CN102410257A

CN102410257A - 半内冷式离心压缩机

Info

Publication number: CN102410257A
Application number: CN2011103938246A
Authority: CN
Inventors: 周国强; 周音
Original assignee: Hangzhou Qiushi Turbine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Qiushi Turbine Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明公开了一种半内冷式离心压缩机，本发明分别在叶轮后盖板，叶轮前盖板处开设冷却水槽，并将水槽与冷却水管相接，水槽内冷却水与压缩机叶轮内压缩气体之间进行热交换以降低叶轮流道内的气体温度；本发明一方面使压缩机叶轮内处于压缩增压过程中的气流能够被连续地冷却，使压缩过程逼近理想等温过程，达到节能的目标；另一方面，该结构占用设备空间较少，为压缩机其他部件的安装与设计保留了足够的空间。

Description

半内冷式离心压缩机

技术领域

本发明属于机械类产品的压缩机技术领域，涉及一种离心压缩机，尤其涉及一种半内冷式离心压缩机。

背景技术

离心压缩机运行在一定的压比、流量下时，其消耗的功率随着气流温度的升高而增大。因此，降低气流温度是降低离心压缩机组耗能的重要措施之一。一般的离心压缩机中，前级蜗壳出口气流在中冷器中冷却后进入下一级，使下一级压缩机的进气温度降低，从而达到整机节能的目的。但由于中冷器几何尺寸过大，其内部流场复杂，旋涡区与分离区严重干扰主流，因此除少数大流量的空气压缩机外，一般很少采用该种方案。另外一种比较典型的型式，即等温型单轴多级压缩机，其结构特点为除最后一级外，中间各级均无蜗壳。因此在此机型中，可直接在各级的扩压器中安置冷却器，使本级的出流气体温度降低，从而降低能耗。显然，这种结构使机组变得庞大，给制造、安装、检修带来很大困难，同时由于在各级之间安装中冷器，使轴向尺寸增大，导致出现大量转子动力学问题。实际上，在这两种方法中，叶轮中的气流被压缩增压过程以及气流在扩压器中的降速增压过程均不是等温过程，而仅仅是降低了进口温度，属于外冷式压缩机，即冷却器所冷却的气流是己完成压缩增压过程后的气流，因此只能达到有限的节能效果。全内冷式离心压缩机分别在扩压器前、后隔板以及叶轮前、后盖板等处开设冷却水槽，这些水槽与进出冷却水管相连。在压缩机工作时，水槽内冷却水与压缩机内压缩气体之间进行热交换，从而达到冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。但这类离心压缩机由于在叶轮前、后盖板以及扩压器的前、后隔板中均开设有冷却水槽并与冷却水进出口管相接，使压缩机内部结构变得复杂，同时给各部件的安装布局带来困难，尤其是应用于多级压缩机时问题更加突出。

发明内容

本发明的目的在于针对现有压缩机结构的不足，提供一种半内冷式离心压缩机，本发明不但使压缩机叶轮内的气流能够被连续地冷却，而且还能够节省有限的部件安装空间，给压缩机的制造、安装、检修等方面带来便利。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种半内冷式离心压缩机，它包括：叶轮前盖板、调整垫、扩压器、扩压器后隔板、叶轮后盖板、叶轮后盖板冷却水槽、碳环密封组件、油封组件、径向轴承、压板、压缩机主轴、扩压器前隔板、叶轮前盖板冷却水槽、叶轮后盖板冷却水出水管、叶轮后盖板冷却水进水管、叶轮前盖板冷却水进水管和叶轮前盖板冷却水出水管等；其中，所述扩压器与压缩机主轴固定连接，压板、径向轴承和油封组件依次套在压缩机主轴上，并由紧固螺栓压紧；碳环密封组件套在压缩机主轴上，碳环密封组件的轴向位置固定，叶轮后盖板套在碳环密封组件外圈并与碳环密封组件相连接，扩压器后隔板与叶轮后盖板相连，扩压器前隔板固定在扩压器后隔板上，叶轮前盖板与扩压器前隔板相连，调整垫置于叶轮前盖板与扩压器前隔板之间，叶轮后盖板冷却水出水管和叶轮后盖板冷却水进水管分别与叶轮后盖板冷却水槽相连，叶轮前盖板冷却水进水管和叶轮前盖板冷却水出水管分别与叶轮前盖板冷却水槽相连。

本发明的有益效果是，本发明的半内冷式离心压缩机，一方面使压缩机叶轮内处于压缩增压过程中的气流能够被连续地冷却，使压缩过程逼近理想等温过程，达到节能的目标；另一方面，该结构占用设备空间较少，为压缩机其他部件的安装与设计保留了足够的空间。

附图说明

图1为本发明半内冷式离心压缩机的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图1中，叶轮前盖板1、调整垫2、扩压器3、压缩机壳4、内六角螺钉5、叶轮后盖板6、叶轮后盖板冷却水槽7、碳环密封组件8、油封组件9、径向轴承10、压板11、压缩机主轴12、紧固螺栓13、紧固螺母14、扩压器前隔板15、叶轮前盖板冷却水槽16、水管接头17、叶轮后盖板冷却水出水管18、叶轮后盖板冷却水进水管19、叶轮前盖板冷却水进水管20、叶轮前盖板冷却水出水管21。

具体实施方式

离心压缩机对气体做功是在压缩机的叶轮流道内完成的，因此，有效降低叶轮内气体的温度对降低压缩机机组的功耗将起到显著的效果。为实现这一目的，本发明中分别在叶轮后盖板，叶轮前盖板处开设冷却水槽，并将水槽与冷却水管相接，水槽内冷却水与压缩机叶轮内压缩气体之间进行热交换以降低叶轮流道内的气体温度。

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本发明半内冷式离心压缩机包括：叶轮前盖板1、调整垫2、扩压器3、扩压器后隔板4、叶轮后盖板6、叶轮后盖板冷却水槽7、碳环密封组件8、油封组件9、径向轴承10、压板11、压缩机主轴12、扩压器前隔板15、叶轮前盖板冷却水槽16、叶轮后盖板冷却水出水管18、叶轮后盖板冷却水进水管19、叶轮前盖板冷却水进水管20和叶轮前盖板冷却水出水管21。

其中，扩压器3与压缩机主轴12固定连接，压板11、径向轴承10和油封组件9依次套在压缩机主轴12上，并由紧固螺栓13压紧；碳环密封组件8套在压缩机主轴12上，碳环密封组件8的轴向位置由紧固螺母14固定，叶轮后盖板6套在碳环密封组件8外圈，叶轮后盖板6通过紧固螺栓与碳环密封组件8相连接，扩压器后隔板4通过紧固螺栓与叶轮后盖板6相连，扩压器前隔板15通过内六角螺钉5固定在扩压器后隔板4上，叶轮前盖板1与扩压器前隔板15通过紧固螺栓相连，调整垫2置于叶轮前盖板1与扩压器前隔板15之间，叶轮后盖板冷却水出水管18通过水管接头与叶轮后盖板冷却水槽7相连，叶轮后盖板冷却水进水管19通过水管接头与叶轮后盖板冷却水槽7相连，叶轮前盖板冷却水出水管21通过水管接头与叶轮前盖板冷却水槽16相连，叶轮前盖板冷却水进水管20通过水管接头与叶轮前盖板冷却水槽16相连。

本发明中，在叶轮后盖板6开设叶轮后盖板冷却水槽7，在叶轮前盖板1处开设叶轮前盖板冷却水槽16，这些水槽分别与各自的进出冷却水管相连，压缩机工作时，水槽内冷却水与压缩机叶轮内压缩气体之间进行热交换，不但降低了叶轮进口气体的温度，而且气体在叶轮内被压缩的同时，被冷却水连续的降温，从而使得压缩机叶轮内气体的压缩过程最大限度地逼近等温压缩过程。本发明与全内冷式离心压缩机相比，未在扩压器3前后隔板上开设水槽，虽然牺牲了一部分气体的冷却效果，但却大大简化了扩压器的结构，给其他部件留出了空间，使得压缩机的维修以及安装更加便利。

Claims

1.一种半内冷式离心压缩机，其特征在于，它包括：叶轮前盖板（1）、调整垫（2）、扩压器（3）、扩压器后隔板（4）、叶轮后盖板（6）、叶轮后盖板冷却水槽（7）、碳环密封组件（8）、油封组件（9）、径向轴承（10）、压板（11）、压缩机主轴（12）、扩压器前隔板（15）、叶轮前盖板冷却水槽（16）、叶轮后盖板冷却水出水管（18）、叶轮后盖板冷却水进水管（19）、叶轮前盖板冷却水进水管（20）和叶轮前盖板冷却水出水管（21）等；其中，所述扩压器（3）与压缩机主轴（12）固定连接，压板（11）、径向轴承（10）和油封组件（9）依次套在压缩机主轴（12）上，并由紧固螺栓（13）压紧；碳环密封组件（8）套在压缩机主轴（12）上，碳环密封组件（8）的轴向位置固定，叶轮后盖板（6）套在碳环密封组件（8）外圈并与碳环密封组件（8）相连接，扩压器后隔板（4）与叶轮后盖板（6）相连，扩压器前隔板（15）固定在扩压器后隔板（4）上，叶轮前盖板（1）与扩压器前隔板（15）相连，调整垫（2）置于叶轮前盖板（1）与扩压器前隔板（15）之间，叶轮后盖板冷却水出水管（18）和叶轮后盖板冷却水进水管（19）分别与叶轮后盖板冷却水槽（7）相连，叶轮前盖板冷却水进水管（20）和叶轮前盖板冷却水出水管（21）分别与叶轮前盖板冷却水槽（16）相连。