CN103362863A - 离心式蒸汽压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心式蒸汽压缩机，在齿轮箱一侧安装蜗壳，蜗壳内安装叶轮，叶轮与齿轮轴连接；在所述蜗壳的进风口一侧的轴孔内设置多个入口导叶，在齿轮箱的法兰的轴孔内设置多个出口导叶，出口导叶位于叶轮的叶轮腔与蜗壳的蜗壳流道之间；特征是：所述叶轮包括多个主叶片，相邻两个主叶片之间设置一个分叶片，主叶片和分叶片分别沿轮盘径向设置、并由轮盘的中心向轮盘的外表面呈流线型延伸；所述主叶片和分叶片位于轮盘中心的一端为进口端，主叶片和分叶片位于轮盘外表面的一端为出口端，主叶片和分叶片出口端处流线方向的切线与该出口端处轮盘圆周面的切线的夹角小于65°。本发明叶轮上的叶片出口端分别形成后弯，能量损失较小。

Description

离心式蒸汽压缩机
技术领域
本发明涉及一种离心式蒸汽压缩机，属于机械结构技术领域。
背景技术
蒸发、蒸馏等干燥设备是化工企业常用的能量密集型设备，其中机械蒸发再压缩技术可有效降低单位能耗。蒸汽在分离器中产生的二次蒸汽通过压缩机压缩，使其压力、温度上升增加热焓，再重新回到分离器中作为蒸发热源。
已有技术中，在蒸汽压缩机的叶轮方面，国内同类产品上使用的叶轮是普通的三元叶轮，叶轮只有主叶片没有分叶片，叶片出口不带后弯，能量损失相对较大，效率偏低。
在流量可调方面，此类产品多采用变频调节，即通过变频器改变电机转速，从而改变叶轮转速，以此来调节流量。但此种方式的流量调节在所需压比不变时，会带来效率的大幅降低。流量调节幅度越大，效率下降也越大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种离心式蒸汽压缩机，能量损失小、效率高。
按照本发明提供的技术方案，一种离心式蒸汽压缩机，包括齿轮箱，在齿轮箱一侧的法兰上安装蜗壳，蜗壳内安装叶轮，叶轮与齿轮箱的齿轮轴连接形成转子部件；在所述蜗壳的进风口一侧的轴孔内沿蜗壳的径向均匀设置多个入口导叶，在齿轮箱的法兰的轴孔内沿蜗壳的径向均匀设置多个出口导叶，出口导叶位于叶轮的叶轮腔与蜗壳的蜗壳流道之间；特征是：所述叶轮包括多个主叶片，相邻两个主叶片之间设置一个分叶片，主叶片和分叶片分别沿轮盘径向设置、并由轮盘的中心向轮盘的外表面呈流线型延伸；所述主叶片和分叶片位于轮盘中心的一端为进口端，主叶片和分叶片位于轮盘外表面的一端为出口端，主叶片和分叶片出口端处流线方向的切线与该出口端处轮盘圆周面的切线的夹角小于65°。
所述入口导叶和出口导叶的轴部分别与入口导叶调节机构和出口导叶调节机构连接。
所述齿轮箱的齿轮轴与低速轴上的主动齿轮啮合，低速轴与电机的输出端通过联轴器联接。
所述主叶片的个数为6～12。
所述入口导叶的个数为11～19个。
所述出口导叶的个数为9～19个。
本发明具有以下优点：（1）在叶轮方面，叶轮采用了高效的全三元叶轮，效率更高；（2）在导叶调节方面，进口导叶与出口导叶可根据不同的工况进行调节，选择最适合的角度，有效减小空气流动阻力和流动损失，能使本发明在额定流量的40%-100%范围内连续调节仍能保持较高的效率，有效克服压缩机稳定工况范围窄的缺点；（3）结构更加紧凑，合理，降低产品成本；（4）叶轮上的主叶片和分叶片的出口端分别形成后弯，使得能量损失相对较小，提高效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明所述叶轮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1～图2所示：所述离心式蒸汽压缩机包括电机1、齿轮箱2、蜗壳3、蜗壳流道3-1、叶轮4、叶轮腔4-1、轮盘4-2、主叶片4-3、分叶片4-4、入口导叶5、入口导叶调节机构6、出口导叶7、出口导叶调节机构8、低速轴9、主动齿轮10、齿轮轴11等。
如图1所示，本发明包括齿轮箱2，在齿轮箱2一侧的法兰上安装蜗壳3，蜗壳3内安装叶轮4，叶轮4与齿轮箱2的齿轮轴11连接形成转子部件；在所述蜗壳3的进风口一侧的轴孔内沿蜗壳3的径向均匀设置11～19个入口导叶5，在齿轮箱2的法兰的轴孔内沿蜗壳3的径向均匀设置9～19个出口导叶7，出口导叶7位于叶轮4的叶轮腔4-1与蜗壳3的蜗壳流道3-1之间；
如图2所示，所述叶轮4包括6～12个主叶片4-3，相邻两个主叶片4-3之间设置一个分叶片4-4，主叶片4-3和分叶片4-4分别沿轮盘4-2径向设置、并由轮盘4-2的中心向轮盘4-2的外表面呈流线型延伸；所述主叶片4-3和分叶片4-4位于轮盘4-2中心的一端为进口端，主叶片4-3和分叶片4-4位于轮盘4-2外表面的一端为出口端，主叶片4-3和分叶片4-4出口端处流线方向的切线与该出口端处轮盘4-2圆周面的切线的夹角小于65°；
如图1所示，所述入口导叶5和出口导叶7的轴部分别与入口导叶调节机构6和出口导叶调节机构8连接；所述入口导叶调节机构6和出口导叶调节机构8采用ZL200910222568.7所公开的调整机构，以实现入口导叶5和出口导叶7可调；该调整机构主要由转盘、转臂、轴套组成，转臂与导叶的轴固定联接，并与轴套形成转动副，轴套与转盘上的滑动槽形成滑动副，当转盘转动时，轴套在转盘滑动槽内滑动，使转臂绕导叶轴轴线转动，从而实现对导叶的的调节；
所述齿轮箱2的齿轮轴11与低速轴9上的主动齿轮10啮合，低速轴9与电机1的输出端通过联轴器联接，主动齿轮10与低速轴9通过键联接。
本发明的工作过程：电机1通过齿轮箱2增速来驱动叶轮4，蒸汽首先沿图1中箭头A方向进入压缩机，经过入口导叶5后，产生预旋，然后流入叶轮腔4-1内，蒸汽受到离心力和扩压流动的作用，压力和速度都得到提高，蒸汽从叶轮流出后，具有很高的流动速度，经过出口导叶7时，通流面积增大，气体减速，压力提高；之后蒸汽进入蜗壳流道3-1内，汇集之后离开压缩机。

Claims (6)

1.一种离心式蒸汽压缩机，包括齿轮箱（2），在齿轮箱（2）一侧的法兰上安装蜗壳（3），蜗壳（3）内安装叶轮（4），叶轮（4）与齿轮箱（2）的齿轮轴（11）连接形成转子部件；在所述蜗壳（3）的进风口一侧的轴孔内沿蜗壳（3）的径向均匀设置多个入口导叶（5），在齿轮箱（2）的法兰的轴孔内沿蜗壳（3）的径向均匀设置多个出口导叶（7），出口导叶（7）位于叶轮（4）的叶轮腔（4-1）与蜗壳（3）的蜗壳流道（3-1）之间；其特征是：所述叶轮（4）包括多个主叶片（4-3），相邻两个主叶片（4-3）之间设置一个分叶片（4-4），主叶片（4-3）和分叶片（4-4）分别沿轮盘（4-2）径向设置、并由轮盘（4-2）的中心向轮盘（4-2）的外表面呈流线型延伸；所述主叶片（4-3）和分叶片（4-4）位于轮盘（4-2）中心的一端为进口端，主叶片（4-3）和分叶片（4-4）位于轮盘（4-2）外表面的一端为出口端，主叶片（4-3）和分叶片（4-4）出口端处流线方向的切线与该出口端处轮盘（4-2）圆周面的切线的夹角小于65°。
2.如权利要求1所述的离心式蒸汽压缩机，其特征是：所述入口导叶（5）和出口导叶（7）的轴部分别与入口导叶调节机构（6）和出口导叶调节机构（8）连接。
3.如权利要求1所述的离心式蒸汽压缩机，其特征是：所述齿轮箱（2）的齿轮轴（11）与低速轴（9）上的主动齿轮（10）啮合，低速轴（9）与电机（1）的输出端通过联轴器联接。
4.如权利要求1所述的离心式蒸汽压缩机，其特征是：所述主叶片（4-3）的个数为6～12。
5.如权利要求1所述的离心式蒸汽压缩机，其特征是：所述入口导叶（5）的个数为11～19个。
6.如权利要求1所述的离心式蒸汽压缩机，其特征是：所述出口导叶（7）的个数为9～19个。
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