CN103161738B - 一种离心式硫化氢压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是一种离心式硫化氢压缩机。由一段和二段压缩构成。一段由一至三级叶轮组成，二段由四至五级叶轮组成，在一段和二段之间设有段间密封，在一段和二段上分别设有进气室和排气室。由于本发明硫化氢压缩机通过两段五级叶轮连续增压，所以压缩比高，通过密封件的选择与设置，杜绝了气体泄漏，提高效率。适宜作为硫化氢压缩增压中的压缩机应用。

Description

一种离心式硫化氢压缩机

技术领域

本发明提出的是一种甲硫氨酸生产线上的核心化工机械设备,具体地说是一种离心式硫化氢压缩机。

背景技术

蛋氨酸又称甲硫氨酸，是一种重要的氨基酸品种。近年来，国内外市场对蛋氨酸的需求逐年增长。特别是国内市场，多年来国产饲料用蛋氨酸远远不能满足市场需求，每年都要从国外大量进口，现已成为我国化学原料进口的大宗产品，每年进口量高达20万吨，进口额过10亿美元。预计今后国内市场对蛋氨酸的需求量还将以较大的比率增长，短期内国内市场供需矛盾仍无法解决，仍需要大量进口。

目前，国际上只有德国、法国、美国和日本四个国家拥有成套的蛋氨酸生产线。以往此类设备均为由国外进口的往复式压缩机，设备运行成本高，气体输出量不稳定。

离心式硫化氢压缩机和往复式硫化氢压缩机对比，有以下优点:

a.由于往复式压缩机排量较小、气流有脉动，因此往复式压缩机总体效率要低于离心式压缩机。

b.离心式硫化氢压缩机运转平稳，操作可靠，摩擦件少，故障率低，因此备件需用量少，维护费用及人员少，这些方面均优于往复式压缩机；往复式压缩机的运动部件多、结构复杂、检修工作量大、维修费用高。

c.往复式压缩机最大的软肋就是活塞环的磨损、气缸的磨损及皮带的传动方式使机组的效率下降很快，而离心式压缩机能够保持长久稳定的压缩效率，这是往复式压缩机不能够达到的。

d.在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可做到绝对无油的压缩过程。

目前国内尚无离心式硫化氢压缩机，以往的蛋氨酸生产线上的压缩机组全部依靠国外进口,限制国民经济的发展。

普通式离心压缩机结构是：压缩机形式为两段五级，离心压缩机由转子、定子和轴承等组成。叶轮等零件套在主轴上组成转子,转子支承在轴承上，由电动机驱动增速器而带动主轴高速旋转。定子包括机壳、隔板、密封、进气室和出口蜗壳等部件。隔板之间形成扩压器、弯道和回流器等固定元件。只有一个叶轮的离心压缩机称为单级离心压缩机，有两个以上叶轮的称为多级离心压缩机，每一级由叶轮及其后面的扩压器等通道组成。叶轮是离心压缩机的关键部件，叶轮为闭式叶轮，由叶片、轮盖和轮盘组成。当叶轮高速旋转时，由于叶片与气体之间力的相互作用，主要是离心力的作用,气体从叶轮中心处吸入, 沿着流道（叶片之间通道）流向叶轮出口。叶轮对气体做功，气体获得能量，压力和速度提高。然后，气体流经扩压器等通道，速度降低，压力进一步提高，即动能转变为压力能。由扩压器流出的气体经过弯道和回流器进入下一级继续压缩，最后进入蜗壳输送出去。在整个压缩过程中，气体的比容减小，温度增加。温度增加后，压缩气体需要消耗更多的能。为了节省功率,多级离心压缩机在压力比大于3时常采用中间冷却。被中间冷却器隔开的级组称为段。气体由上一段进入中间冷却器，经冷却降低温度以后再进入下一段继续压缩。中间冷却器一般采用水冷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小流量，高压缩比的一种离心式硫化氢压缩机。该压缩机通过一段和二段的连续增压，解决硫化氢气体增压的技术问题。

本发明所采用的技术方案是：

在底座上安装的驱动电机通过增速器与压缩机主机传动连接，压缩机主机上设有排气室和进气室，排气室分为一段排气室和二段排气室，进气室分为一段进气室和二段进气室；

压缩机主轴安装在两径向轴承之间，在一侧的径向轴承的外侧安装有止推轴承，在缸体内的压缩机主轴上从右到左分别依次安装有干气密封，轴端密封，四级叶轮和五级叶轮，构成二段，在五级叶轮的一侧设有出口蜗壳，在二段和一段之间的压缩机主轴上装有段间密封，在一段的压缩机主轴上分别依次安装有三级叶轮，二级叶轮和一级叶轮，在一级叶轮的侧部的缸体内装有隔板。 

一级叶轮至五级叶轮的叶轮每一级叶轮的侧部装有轮盖气封，进口导流器通过叶轮之间所设的叶片流道经由扩压器、弯道和回流器与另一极叶轮的进口导流器相通，在相隔两级叶轮之间设有级间气封。

在一段和二段之间设有段间冷却器，二段出口设有回流冷却器。

轴端有测量轴位移探头及轴振动探头。

干气密封内通入氮气。

止推轴承采用带喷嘴的双面金斯伯雷型轴承。

隔板之间水平接合面装设O型密封条。

每组轴承都有两个瓦块埋设测温器。

轴端有测量轴位移探头及轴振动探头。

积极效果，由于本发明硫化氢压缩机通过两段五级叶轮连续增压，所以压缩比高，通过密封件的选择与设置，杜绝了气体泄漏，提高效率。适宜作为硫化氢压缩增压中的压缩机应用。

附图说明

图1为本发明主视结构图

图2为本发明仰视结构图

图3为本发明主机纵剖示意图

图4为本发明单级压缩叶轮示意图

图中：0.底座，1.驱动电机，2.增速器，3.压缩机主机，4.排气室，4.1一段排气室，4.2二段排气室，5.进气室，5.1一段进气室，5.2二段进气室，6.叶轮，7.轮盖气封，8.叶片流道，9.扩压器，10.进口导流器，11.弯道，12.回流器，13.级间气封，14.压缩机主轴，15.干气密封，16.轴端密封，17.四级叶轮，18.五级叶轮，19.出口蜗壳，20.段间密封，21.三级叶轮， 22.二级叶轮，23.一级叶轮，24.隔板，25.径向轴承，26.缸体，27.止推轴承

具体实施方式

据图1和图2所示，在底座0上安装的驱动电机1通过增速器2与压缩机主机3传动连接，压缩机主机上设有排气室4和进气室5，排气室分为一段排气室4.1和二段排气室4.2，进气室分为一段进气室5.1和二段进气室5.2；

据图3所示，压缩机主轴14安装在两径向轴承25之间，在一侧的径向轴承的外侧安装有止推轴承27，在缸体26内的压缩机主轴上从右到左分别依次安装有干气密封15，轴端密封16，四级叶轮17和五级叶轮18，构成二段，在五级叶轮的一侧设有出口蜗壳19，在二段和一段之间的压缩机主轴上装有段间密封20，在一段的压缩机主轴上分别依次安装有三级叶轮21，二级叶轮22和一级叶轮23，在一级叶轮的侧部的缸体内装有隔板24。

据图4所示，一级叶轮至五级叶轮的叶轮6每一级叶轮的侧部装有轮盖气封7，进口导流器10通过叶轮之间所设的叶片流道8经由扩压器9、弯道11和回流器12与另一极叶轮的进口导流器相通，在相隔两级叶轮之间设有级间气封13。

在一段和二段之间设有段间冷却器，二段出口设有回流冷却器。

轴端有测量轴位移探头及轴振动探头。

干气密封内通入氮气。

止推轴承采用带喷嘴的双面金斯伯雷型轴承。

隔板之间水平接合面装设O型密封条。

每组轴承都有两个瓦块埋设测温器。

轴端有测量轴位移探头及轴振动探头。

本发明的工作过程：

压缩前的低压硫化氢气体通过进气口输入到进气室内，硫化氢气体经过一级压缩后进入到二级叶轮，通过二级叶轮继续压缩，然后进入三级叶轮压缩，再经过出口蜗壳排入到一段出口，完成硫化氢气体的一段压缩过程。经过段间冷却器后，进入四级和五级叶轮压缩，在通过二段出口排出，完成气体在机组中的压缩过程。

在一段与二段管路间设置的段间冷却器通过输入冷却水对压缩的硫化氢气体进行冷却降温。

在隔板中设置扩压器起到对硫化氢气体增压的作用。

氮气机械密封体通过通入氮气，起到防止外界气体与硫化氢气体混合以及硫化氢气体泄漏的作用。

带喷嘴的双面金斯伯雷型轴承能够喷入润滑油，起到润滑和冷却的作用。

隔板及蜗壳之间密封的O型密封条、橡胶密封条产生迷宫式密封，能够提高密封性。

轴承上装的测温器能够测量轴承的温度，在轴上装有轴振动探头，通过传感器信号到DCS系统中，便于观察机组的运行情况。

特点：

由于该机组输送的原料为剧毒气体，而且易爆，故在轴端采用干气密封技术，并且各级间的水平接合面装设O型密封圈采用迷宫式密封，气体压缩缸及隔板件中分面上均设置了橡胶密封条，以保证无气体泄漏。

径向轴承为带喷油嘴直接润滑的五块可倾瓦轴承，推力轴承采用带喷嘴的双面金斯伯雷型轴承，带有自动调心功能，由于采用了直接润滑，提高了轴承的冷却效果，减少了润滑油量和机械摩擦损失。该种轴承的喷油嘴在瓦块烧损时还可起到安全保护作用。

每组轴承都有两个瓦块埋设测温器。

本发明能够将低压硫化氢剧毒气体进行增压，用于化工产品的生产过程。具有压缩比高，密封性好，安全的特点。

Claims (1)

1.一种离心式硫化氢压缩机，

在底座（0）上安装的驱动电机（1）通过增速器（2）与压缩机主机（3）传动连接，压缩机主机上设有排气室（4）和进气室（5），排气室分为一段排气室（4.1）和二段排气室（4.2），进气室分为一段进气室（5.1）和二段进气室（5.2）；

压缩机主轴（14）安装在两径向轴承（25）之间，在一侧的径向轴承的外侧安装有止推轴承（27），在缸体（26）内的压缩机主轴上从右到左分别依次安装有干气密封（15），轴端密封（16），四级叶轮（17）和五级叶轮（18），构成二段，在五级叶轮的一侧设有出口蜗壳（19），在一段的压缩机主轴上分别依次安装有三级叶轮（21），二级叶轮（22）和一级叶轮（23），在一级叶轮的侧部的缸体内装有隔板（24），在二段和一段之间的压缩机主轴上装有段间密封（20）；

一级叶轮至五级叶轮（6）每一级叶轮的侧部装有轮盖气封（7），进口导流器（10）通过叶轮之间所设的叶片流道（8）经由扩压器（9）、弯道（11）和回流器（12）与另一极叶轮的进口导流器相通，在相隔两级叶轮之间设有级间气封（13）；

其特征是：

所述在一段和二段之间设有段间冷却器，二段出口设有回流冷却器；

主轴轴端有测量轴位移探头及轴振动探头；

所述干气密封内通入氮气；

所述止推轴承采用带喷嘴的双面金斯伯雷型轴承；

所述隔板之间水平接合面装设O型密封条；

所述径向轴承和止推轴承都有两个瓦块埋设测温器。