被分配到叶片压缩机滚轮中，该滚轮旋转以加速该气体从而把旋转的能量传给所述气体。这种能量的增加伴随着速度的增加和压力的升高。所述压力在叶片或无叶片扩散器中得到恢复，所述扩散器围绕压缩机滚轮并且起作用以减小所述气体的速度、从而增加所述压缩气体的气体压力。所述压缩气体由一终止于压缩机出口中的类似螺旋形构造的涡壳(volute)排出。所述气体因此以与将要被压缩的引入气体成直角的形式从所述出口排出。

由于该气体已被压缩，其温度也已增加。该经加热的压缩气体在压缩级之间通过中间冷却器冷却，在所述中间冷却器中，所述加热的压缩气体通过与冷却剂(例如空气或水)的间接热交换而得以冷却。

典型地，上面描述的多级压缩机装置由一种具有(用来驱动从动齿轮的)电动机的普通齿轮箱驱动，该从动齿轮继而对若干连接到使压缩机滚轮旋转的压缩机轴杆上的小齿轮进行驱动。由于气体被逐级压缩，每个压缩机小齿轮能以不同的速度和扭矩旋转，该速度和扭矩关系到将要在特别的压缩级中在该小齿轮上完成的压力增加。这种布置在空气分离设备中特别有利，在所述空气分离设备中，对于普通设备设计而言理想的是与可用于满足特殊设备生产需要的不同齿轮布置一同使用。另外，由于空气分离设备需要由透平膨胀机所产生的冷却，膨胀行为可通过在所述透平膨胀机与所述从动齿轮之间的传动而得以轻易地恢复。这样的布置的不足在于：由于压缩级围绕所述从动齿轮布设，则将所述压缩级连接到中间冷却器的管道或导管可变得十分的复杂。导管中的每次弯曲导致压降，这是由于流体中由弯道内气体方向的改变而引起的紊乱所导致的。另外，所述导管直接通向中间冷却器，在导管到中间冷却器的连接处得到了流动面积的快速增加。这种流动面积的快速增加同样导致压降，这是由于引入到该流动中的所得到的紊乱而导致的。同样，流动中的错误分配可发生在中间冷却器中，从而使得不是所有的热交换通道都得以有效地利用。

上面讨论的布置的另一缺点在于：在用于容纳从动齿轮和小齿轮的齿轮箱中有不可逆的热量损失。另外，由于所述扭矩在传动布置中传递，对于传动齿的尺寸有特定的机械要求，这导致该小齿轮的尺寸受到限制，并且因此每个压缩级中可产生的速度受到限制。这些限制通过运用变速电动机分别驱动每个压缩级来加以克服。这样的例子在美国专利申请NO.2007/0189905中示出，该专利申请专门设计用以克服上面直接讨论的限制。然而，在这个专利申请中，没有正确评价由于中间冷却器与压缩级的连接而会引起的压降。

如将要讨论的，本发明提供一种压缩机装置，该装置利用了离心式压缩机和级间冷却，在该装置中每个压缩机都被独立地驱动，并且以合并了压缩级之间的低压降连接、并合并到位于压缩级之间的中间冷却器的方式而定位。

发明内容

本发明，一方面，提供一种多级压缩机装置，该装置包括：两个压缩级用来压缩气体、和一种位于该两个压缩级之间的用于去除来自所述压缩级之间的气体的压缩热量的中间冷却器。所述每个压缩级各自包括：一种离心式压缩机、和一种构造用以独立地驱动该两个压缩级中每一个的离心式压缩机的驱动器，该离心式压缩机具有由涡壳围绕的入口、且该涡壳具有出口，该出口取向为与所述入口成直角而排放出压缩气体。一入口导管将所述两个压缩级中的一个的出口连接到所述中间冷却器上，且一出口导管将所述中间冷却器连接到所述两个压缩级中的另一个的入口。所述两个压缩级中的一个的出口位于基本上与所述两个压缩级中的另一个的入口相反的位置，从而使得所述入口导管和所述出口导管成串列关系以抑制入口导管和出口导管中的压降。进一步，所述出口导管和所述出口导管中的每一个都具有锥形转换部分，锥形转换部分在入口导管中具有渐趋增加的横剖面积、以及在出口导管中具有渐趋减少的横剖面积，从而使得流速在入口导管中逐渐减小以及在出口导管中逐渐增加，以更进一步抑制在入口导管与中间冷却器以及在出口导管与中间冷却器之间的连接处的压降。

在另一方面，本发明提供一种包括多个压缩级的多级压缩机装置，包括至少四个压缩级用以压缩气体、及位于所述压缩级之间以消除压缩级间的压缩气体热量的中间冷却器。每个压缩级包括：一种离心式压缩机、和一种被构造用以独立地驱动每个压缩级的离心式压缩机的驱动器。所述离心式压缩机具有由涡壳包围的入口且该涡壳具有出口，出口取向成以与所述入口成直角的形式排放出压缩气体。成对导管将所述中间冷却器连接到所述压缩级上。一种后冷却器连接到所述压缩级的终端，并且成对的导管中的至少一个在尺寸上比成对的导管中的至少另一个相邻一对更长，且所有的压缩级，中间冷却器和后冷却器都基本位于共同的平面内从而使得所述压缩级，中间冷却器和后冷却器以螺旋状构造而布置。

可选的，所述压缩级可在至少两个级别上以螺旋状构造进行布置。所述螺旋状构造可通过定向每个压缩级的涡壳来产生，从而使其出口位于入口上方。在另一选择中，四个压缩级可在垂直平面中布置，从而使得第二和第三压缩级分别位于第一和第四压缩级的上方。

前述装置的任意一种可在没有锥形转换部分的情形下应用，该锥形转换部分把压缩级连接到中间冷却器。然而，成对导管中的每一个可包括：一种与之前压缩级的出口相连接的入口导管、和一种与之后压缩级的入口相连接的出口导管。所述入口导管和所述出口导管可具有锥形转换部分，锥形转换部分在入口导管中具有渐趋增加的横剖面积、以及在出口导管中具有渐趋减少的横剖面积，从而使得在入口导管中流速逐渐减小以及在出口导管中逐渐增加，用以更进一步抑制由于在入口导管与中间冷却器以及出口导管与中间冷却器之间的连接处的压降。

在本发明的任一实施例中，所述中间冷却器可具有盒子状的壳体，所述壳体封闭着一通道，该通道通过中间冷却器将来自所述两个压缩级中的一个中所产生的压缩气体的压缩热量间接地交换到循环穿过该中间冷却器的冷却剂。每个锥形转换部分能在入口导管到中间冷却器以及出口导管和中间冷却器的连接处呈终止于矩形横剖面的多面体的形式。

另外，在本发明的任一实施例中，所述驱动器可为电动机。这种电动机可具有直接联接到所述压缩机上的轴杆，且所述电动机可构造为使得其速度能由速度控制器加以控制。这种电动机可为永磁电动机。

附图说明

当说明书以权利要求作为结束(该权利要求清楚地指出了申请人所视作的本申请发明的主题)时，应相信本发明在结合附图时将会得以更好地理解。附图中：

图1为本发明的一实施例的放大透视图；

图2为沿着图1的线2-2的图1的剖面视图；

图3为沿着图2的线3-3的图2的剖面视图；

图4为本发明的一可选实施例的透视图；

图5为图4的背视图；和

图6为本发明另一可选实施例的透视图。

具有相同说明的附图标记已在图中重复以避免在接下来的讨论中重复解释。

具体实施方式

参考图1，图示出了依据本发明的压缩机布置1，其被设计为用来压缩气流10且因此产生压缩气流12。气流10在压缩气流12生产过程中在四个压缩级14、16、18和20中得以被压缩。

所述四个压缩级14、16、18和20中的每个都具备一种离心式压缩机22，该离心式压缩机22是具有入口24、涡壳26和出口28的公知设计的离心式压缩机。每个压缩机22可彼此不同，由于它们可各自合并一种设计，该设计专门构造为产生所需压力增加和空气动力效果、以在本领域用公知的方式达到最大的效率。例如，每个在后的压缩级由于流体密度的增加而实际上可导致其在物理尺度上是较小的。如示出的，每个出口28以与所述入口成直角的形式排放出经压缩过的气体到下一个随后的压缩级。例如，气流10进入压缩级14的入口24，并从与压缩级14的入口24成直角的出口28而被排放到下一个随后的压缩级16的入口24。所述每个压缩级14、16、18和20都通过驱动器30独立地得以驱动。每个驱动器30优选的是永磁设计的电动机，其能够通过变速控制器加以控制。每个压缩级14、16、18和20都通过螺纹连接器(例如螺钉)而连接到支撑件32。每个支撑件继而连接到混凝土板面或板层2。

要注意的是，每个所述压缩级14、16、18和20能以本领域公知的方式设计。例如，每个这种压缩级用来增加气流10的压力，且这样，压缩级14是第一压缩级，压缩级16是第二压缩级，压缩级18是第三压缩级以及压缩级20是第四压缩级。本发明涵盖了具有至少两个压缩级的压缩机布置；且也包括了，大于四个这样的压缩级。每个压缩级设计用于压力的增加和在特殊的压缩级中所需的流动。在该设计中提供了更多的范围，这是考虑到设计者给出了这样一事实：优选地，对于一种特殊的压缩级，可独立地控制驱动器30的速度。同样，如上面指出的，每个驱动器都可为电动机且特别是，直接联接到压缩机上的永磁电动机。但正要说的是，包含着泵、，流体电动机和蒸汽轮机的流体驱动有可能替代这种电动机。另外，其他类型的电动机也是可能的，例如：感应电动机，且通常而言，会以一固定的速度运行、且通过齿轮箱传动到该特定的压缩级的那种电动机。然而这样一种布置不会是优选的，这是考虑到在齿轮箱中附带的不可逆的损失、以及在压缩级中有所降低的设计自由(其原本将会通过利用变速的永磁电动机而获得)，该永磁电动机可合并有磁体支撑以降低在这样的设备中的不可逆的热量损失。

在压缩级14和16之间，安置中间冷却器34以排除由压缩级14的气流10的压缩所产生的压缩热量。类似地，在压缩级16和18之间，安置中间冷却器36以排除由压缩级16的气流10的压缩所产生的压缩热量；且在压缩级18和20之间提供一中间冷却器38以排除由压缩级18产生的压缩热量。一种后冷却器40设置在压缩级20之后以排除由压缩级20产生的压缩热量，且这样的后冷却器具有与中间冷却器34、36和38相同的设计。在这点上，对于该后冷却器存在其他可能性，例如直接流体接触装置没必要以与后冷却器40相同的方式构造。另外，所述中间冷却器34、36和38以及后冷却器40中的每个的盒子状的构造都是出于示例性目的阐述的，仅仅因为其他构造也有可能用于这样的装置中，例如，圆筒。所述中间冷却器34、36和38以及后冷却器40中的每个都由支撑件42和44加以支承，支撑件42和44继而连接到混凝土板面2。

所述中间冷却器34、36和38中的每个都连接在以下压缩级之间：压缩级14、16；压缩级16、18；和压缩级18、20之间，分别通过成对的入口导管和出口导管46和48而实现连接。用于每个压缩级的导管46和48可合并一种专门用于一压缩级的设计。例如，管子的尺寸可在随后的更高压力级中缩小。每对入口导管46和出口导管48分别由入口部分50和出口部分52以及入口转换部分54和出口转换部分56形成。每个入口部分50在其与出口28的连接处都具有圆形的横剖面、且在其与入口转换部分54的连接处具有矩形横剖面。类似地，每个出口部分52在其与出口转换部分56的连接处具有矩形横剖面、以及在其与入口24的连接处具有圆形横剖面。所述压缩级14、16、18和20被安置成使得每个出口26定位成对着压缩级的入口24。例如，压缩级14的出口28定位成对着下一个在后压缩级16的入口24。这就允许成对入口导管46和出口导管48成串列关系、或基本上成串列关系，以防止原本将会在现有技术中发现的由管道的弯曲和肘部分所产生的压降。应注意的是，气流是通过管网被引入到压缩级14的入口24内，所述管网应用在使用压缩布置1的设备中，其中例示了管49。

除了前述的之外，压降也可通过提供入口转换部分54和出口转换部分56而降低。每个入口部分54设计成使得其横剖面面积从压缩级14、16、和18的出口28朝着它们各自连接的中间冷却器34、36和38而增加，从而优选地，所述入口部分54的横剖面在它们与中间冷却器34、36和38的连接处匹配。每个出口部分56都设计为使得其横剖面面积从中间冷却器34、36和38朝着它们各自连接的压缩级16、18和20而降低。此外，优选地，所述出口部分56的横剖面在它们与中间冷却器34、36和38的连接处是相等的。以这种方式，流动的速度随着中间冷却器34、36和38的接近而逐渐减小；以及随着压缩级16、18和20的入口的接近，流动的速度逐渐增加，以防止：在气体流入中间冷却器34、36和38时、和从中间冷却器34、36和38流动时、以及就此而言流入和从后冷却器流动时，原本会由流动面积的突然增加或降低而导致的将紊流引入到压缩气体的流动中。虽然没有例示出，但所述入口部分54和出口部分56的内部可具有叶片以更进一步抑制由紊流导致的压力损失。

如之前所提到的，后冷却器40具有与中间冷却器34、36和38相同的概念设计。同样，它也具有成对的入口导管46和出口导管48，所述导管分别由入口部分50和出口部分52以及入口转换部分54和出口转换部分56形成以防止紊流引入到压缩气流中。同样，上面与中间冷却器34、36和38相关的讨论同等地适用于后冷却器40，且与后冷却器40相关的入口部分46和出口部分48以及转换部分54和56同等地适用。

参考图2，中间冷却器38作为示例性目的阐述。中间冷却器34和36和后冷却器40为相同设计且接下来的讨论同等地适用于这种部件。中间冷却器38具有盒子状的壳体60。当将要被压缩的气体为压缩空气的情况下，冷却剂流体可为水，冷却流体允许通过带凸缘的入口64进入到入口充气腔(plenum)62中。入口充气腔62具有挡板66和68。挡板66约束着冷却剂流体在箭头“A”方向上流动穿过通道70，然后进入具有挡板74的背腔72中以使得所述流体倒转方向并流动穿过通道76。所述流体在入口腔62内颠倒方向然后流动穿过通道78并在挡板74的另一侧上进入到背腔72内。所述流体接着再一次颠倒方向并流入通道80内并由于挡板68而进入到入口腔中。所述流体在箭头“B”方向上从带有凸缘的出口82中排出。附带参考图3，压缩气体以与冷却流体交叉流动的方式在箭头C方向上流动进入带散热片通道84，从而间接地与交叉流动的冷却液体进行热交换。如从图中明显得出的，中间冷却器38可由常规的铜焊铝散热片热交换器结构制成。在这点上，中间冷却器38通过顶部和底部板83和85分别密封在顶部和底部处。

如从图1-3中很明显的是，可以看到入口和出口转换部分54和56由四个侧面的多面体形成，该多面体具有与截头锥形相似的构造。在这点上，如果中间冷却器34具有一圆筒形壳体结构来代替所阐示的盒子状的构造，那么入口和出口部分54和56事实上将会是锥形结构，该结构具有圆形横剖面来代替应用于入口和出口转换部分54和56的、与通道84的剖面相匹配的矩形剖面，流体能均匀地分配到通道84中，其解决了在现有技术的中间冷却器中存在的可见的分配不均的问题，现有技术的中间冷却器中，在所述入口和出口与中间冷却器的连接处存在着横剖面积突然的增加。

再次参考图1，可以看到：压缩级18和20之间的成对入口和出口导管46和48也具有延长部分86和88，从而使得成对的入口和出口导管46和48尺寸长于与压缩级14和16以及16和18和后冷却器40相关联的成对的入口导管46和48。这就允许压缩机布置1可以是螺旋状结构，以使得第四压缩级20向外与第一压缩级14隔开、且所述第一压缩级不干涉与后冷却器40相关联的出口导管48以及不干涉到管网，该管网用在使用了压缩布置1的设备中，其中举例了管90。这样就有必要给出压缩机布置1的直线构造。在这点上，延长部分86和88可放置在两个压缩级14、16；16、18；和18、20中的任一组之间。此外，如果需要多于四个压缩级时，所述压缩级可围绕压缩机布置1中举例说明的这些而螺旋。

其它构造也是有可能的。例如参考图4和图5，例示了多级压缩机装置1’，其中压缩级以螺旋结构排列以提供两个或多个压缩级等级。在这点上，参考图1，如描述以及举例说明的，气流10在压缩级14、16、18和20中受压缩，伴随着的是借助于中间冷却器34、36和38而进行中间级热量排除。另外，压缩级20排放压缩气体到中间冷却器100并继而到压缩级92。在图1所示的实施例中，要记起的是压缩级20排放压缩气体到后冷却器40。压缩气体从压缩级92排放到中间冷却器102，接着到压缩级94、以及后冷却器104以产生压缩气流12’，该压缩气流以比在多级压缩机装置1’中产生的压缩气流12更高的压力从管96中排出。对压缩级92和94，中间冷却器100和102以及后冷却器104的说明分别与上面对压缩级14至20，中间冷却器34至38和后冷却器40所阐明的相同。因此，相应部件的附图标记已从图4和图5中删除掉，以便于解释。然而压缩级92和94将会设计用于特殊的压力增加、以及对于这些压缩级而言预期的流率。

特别参考图5，多级压缩机装置的螺旋结构是通过合适地将所述涡壳26定向成与入口24反向、和在连续压缩级的上升中生成一微小的升高来产生的。例如，与压缩级18相关联的涡壳26定位成使得其所关联着的出口28位于与这些压缩级相关联的出口24的上方。在图1中，与压缩级18相关联的涡壳26安装到其关联着的压缩机22，从而在图4中从其位置旋转360°。与多级压缩机装置1’的全部压缩级相关联的涡壳26以类似方式安装。结果，由于入口24居中地位于每个涡壳24中，压缩级16增加的高度的量值等于涡壳26的入口24与出口28之间的距离。这同样适用于其它跟随着压缩级16的所有的压缩级，从而使得压缩级92和94分别位于压缩级14、16的上方，且其通过将支撑件32’安装到与压缩级14和16关联着的支撑件32上而进行安装。提出另一种方式，在压缩机装置1’内所设置的螺旋结构是通过将涡壳26定向成使得出口28位于入口24上方而产生的。另一种可能是以一微小的角度来定位该涡壳26；且如果有必要，围绕着压缩级的螺旋结构而稍微增加入口和出口导管的长度。这在涡壳具有过小的直径以致于不能在压缩级的高度上产生必要的升高的位置处可能是必要的。

参考图6，举例说明多级压缩机装置1”，其中第二和第三压缩级16和18位于第一和第四压缩级14和20的上方从而使得压缩级14、16、18和20都位于与水平垂直的平面上。另外，由于以上已经充分描述了入口和出口导管46、47以及中间冷却器34、36和38和后冷却器40，则表示其各相应部件的参考标记未包括在该图中，由于类似的在上面已经充分加以描述。这种类型的结构具有狭窄的覆盖区域，而这种覆盖区域可能在考虑到一种采用多级压缩机装置1”的设施的其他装置的情况下而言是必要的。如可理解到的，附加的压缩级可沿着所述的四个压缩级的侧面提供，这是通过运用后冷却器40作为中间冷却器(该中间冷却器与平面成直角而定位)、且接着在另一平行纵向平面上定位其他压缩级而实现的。压缩级14和后冷却器40分别通过支撑件22和42和44而安装到混凝土板面3上。其他压缩级借助于连接到中间冷却器36上的支撑件106和108而安装。支撑件106和108通过横向元件110和112连接。应注意，压缩级16、18和20也可通过分别的支撑元件而安装到与混凝土板面3邻近的一壁上。

要注意的是，多级压缩机装置1、1’、1”可在无需分别具有转换部分54和56的入口导管46和出口导管48存在的情况下使用。因而，可以理解的是，这种装置的压降和这种设备因此的能量消耗在这样的装置中将会较大。

当本发明已参考优选实施例描述时，本领域技术人员可理解的是，在不脱离如附权利要求所确立的本发明的精神和范围情况下可做出许多变化和省略。

Claims (14)

1.一种多级压缩机装置，其包括：

两个用于对气体进行压缩的压缩级和一种中间冷却器，中间冷却器定位在所述两个压缩级之间以排除来自所述两个压缩级之间的气体的压缩热量；

所述两个压缩级中的每一个都包括一种离心式压缩机和一种驱动器，驱动器构造成用以独立地驱动所述两个压缩级中的每一个的离心式压缩机，所述离心式压缩机具有由涡壳围绕着的入口且涡壳具有出口，所述出口定向为与所述入口成直角从而排放出压缩气体；

一种入口导管，所述入口导管将所述两个压缩级中的其中一个的出口连接到所述中间冷却器；

一种出口导管，所述出口导管将所述中间冷却器连接到所述两个压缩级中的另一个的入口；

所述两个压缩级中的其中一个的出口基本上定位成与所述两个压缩级中的另一个的入口是相对着的，从而所述入口导管和出口导管呈串列关系以抑制入口导管和出口导管中的压降；及

入口导管和出口导管中的每个各自具有在入口导管中横剖面积渐趋增加、以及在出口导管中横剖面积渐趋减少的锥形转换部分，从而使得流动速度在所述入口导管中逐渐减低、且在出口导管中逐渐增加以更进一步抑制在入口导管与中间冷却器之间以及在出口导管与中间冷却器之间的连接处的压降。

2.如权利要求1所述的多级压缩机装置，其中：

所述中间冷却器具有盒状的壳体，所述壳体封闭着通道，所述通道用于通过中间冷却器将来自所述两个压缩级中的一个中所产生的压缩气体的压缩热量间接交换给循环穿过所述中间冷却器的冷却剂；及每个锥形转换部分为四面的多面体，其在入口导管到中间冷却器以及出口导管和中间冷却器的连接处终止于矩形横剖面；对于高压力应用而言，较为可能是锥形。

3.如权利要求1所述的多级压缩机装置，其中所述驱动器为电动机。

4.如权利要求3所述的多级压缩机装置，其中所述电动机具有直接与压缩机联接的轴杆，且所述电动机构造为使得电动机的速度能通过速度控制器控制。

5.如权利要求4所述的多级压缩机装置，其中所述电动机为永磁电动机。

6.一种多级压缩机装置，其包括：

多个压缩级，其包括用以对气体进行压缩的至少四个压缩级，和中间冷却器，所述中间冷却器安置在所述压缩级之间以排除压缩级之间的气体的压缩热量；

每个压缩级都包括一种离心式压缩机和一种驱动器，所述驱动器构造成用以独立地驱动所述两个压缩级中的每一个的离心式压缩机，所述离心式压缩机具有由涡壳围绕着的入口、且所述涡壳具有出口，所述出口定位成与所述入口成直角从而排放压缩气体；

成对的导管，所述导管将所述中间冷却器连接到所述压缩级上；

所述压缩级，中间冷却器以及成对的导管这样放置，使得所述压缩级的接续级的入口与所述压缩级的上一压缩级的出口相对着而放置、且每对导管中的导管基本上成串列关系以抑制导管中的压降；

一种后冷却器，其连接到最后的压缩级上；及

成对的导管中的至少一对导管的尺寸长于成对的导管中的至少一个其它邻近的成对导管，且所有的压缩级、中间冷却器和后冷却器基本上位于共同的平面上从而使得所述压缩级，中间冷却器和后冷却器以螺旋状构造而布置。

7.一种多级压缩机装置，其包括：

多个压缩级，其包括用于压缩气体的至少四个压缩级、和中间冷却器，所述中间冷却器放置在所述压缩级之间以排除压缩级之间的气体的压缩热量；

每个压缩级都包括一种离心式压缩机和一种驱动器，所述驱动器构造为独立驱动所述两个压缩级中的每一个的离心式压缩机，所述离心式压缩机具有由涡壳围绕着的入口且所述涡壳具有出口，所述出口定位成与所述入口成直角从而排放压缩气体；

成对的导管，所述导管将所述中间冷却器连接到所述压缩级上；

所述压缩级、中间冷却器以及成对的导管这样放置，使得所述压缩级的接续级的入口与所述压缩级的上一压缩级的出口是相对着放置的、且每对导管中的导管基本上在一直线上以抑制导管中的压降；和

所述压缩级在至少两个等级上以螺旋状的构造而布置。

8.如权利要求7的多级压缩机装置，其中所述螺旋状的构造是通过定位每个压缩级的涡壳使得出口位于所述入口的上方而产生的。

9.一种多级压缩机装置，其包括：

多个压缩级，其包括用于对气体进行压缩的至少四个压缩级、和中间冷却器，其放置在所述压缩级之间以排除压缩级之间的气体的压缩热量；

每个压缩级都包括一种离心式压缩机和一种驱动器，所述驱动器构造成用以独立地驱动所述两个压缩级中的每一个的离心式压缩机，所述离心式压缩机具有由涡壳围绕着的入口、且所述涡壳具有出口，所述出口定位成与所述入口成直角从而排放压缩气体；

成对的导管，所述导管将所述中间冷却器连接到所述压缩级上；

所述压缩级、中间冷却器以及成对导管这样放置，使得所述压缩级的连接续级的入口与所述压缩级的上一压缩级的出口是相对着放置的，且每对导管中的导管基本上成串列关系以抑制导管中的压降；和

所述压缩级中的四个布置在一纵向平面内，从而使得第二和第三压缩级分别位于第一和第四压缩级的上方。

10.如权利要求6或7或8或9所述的多级压缩机装置，其中每对导管各自包括连接到上一压缩级上的入口导管和连接到下一压缩级的入口的出口导管，且所述入口导管和出口导管都具有在入口导管中横剖面积渐趋增加、以及在出口导管中横剖面积渐趋减少的锥形转换部分，从而使得流动速度在所述入口导管中逐渐减低、且在出口导管中逐渐增加，以更进一步抑制入口导管和中间冷却器之间以及出口导管和中间冷却器之间的连接处的压降。

11.如权利要求10所述的多级压缩机装置，其中：

所述中间冷却器中的每个具有盒状的壳体，所述壳体封闭着通道，所述通道用于通过中间冷却器将来自所述两个压缩级中的一个中所产生的压缩气体的压缩热量间接交换给循环通过所述中间冷却器的冷却剂；及

每个锥形转换部分为四面的多面体，其在入口导管到中间冷却器以及出口导管和中间冷却器的连接处终止于矩形横剖面。

12.如权利要求10所述的多级压缩机装置，其中所述驱动器为电动机。

13.如权利要求12所述的多级压缩机装置，其中所述电动机具有直接与压缩机联接的轴杆，且所述电动机构造为使得电动机的速度能通过速度控制器控制。

14.如权利要求13所述的多级压缩机装置，其中所述电动机为永磁电动机。

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