CN103075354A - 一种高效水冷式轴流压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效水冷式轴流压缩机结构，包括前机匣、中间机匣、后机匣、动叶、静叶、电机、进气锥、尾锥。其特征在于：所述的动叶固定在进气锥上；所述的静叶固定在中间机匣上；所述的进气锥由进气锥顶盖轴向定位，还包括由电机驱动的转轴，转轴带动进气锥与动叶旋转；所述的电机由水套提供冷却；所述的电机、水套由引水引电柱供水、供电。所述的静叶可以根据实际工况增压需要而不设置。该压缩机对工质的适应性强，可工作在高温的环境中，不需要机械轴承及润滑系统，效率高，可靠性强，构造简单，安装方便。

Description

一种高效水冷式轴流压缩机

技术领域

本发明涉及一种工业生产中使用的高效水冷式轴流压缩机，尤其涉及在水处理领域以及化工和制冷行业的工艺流程中所使用的高效水冷式轴流压缩机。

背景技术

以往的轴流压缩机，限于其电机的风冷冷却方式，因此大大限制了其工作环境。本发明提出一种高效水冷式轴流压缩机，采用水冷冷却方式。将电机用水套包围，水套内环即是电机静子，通过引水引电柱对电机和水套供水、供电，引水引电柱还起到固定支撑电机作用。这种特殊的结构使得此高效水冷式轴流压缩机可以工作在高温环境下，并且工质也不局限于空气。

尤其是在水处理领域采用的压汽蒸馏方法中，压缩机作为加功器，将压缩功转化为饱和蒸汽的内能，使饱和蒸汽压力升高，温度升高成为过热蒸汽。在整个过程中压缩机作用尤为重要，其工作环境也极其恶劣。以往的压汽蒸馏工艺过程中多采用离心式压缩机，在环境温度高，介质为水蒸气的工况下，离心式压缩机的性能、寿命大大缩减。离心式压缩机的流量也非常有限，一般为几公斤每秒到几十公斤每秒，难以满足水处理工艺所需要的大流量要求。不仅如此，由于压汽蒸馏工艺中所需压比低，因此离心式的大压比也造成了资源的浪费。本发明提出的高效水冷式轴流压缩机其流量一般为几公斤到二百公斤每秒，适合于大流量的工况要求，另外其电机的水冷结构又使得此高效水冷式轴流压缩机可工作在境温度高，介质为水蒸气的工况下，其高效性大大提高了压汽蒸馏水处理方法的循环效率，使其成为一种具有竞争力的水处理方法。

之前的压缩机通常都有机械轴承以及机械轴承所必须的润滑系统，这不仅增加了压缩机的复杂性，而且大大减小了可靠性。本发明提出的高效水冷式轴流压缩机，电机驱动转轴，转轴直接带动进气锥与动叶旋转，不再需要机械轴承以及润滑系统，从而大大提高了效率，增加了可靠性。

本发明提出的高效水冷式轴流压缩机可以大大提高效率，并且高效率操作范围宽，在体积流量和压力变化时，具有良好的匹配能力和调节特性。此外，该压缩机构造简单、安装方便，并且在该压缩机的结构基础上，通过变化外径、转速、叶片形状等均可获得流量和压力范围的不同组合，通用性强，容易标准化。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效水冷式轴流压缩机结构。包括前机匣(1)、中间机匣(9)、后机匣(12)、动叶(5)、静叶(7)、电机(6)、进气锥(3)、尾锥(11)。其特征在于：所述的动叶(5)固定在进气锥(3)上；所述的静叶(7)固定在中间机匣(9)上；所述的进气锥(3)由进气锥顶盖(2)轴向定位，还包括由电机(6)驱动的转轴(4)，转轴(4)带动进气锥(3)与动叶(5)旋转；所述的电机(6)由水套(8)提供冷却；所述的电机(6)、水套(8)由引水引电柱(10)供水、供电，引水引电柱(10)一端固连在水套(8)上，一端固连在中间机匣(9)上。所述的静叶(7)可以根据实际工况增压需要而不设置。本发明的这种高效水冷式轴流压缩机主要优点在于：1)电机的水冷冷却结构，可以使得压缩机工作在高温的环境中。2)对工质的适应性强，工质可以为空气、水蒸气以及其他蒸气。3)转轴直接带动进气锥与动叶旋转，不需要机械轴承及润滑系统，效率高，可靠性强。4)构造简单，可以通过法兰直接连接在管路中，安装、检修、更换均方便快捷。

附图说明

图1本发明的高效水冷式轴流压缩机结构图

图中：1.前机匣  2.进气锥顶盖  3.进气锥    4.转轴           5.动叶

      6.电机    7.静叶        8.水套      9.中间机匣       10.引水引电柱

      11.尾锥   12.后机匣

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明包括前机匣(1)、中间机匣(9)、后机匣(12)、动叶(5)、静叶(7)、电机(6)、进气锥(3)、尾锥(11)。动叶(5)固定在进气锥(3)上，静叶(7)固定在中间机匣(9)上。进气锥(3)由进气锥顶盖(2)轴向定位，进气锥顶盖(2)还起到一个锁紧作用。转轴(4)由电机(6)驱动，并且转轴(4)直接带动进气锥(3)与动叶(5)旋转，这样就省去了机械轴承以及机械轴承所必须的润滑系统，从而提高了效率和可靠性。电机(6)的外面包含一层水套(8)，由水套(8)提供冷却，水套中内层是供冷却水流动的流道，外层是隔热层，隔热层可以避免高温工质在水套上凝结。这种水冷结构保证了电机可以在高温环境下运行，从而使压缩机也能在高温环境下正常运行。一般情况下，例如水蒸汽等工质都具有较高的温度，而此水冷结构的设计，又使得该压缩机对工质的适应性较强，工质可以为空气、水蒸气以及其他蒸气。引水引电柱(10)一端固连在水套(8)上，一端固连在中间机匣(9)上，在周向上共有三个引水引电柱，其中一个柱用来进水，一个柱用来出水，剩下一路铺设电机用导线。在三个引水引电柱的外层均加隔热层。

在压缩机工作过程中，电机带动动叶旋转，动叶驱动气体流动并完成对气体作功，将机械功转变成气体的热能和机械能。而气流流过动叶后，滞止温度(总温)升高，静压和滞止压力(总压)增大。气体在流过动叶之后经过静叶，静叶将气体的动能转变为压力升高，静叶起了增压的作用。然后在实际使用时，为了匹配所需要的压力，故可以不设置静叶，即气体只流过动叶即可。无论有没有静叶，都认为是本发明所示的结构。

Claims (2)

1.一种高效水冷式轴流压缩机，包括前机匣(1)、中间机匣(9)、后机匣(12)、动叶(5)、静叶(7)、电机(6)、进气锥(3)、尾锥(11)。其特征在于：所述的动叶(5)固定在进气锥(3)上；所述的静叶(7)固定在中间机匣(9)上；所述的进气锥(3)由进气锥顶盖(2)轴向定位，还包括由电机(6)驱动的转轴(4)，转轴(4)带动进气锥(3)与动叶(5)旋转；所述的电机(6)由水套(8)提供冷却；所述的电机(6)、水套(8)由引水引电柱(10)供水、供电，引水引电柱(10)一端固连在水套(8)上，一端固连在中间机匣(9)上。

2.根据权利要求1所述的高效水冷式轴流压缩机，其特征在于：根据实际工况增压需要，可以没有静叶。

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