CN108708856B - 罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置 - Google Patents

罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，属于机械蒸汽压缩技术领域。包括缓冲室、左进口法兰、右进口法兰、隔板、蒸汽出口法兰、排放孔等。利用罗茨蒸汽压缩机原有的两侧出汽口，构成双侧对称的出汽通道，结合缓冲室大大增加了压缩蒸汽的出口空间，有效解决了压力脉动导致的振动和噪声问题；采用缓冲室结合隔板的设计，实现了废蒸汽的分离和净化，有利于废蒸汽的再利用，减轻了后续管路和设备的腐蚀。本发明不必对罗茨蒸汽压缩机原有结构进行改动，具有结构简单、维护方便、成本低廉、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

罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置
技术领域
本发明涉及一种罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，特别是一种从罗茨蒸汽压缩机双侧连接的、能够缓解脉动压力的缓冲装置。属于机械蒸汽压缩技术领域。
背景技术
罗茨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。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。罗茨蒸汽压缩机在结构上一般为对称的，即在左右两侧都有出汽口，以便于现场选择一侧出汽口连接管道，而另一侧出汽口则直接封闭；这就造成了罗茨蒸汽压缩机水平方向的单端固定和单侧出汽，在脉动压力的作用下，也会导致振动和噪声。
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罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，用于解决现有罗茨蒸汽压缩机由于压力脉动及单侧不对称出汽造成的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：
所述的罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置包括缓冲室(1)、左进口法兰(2)、右进口法兰(3)、隔板(4)、蒸汽出口法兰(5)、排放孔(6)、左连通管(7)和右连通管(8)。
缓冲室(1)为圆筒型结构，垂直安装，左侧中下部为左进口法兰(2)，右侧中下部为右进口法兰(3)，对称设置；隔板(4)垂直固定于缓冲室(1)内部、左进口法兰(2)和右进口法兰(3)中间位置；蒸汽出口法兰(5)位于缓冲室(1)顶部，排放孔(6)位于缓冲室(1)底部。
左连通管(7)的一端与左进口法兰(2)相连，另一端与罗茨蒸汽压缩机(9)的罗茨左出口法兰(10)相连；右连通管(8)的一端与右进口法兰(3)相连，另一端与罗茨蒸汽压缩机(9)的罗茨右出口法兰(11)相连。
进一步地，所述的左进口法兰(2)和右进口法兰(3)在缓冲室(1)上的高度相同，且两者底部高于排放孔(6)的顶部。
进一步地，所述的隔板(4)的下沿与左进口法兰(2)和右进口法兰(3)的底部等高，隔板(4)的上沿高于左进口法兰(2)和右进口法兰(3)的顶部，隔板(4)的宽度与缓冲室(1)的内径相同。
进一步地，所述的左连通管(7)和右连通管(8)为倾斜安装，左进口法兰(2)和右进口法兰(3)侧低于罗茨左出口法兰(10)和罗茨右出口法兰(11)侧。
进一步地，所述的左进口法兰(2)、右进口法兰(3)、左连通管(7)、右连通管(8)、罗茨左出口法兰(10)和罗茨右出口法兰(11)的内径相同。
本发明的有益效果是：
1、利用罗茨蒸汽压缩机原有的两侧出汽口，构成双侧对称的出汽通道，并在其后设计了缓冲室，一方面使出汽通道的截面积扩大了一倍，结合缓冲室大大增加了压缩蒸汽的出口空间，即增大了缓冲空间，使叶轮搅动时导致的压力波动影响减小，而且平稳了叶轮的负载，有效解决了压力脉动导致的振动和噪声问题；另一方面，实现了罗茨蒸汽压缩机的双端对称固定和双侧对称出汽，从而消除了不对称结构导致的振动和噪声。同时，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。
2、采用缓冲室结合隔板的设计，两侧进入的蒸汽被隔板分开而不直接发生碰撞混合，密度低的饱和蒸汽更易于上行进入蒸汽管道，而液滴、固体颗粒等杂质更易于直接落入或粘附在隔板上并下滑到缓冲室底部，经排放孔排出，从而实现了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。
3、充分利用罗茨蒸汽压缩机原有的两侧出汽口，不必对罗茨蒸汽压缩机原有结构进行改动，具有结构简单、成本低廉、不易损坏、维护检修和升级改造方便等优点。
附图说明
图1：罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置顶视图。
图2：罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置正视图。
图中：1-缓冲室、2-左进口法兰、3-右进口法兰、4-隔板、5-蒸汽出口法兰、6-排放孔、7-左连通管、8-右连通管、9-罗茨蒸汽压缩机、10-罗茨左出口法兰、11-罗茨右出口法兰、12-罗茨进口法兰。
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所示为罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置顶视图，所述的双侧缓冲装置包括缓冲室1、左进口法兰2、右进口法兰3、隔板4、蒸汽出口法兰5、排放孔6、左连通管7和右连通管8。与其连接的罗茨蒸汽压缩机9上有罗茨左出口法兰10、罗茨右出口法兰11和罗茨进口法兰12。
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，二次废蒸汽通过与罗茨进口法兰12相连的外部废蒸汽管道进入罗茨蒸汽压缩机9，压缩后二次废蒸汽变为温度和压力都升高的压缩废蒸汽，分别从左右两侧对称流出。左侧经罗茨左出口法兰10、左连通管7、左进口法兰2进入缓冲室1；右侧经罗茨右出口法兰11、右连通管8、右进口法兰3进入缓冲室1。
左右两侧进入的压缩废蒸汽被隔板4分开而不直接发生碰撞混合，密度低的饱和蒸汽更易于上行，进入与蒸汽出口法兰5相连的外部蒸汽管道，而被再次利用；而液滴、固体颗粒等杂质更易于直接落入或粘附在隔板上并下滑到缓冲室底部，经排放孔6连续排出，从而实现了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。
如图2所示为罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置侧视图，图2中左进口法兰2和右进口法兰3在缓冲室1上的高度相同，以保证对称，且两者底部高于排放孔6的顶部，使得不会产生积水。
图2中，隔板4的下沿与左进口法兰2和右进口法兰3的底部等高，隔板4的上沿高于左进口法兰2和右进口法兰3的顶部，隔板4的宽度与缓冲室1的内径相同。从而左右两侧进入的压缩废蒸汽被隔板4分开而不直接发生碰撞混合，分别在隔板4上部和下部运动方向平行后才会混合。
图2中，左连通管7和右连通管8为倾斜安装，左进口法兰2和右进口法兰3侧低于罗茨左出口法兰10和罗茨右出口法兰11侧，也是为了避免积水。
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 (4)

1.罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，其特征在于：包括缓冲室(1)、左进口法兰(2)、右进口法兰(3)、隔板(4)、蒸汽出口法兰(5)、排放孔(6)、左连通管(7)和右连通管(8)；
缓冲室(1)为圆筒型结构，垂直安装，左侧中下部为左进口法兰(2)，右侧中下部为右进口法兰(3)，对称设置；
隔板(4)垂直固定于缓冲室(1)内部、左进口法兰(2)和右进口法兰(3)中间位置；
蒸汽出口法兰(5)位于缓冲室(1)顶部，排放孔(6)位于缓冲室(1)底部；
左连通管(7)的一端与左进口法兰(2)相连，另一端与罗茨蒸汽压缩机(9)的罗茨左出口法兰(10)相连；
右连通管(8)的一端与右进口法兰(3)相连，另一端与罗茨蒸汽压缩机(9)的罗茨右出口法兰(11)相连；
所述的隔板(4)的下沿与左进口法兰(2)和右进口法兰(3)的底部等高，隔板(4)的上沿高于左进口法兰(2)和右进口法兰(3)的顶部，隔板(4)的宽度与缓冲室(1)的内径相同；
左右两侧进入的压缩废蒸汽被隔板(4)分开而不直接发生碰撞混合，分别在隔板(4)上部和下部运动方向平行后才会混合。
2.根据权利要求1所述的罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，其特征在于：所述的左进口法兰(2)和右进口法兰(3)在缓冲室(1)上的高度相同，且两者底部高于排放孔(6)的顶部。
3.根据权利要求1所述的罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，其特征在于：所述的左连通管(7)和右连通管(8)为倾斜安装，左进口法兰(2)和右进口法兰(3)侧低于罗茨左出口法兰(10)和罗茨右出口法兰(11)侧。
4.根据权利要求1所述的罗茨蒸汽压缩机的双侧压力脉动缓冲装置，其特征在于：所述的左进口法兰(2)、右进口法兰(3)、左连通管(7)、右连通管(8)、罗茨左出口法兰(10)和罗茨右出口法兰(11)的内径相同。
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