CN108661914B - 蒸汽压缩机脉动压力消减装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种蒸汽压缩机脉动压力消减装置，属于机械蒸汽压缩技术领域。包括消减室、顶盖、阀门、支撑环、活塞、排放孔、分流室、蒸汽进口法兰、蒸汽出口法兰。利用消减室的活塞运动有效消减了蒸汽压缩机产生的脉动压力，进而减少了蒸汽压缩机的振动与噪声。在分流室中利用混合蒸汽中各组成成分的密度不同，结合消减室实现了混合蒸汽中杂质的分离，减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀。利用空气实现脉动压力的消减，具有响应速度快、不存在机械抖动和谐振问题、结构简单、维护方便、不易损坏等优点。可广泛应用于具有蒸发浓缩生产工艺的相关行业中利用蒸汽压缩机进行废蒸汽的余热回收利用的场合，有效提高节能环保效果。

Description

蒸汽压缩机脉动压力消减装置
技术领域
本发明涉及一种脉动压力缓冲装置，特别是一种蒸汽压缩机脉动压力消减装置。属于机械蒸汽压缩技术领域。
背景技术
机械蒸汽压缩机一般用于余热回收系统中对二次废蒸汽进行压缩，提升二次废蒸汽的温度和压力，是实现废蒸汽回收利用的关键设备。典型如罗茨蒸汽压缩机一般采用三叶或两叶的结构，叶片为恒速转动，在叶片旋转进行蒸汽压缩时，由于叶片搅合的位置不同，被压缩的蒸汽排出的速度呈现周期性变化，因此会导致出口蒸汽压力周期性波动，这也是产生振动和噪声的主要原因之一，同时也不利于后续蒸汽的利用。此外，被压缩的二次废蒸汽一般都为混合蒸汽，其中主要含有液滴、固体颗粒、空气及其他气体等杂质，会对后续的废蒸汽回收利用以及管道及设备的使用寿命造成诸多不良的影响。目前现有的技术中，尚无很好的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸汽压缩机脉动压力消减装置，用于解决现有罗茨蒸汽压缩机压力波动大、振动和噪声高的问题，并实现压缩后混合蒸汽的分离净化，改善压缩废蒸汽的质量，更有利于废蒸汽的回收利用。同时，可在不对原有蒸汽压缩机做出改动的情况下直接使用，具有结构简单、成本低廉、维护检修和升级改造方便等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
所述的蒸汽压缩机脉动压力消减装置包括消减室(1)、顶盖(2)、阀门(3)、支撑环(4)、活塞(5)、排放孔(6)、分流室(7)、蒸汽进口法兰(8)、蒸汽出口法兰(9)。
消减室(1)为圆筒型结构，上部为顶盖(2)，顶盖(2)上安装有阀门(3)；支撑环(4)固定于消减室(1)内的中部附近，活塞(5)位于支撑环(4)上部，在消减室(1)内能够自由上下移动；排放孔(6)位于消减室(1)下部。
分流室(7)为圆筒型结构，水平安装，一端与消减室(1)下部连通，另一端为蒸汽进口法兰(8)，分流室(7)的侧壁开口，安装有蒸汽出口法兰(9)。
蒸汽从蒸汽进口法兰(8)进入分流室(7)，由于蒸汽出口法兰(9)为侧向出口，密度较低的饱和蒸汽更易于从蒸汽出口法兰(9)流出，而密度较高的杂质，由于惯性，更易于进入消减室(1)中。
进一步地，所述的顶盖(2)与消减室(1)为分体结构，消减室(1)内顶盖(2)与活塞(5)之间为空气。正常工作时顶盖(2)密封，安装检修及维护时可卸下顶盖(2)，将活塞(5)取出。
当蒸汽存在脉动压力时，压力升高，则消减室(1)中的活塞(5)上升，压缩消减室(1)内顶盖(2)与活塞(5)之间的空气，部分抵消升高的压力；反之，由于压力不平衡，消减室(1)内顶盖(2)与活塞(5)之间的空气膨胀，使活塞下降，抵消分流室(7)内下降的压力，从而使压力脉动的幅值变小，也使得蒸汽压缩机风叶上承受的压力负载波动变小，进而减少了蒸汽压缩机的振动与噪声。
进一步地，所述的活塞(5)外径与消减室(1)内径相同。使得活塞(1)能够将消减室(1)内上部空气与下部的混合蒸汽充分隔离，保证其脉动压力消减效果。
进一步地，所述的排放孔(6)的顶部低于分流室(7)的底部。使得密度较大的杂质，尤其是液体和固体颗粒，能够聚集在消减室(1)的底部，经排放孔(6)连续排出。
进一步地，所述的支撑环(4)的底部高于分流室(7)的顶部。
进一步地，所述的消减室(1)、分流室(7)、蒸汽进口法兰(8)、蒸汽出口法兰(9)的内径相同。
本发明的有益效果是：
1、在蒸汽压缩机出口设计了消减室，利用消减室的活塞运动有效消减了蒸汽压缩机产生的脉动压力，进而减少了蒸汽压缩机的振动与噪声；还使得废饱和蒸汽进入管道后的压力趋于平稳，更有利于废蒸汽的回收和再利用。同时可在不对原有蒸汽压缩机做出改动的情况下直接使用，具有维护检修和升级改造方便等优点。
2、在蒸汽压缩机出口设计了分流室和消减室，在分流室中利用混合蒸汽中各组成成分的密度不同，使饱和蒸汽更易于进入外部蒸汽管道，同时结合消减室实现了混合蒸汽中杂质的分离，从而实现了废蒸汽的净化，减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀，有效提高了设备的使用寿命。
3、消减室采用活塞隔离，利用活塞上部的空气和活塞下部的混合蒸汽之间的压力差，实现脉动压力的消减，响应速度快、不存在机械抖动和谐振问题，结构简单、维护方便、不易损坏。
附图说明
图1：连接蒸汽压缩机的脉动压力消减装置示意图。
图中：1-消减室、2-顶盖、3-阀门、4-支撑环、5-活塞、6-排放孔、7-分流室、8-蒸汽进口法兰、9-蒸汽出口法兰、10-罗茨蒸汽压缩机、11-进汽口、12-出汽口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示为连接蒸汽压缩机脉动压力消减装置示意图，所述的脉动压力缓冲装置包括消减室1、顶盖2、阀门3、支撑环4、活塞5、排放孔6、分流室7、蒸汽进口法兰8、蒸汽出口法兰9。其中，蒸汽进口法兰8与罗茨蒸汽压缩机10的出汽口12相连。
下面以将本发明用于二次废蒸汽回收利用为例，说明具体的实施方式和工作原理。图1中，二次废蒸汽通过外部废蒸汽管道经罗茨蒸汽压缩机10的进汽口11进入，压缩后二次废蒸汽变为温度和压力都升高的压缩废蒸汽，经出汽口12流出罗茨蒸汽压缩机10，经蒸汽进口法兰8进入分流室7。密度较低的饱和蒸汽更易于从分流室7侧面的蒸汽出口法兰9流出，而密度较高的杂质，由于惯性，更易于进入消减室1中，并经消减室1底部的排放孔6连续排出。从而实现了压缩废蒸汽的分离和净化，有利于废蒸汽的再利用，也减轻了后续蒸汽管路和设备的腐蚀，有效提高了设备的使用寿命。
图1中，当由于罗茨蒸汽压缩机的风叶式结构导致压缩废蒸汽存在脉动压力时，进入分流室7的废蒸汽压力升高，则消减室1中的活塞5上升，压缩消减室1内顶盖2与活塞5之间的空气，抵消升高的压力；反之，进入分流室7的废蒸汽压力降低，由于压力不平衡，消减室1内顶盖2与活塞5之间的空气膨胀，使活塞下降，抵消下降的压力，从而使压力脉动的幅值变小，也使得蒸汽压缩机风叶上承受的压力负载波动变小，进而减少了蒸汽压缩机的振动与噪声。同时，还使得分流室7侧面蒸汽出口法兰9流出的废饱和蒸汽进入管道后的压力趋于平稳甚至消除，更有利于废蒸汽的回收和再利用。
本发明不限于应用在对废蒸汽的压缩中，采用罗茨风机进行空气压缩或拉真空时，也存在类似的脉动压力问题和混有固体颗粒及粉尘等问题，仍可采用本发明的技术方案解决。
以上所述仅为本发明的较佳实施实例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.蒸汽压缩机脉动压力消减装置，其特征在于：包括消减室(1)、顶盖(2)、阀门(3)、支撑环(4)、活塞(5)、排放孔(6)、分流室(7)、蒸汽进口法兰(8)、蒸汽出口法兰(9)；
消减室(1)为圆筒型结构，上部为顶盖(2)，顶盖(2)上安装有阀门(3)；
支撑环(4)固定于消减室(1)内的中部附近，活塞(5)位于支撑环(4)上部，在消减室(1)内能够自由上下移动；
排放孔(6)位于消减室(1)下部；
分流室(7)为圆筒型结构，水平安装，一端与消减室(1)下部连通，另一端为蒸汽进口法兰(8)，与蒸汽压缩机的出汽口(12)连通；
分流室(7)的侧壁开口，安装有蒸汽出口法兰(9)，压缩二次废蒸汽时，分流室(7)的侧壁开口方向向上；
所述的顶盖(2)与消减室(1)为分体结构，正常工作时阀门(3)闭合，顶盖(2)密封，使消减室(1)内顶盖(2)与活塞(5)之间的空气处于封闭状态，检修及维护时，阀门(3)打开，平衡内外压力后，可卸下顶盖(2)，将活塞(5)取出。
2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机脉动压力消减装置，其特征在于：所述的活塞(5)外径与消减室(1)内径相同。
3.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机脉动压力消减装置，其特征在于：所述的排放孔(6)的顶部低于分流室(7)的底部。
4.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机脉动压力消减装置，其特征在于：所述的支撑环(4)的底部高于分流室(7)的顶部。
5.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机脉动压力消减装置，其特征在于：所述的消减室(1)、分流室(7)、蒸汽进口法兰(8)、蒸汽出口法兰(9)的内径相同。
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