CN108626143A - 带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，包括空气压缩结构、储气罐、涡轮、与所述涡轮同转子的工作机，所述空气压缩结构将空气压缩后进入储气罐中存储，储气罐中的高压空气进入涡轮做工，驱动与所述涡轮同转子的工作机工作。本发明属于工业工艺系统核心产品，利用传统的电驱压缩机组造气，再利用所造之气驱动涡轮，涡轮与工作机为共轴一体机结构，形成一个超低惯量系统，可以实现快速响应要求，完成系统快速频繁的调速要求。

Description

带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵
技术领域
本发明涉及离心压缩机和真空泵，具体来说，是带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，主要用于需要快速或者经常调整工作状态的离心压缩机和真空泵。
背景技术
在越来越多的工业工艺系统中，如PSA(变压吸附)和VPSA(真空变压吸附VacuumPressure Swing Ad-sorption)系统等，需要对系统中工作的离心压缩机(鼓风机)和真空泵进行快速而经常的调整，由于传统电机驱动机组的大惯量特性，使得其面对快速调整时反应迟钝，不能满足工艺系统要求，同时传统电驱机组的结构设计也不满足经常频繁快速调速的要求，很容易造成结构件和支撑轴承的损坏。
因而，目前大多数工艺系统中，只能以高能耗为代价不调整系统中的离心压缩机(鼓风机)和真空泵，或者采用其他低效的容积式压缩机和真空泵作为替代。
发明内容
本发明目的是旨在提供了一种带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，利用传统的电驱压缩机组造气，再利用所造之气驱动涡轮，涡轮与工作机(离心鼓风机、离心压缩机、离心真空泵等)为共轴一体机结构，机组能够适应频繁的快速调速工况要求。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，包括空气压缩结构、储气罐、涡轮、与所述涡轮同转子的工作机，所述空气压缩结构将空气压缩后进入储气罐中存储，储气罐中的高压空气进入涡轮做工，驱动与所述涡轮同转子的工作机工作。
涡轮和工作机组合的共同转子形成一个超低惯量系统，可以实现快速响应要求，完成系统快速频繁的调速要求。
作为本发明带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵的一种优选实施方案，所述工作机包括但不限于离心鼓风机、离心压缩机或者离心真空泵。
作为本发明带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵的另一种优选实施方案，所述空气压缩结构包括电机、压缩机，所述电机驱动所述压缩机压缩空气。
作为本发明带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵的又一种优选实施方案，为了提高紫铜的效率，在储气罐与涡轮连接的管道上设置有一个空气加热结构。
作为本发明带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵的再一种优选实施方案，所述空气加热结构利用涡轮、工作机工作时产生的废热进行空气加热。
作为本发明带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵的另一种优选实施方案，所述空气加热结构通过燃烧染料提高管道上气体的温度。
通过废热加热空气或者染料燃烧加热空气，从而提高涡轮的输出功，如果工作机消耗的功不变，则这种方式可以降低涡轮对空气流量的要求，从而降低压缩机和电机的能量消耗，起到进一步节能的效果。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为实施例1中本发明的结构示意图；
图2为实施例2中本发明的结构示意图
主要元件符号说明如下：
电机1、压缩机2、储气罐3、涡轮4、工作机5、加热结构6。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例1
如图1所示，带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，包括空气压缩结构、储气罐、涡轮、与所述涡轮同转子的工作机，所述空气压缩结构将空气压缩后进入储气罐中存储，储气罐中的高压空气进入涡轮做工，驱动与所述涡轮同转子的工作机工作。
其中，空气压缩结构包括电机、压缩机，所述电机驱动所述压缩机压缩空气。
工作机为离心压缩机或离心真空泵。
本发明属于工业工艺系统核心产品，利用传统的电驱压缩机组造气，再利用所造之气驱动涡轮，涡轮与工作机为共轴一体机结构，形成一个超低惯量系统，可以实现快速响应要求，完成系统快速频繁的调速要求。
实施例2
如图2所示，带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，包括空气压缩结构、储气罐、涡轮、与所述涡轮同转子的工作机，所述空气压缩结构将空气压缩后进入储气罐中存储，储气罐中的高压空气进入涡轮做工，驱动与所述涡轮同转子的工作机工作。
其中，空气压缩结构包括电机、压缩机，所述电机驱动所述压缩机压缩空气。
工作机为离心鼓风机。
特别地，为了提高系统的效率，在储气罐排气的管路上，可以增加一个加热结构，加热结构可以利用涡轮、工作机工作时产生的废热加热空气，也可以是在加热结构内直接燃烧燃料提高管路气体温度，从而提高涡轮的输出功。如果工作机消耗的功不变，则这种方式可以降低涡轮对空气流量的要求，从而降低压缩机和电机的能量消耗，起到进一步节能的效果。
以上对本发明提供的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：包括空气压缩结构、储气罐、涡轮、与所述涡轮同转子的工作机，所述空气压缩结构将空气压缩后进入储气罐中存储，储气罐中的高压空气进入涡轮做工，驱动与所述涡轮同转子的工作机工作。
2.根据权利要求1所述的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：所述工作机包括但不限于离心鼓风机、离心压缩机或者离心真空泵。
3.根据权利要求1所述的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：所述空气压缩结构包括电机、压缩机，所述电机驱动所述压缩机压缩空气。
4.根据权利要求1-3任一项所述的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：在储气罐与涡轮连接的管道上设置有一个空气加热结构。
5.根据权利要求4任一项所述的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：所述空气加热结构利用涡轮、工作机工作时产生的废热进行空气加热。
6.根据权利要求4任一项所述的带造气系统的涡轮驱动的离心压缩机和真空泵，其特征在于：所述空气加热结构通过燃烧染料提高管道上气体的温度。
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