CN109538479A - 水蒸气压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水蒸气压缩机，涉及压缩机技术领域。该水蒸气压缩机包括传动装置、转动轴、转子、冷却装置、储油箱和箱体；所述转动轴转动安装在所述箱体内，所述传动装置与所述转动轴传动连接，所述转动轴能够带动所述转子转动；所述储油箱内装有油液，所述储油箱内的油液流向所述冷却装置进行热交换后，能够沿着管道流向所述转动轴以进行冷却，冷却后的油液能够沿管道流向所述储油箱；所述传动装置采用磁力传动，以缓解现有技术中压缩机中电机轴与压缩腔没有进行隔热强化，电机会因温度过高难以长时间稳定运转等技术问题。

Description

水蒸气压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种水蒸气压缩机。

背景技术

水蒸气压缩技术目前被广泛地用于蒸发浓缩的节能过程，蒸发过程产生的水蒸气被压缩机压缩提质后，可用于蒸发过程自身供热，大幅降低了蒸发过程的能耗。但是这种蒸汽压缩机的工作温度通常不高于200℃、工作压力通常不高1MPa，回收蒸汽的品质不高，应用领域也有限。随着工业节能技术的不断深入，大量高品质余热如焦炉上升管高温煤气余热、高炉渣高温余热亟需使用高温(≥300℃)、高压(≥4MPa)水蒸气回收。

专利CN104405641A公开了一种罗茨式蒸汽压缩机，用于解决现有蒸汽压缩机当传动轴向攒动较大时容易造成流体泄露的问题，并对机械密封进行冷却保证机械密封件处于最佳工作环境中。该罗茨式蒸汽压缩机在压力较低时，密封效果尚可以保证，但是当气体工作压力较高时，由于工作腔和密封油之间的压差过大，将导致密封失效。

专利CN203035554U公开了一种罗茨式不锈钢蒸汽压缩机,包括压缩机进口、压缩机出口、主动轴、从动轴、外壳,主动轴和从动轴上分别设置有转子与转子,转子与转子左右两侧设置有凹槽板,并通过紧固螺栓与压缩机外壳内壁贴紧固定上述的转子与转子，以形成8字形转子,且保持同步反向转动，进而改善了罗茨式压缩机的密封性，增大了压缩效率,其耐腐蚀性得到很大的增强。但是上述装置在高温(≥300℃)情况下，由于电机轴与压缩腔没有进行隔热强化，电机会由于温度过高难以长时间稳定运转。

鉴于此，迫切需要一种能在高温(≥300℃)、高压(≥4MPa)环境下使用的水蒸气压缩机,能够解决上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种水蒸气压缩机，以缓解现有技术中的压缩机中电机轴与压缩腔没有进行隔热强化，电机会因温度过高难以长时间稳定运转等技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种水蒸气压缩机，包括传动装置、转动轴、转子、冷却装置、储油箱和箱体；

所述转动轴转动安装在所述箱体内，所述传动装置与所述转动轴传动连接，所述转动轴能够带动所述转子转动；所述储油箱内装有油液，所述储油箱内的油液流向所述冷却装置进行热交换后，能够沿着管道流向所述转动轴以进行冷却，冷却后的油液能够沿管道流向所述储油箱；

所述传动装置采用磁力传动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述传动装置包括内转子和外转子；

所述内转子与所述转动轴连接，所述外转子与电机轴连接，所述内转子与所述外转子磁力传动。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述传动装置还包括内磁钢，所述内磁钢设置在所述内转子上；

所述传动装置还包括外磁钢，所述外磁钢设置在所述外转子上。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述外转子和所述外磁钢分别设置有U形的安装槽。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述转动轴包括第一转轴和第二转轴，所述转子包括第一转子和第二转子；

所述第一转轴与所述传动装置的输出端连接，且所述第一转轴与所述第一转子传动连接，所述第一转子与所述第二转子啮合传动，所述第二转子与所述第二转轴传动连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转轴和所述第二转轴均采用空心轴；

流经所述冷却装置的油液能够分别流向所述第一转轴和所述第二转轴分别对应的空心结构。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转轴和所述第二转轴平行设置，且所述第一转轴和所述第二转轴的两端分别具有轴承盒，流经所述第一转轴和所述第二转轴的油液能够流向所述轴承盒，且流经所述轴承盒的油液能够流向所述储油箱。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转轴上设置有油液孔，所述油液孔与所述空心结构连通，用于油液从所述第一转轴流出至所述轴承盒。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述箱体内设置有安装所述转动轴的安装位和安装所述转子的安装腔。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述储油箱设置有进气孔；

所述进气孔用于通入惰性气体，惰性气体能够随油液流向所述第一转轴和所述第二转轴的轴承连接处的密封。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种水蒸气压缩机，包括传动装置、转动轴、转子、冷却装置、储油箱和箱体；转动轴转动安装在箱体内，且转动轴与转子转动连接，当转动轴转动时能够带动转子转动；传动装置的输出端与转动轴传动连接，进而通过传动装置带动转动轴转动，以实现转子的转动；在储油箱内存储有油液；储油箱内的油液能够沿着管道流向冷却装置，经过冷却装置降温后，再沿着轨道流向转动轴以对转动轴进行冷却，冷却后的油液能够再次流向储油箱内，进而不仅实现对转动轴的冷却，能够将转动轴在工作过程中产生的热量带走，以确保转动轴能够始终处于正常工作的温度环境中，确保转动轴能够长时间稳定运转。

在实际使用时，传动装置采用磁力传动，即利用磁力感应作用转动，进而使得转动轴与传动装置内的相关零部件之间没有直接接触，使得转动轴产生的高热量不会直接传递至传动装置，进而降低了传动装置因温度过高而存在风险的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的水蒸气压缩机的示意图；

图2为实施例提供的传动装置的示意图。

图标：10-第一转轴；20-第二转轴；30-第一转子；40-第二转子；50-内转子；60-外转子；70-内磁钢；80-外磁钢；90-密封圈；100-传动装置；101-第一空心结构；102-油液孔；110-储油箱；120-管道；130-箱体；140-轴承盒；150-冷却装置；160-电机轴；170-隔离套；201-第二空心结构；301-油液通道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1-图2所示，本实施例提供的水蒸气压缩机包括传动装置100、转动轴、转子、冷却装置150、储油箱110和箱体130；转动轴转动安装在箱体130内，传动装置100与转动轴传动连接，转动轴能够带动转子转动；储油箱110内装有油液，储油箱110内的油液流向冷却装置150进行热交换后，能够沿着管道120流向转动轴以进行冷却，冷却后的油液能够沿管道120流向储油箱110；传动装置100采用磁力传动。

具体的，该水蒸气压缩机包括传动装置100、转动轴、转子、冷却装置150、储油箱110和箱体130，箱体130能够提供一个安装零部件的安全空间，具有良好的防护性，同时还具有良好的密封性，以尽可能的阻止外部环境中的杂质或者空气等进入到箱体130内部，对箱体130内的零部件产生腐蚀等损伤；转动轴转动安装在箱体130内，且转动轴与转子转动连接，当转动轴转动时能够带动转子转动；传动装置100的输出端与转动轴传动连接，进而通过传动装置100带动转动轴转动，以实现转子的转动。

在实际使用时，还设置有储油箱110和冷却装置150，在储油箱110内存储有油液；储油箱110内的油液能够沿着管道120流向冷却装置150，经过冷却装置150降温后，再沿着轨道流向转动轴以对转动轴进行冷却，冷却后的油液能够再次流向储油箱110内，进而不仅实现对转动轴的冷却，能够将转动轴在工作过程中产生的热量带走，以确保转动轴能够始终处于正常工作的温度环境中，确保转动轴能够长时间稳定运转。

其中，传动装置100采用磁力传动，即利用磁力感应作用转动，进而使得转动轴与传动装置100内的相关零部件之间没有直接接触，使得转动轴产生的高热量不会直接传递至传动装置100，进而降低了传动装置100因温度过高而存在风险的问题。

其中，冷却装置150为U型管，包括内管和外管，内管置于外管的管体内，且内管与油箱流出油液的管道120连通，外管内设置有循环冷却水，以确保对流经冷却装置150的油液冷却降温。

在本实施例可选的方案中，如图1-图2所示，传动装置100包括内转子50和外转子60；内转子50与转动轴连接，外转子60与电机轴160连接，内转子50与外转子60磁力传动。

进一步的，传动装置100还包括内磁钢70，内磁钢70设置在内转子50上；传动装置100还包括外磁钢80，外磁钢80设置在外转子60上。

进一步的，外转子60和外磁钢80分别设置有U形的安装槽。

具体的，传动装置100即为驱动电机，采用磁力传动；其中，传动装置100包括内转子50和外转子60，且内转子50上设置有内磁钢70，外转子60上设置有外磁钢80，内磁钢70和外磁钢80均能够产生磁力，进而发生磁力感应。

在实际使用时，内转子50与转动轴连接，外转子60与电机轴160连接，当电机轴160转动带动外转子60转动，外转子60与内转子50之间的通过内磁钢70和外磁钢80的互相作用的磁力产生磁力感应效应，进而通过磁力传动实现外转子60驱动内转子50转动，内转子50能够带动转动轴与内转子50同步转动，即实现转动轴的转动。

其中，在外磁钢80上设置有第一安装槽，外转子60安装在该第一安装槽内，即外磁铁套接固定在外转子60的外侧；在外转子60的内部设置有第二安装槽，转动轴的一端与内转子50通过键连接，转动轴还与传动装置100上的泵盖通过轴承转动连接，内转子50伸入至第二安装槽内，并且通过转动轴和机壳的连接关系安置在第二安装槽内，且与外转子60之间保持有磁力空间，便于外转子60和内转子50之间互相作用。

其中，外转子60安装在泵盖上，且在连接处还设置有密封圈90；同时，在外磁钢80与外转子60连接处设置有隔离套170。

其中，转动轴朝向内转子50的一端以及电机轴160朝向外磁钢80的一端分别设置有连接端，且在内转子50和外磁钢80上对应的位置分别设置轴孔，进而转动轴的连接端伸入内转子50上的轴孔键连接，电机轴160的连接端伸入外磁钢80的轴孔键连接到。

其中，第一安装槽和第二安装槽均呈U型槽。

在本实施例可选的方案中，如图1-图2所示，转动轴包括第一转轴10和第二转轴20，转子包括第一转子30和第二转子40；第一转轴10与传动装置100的输出端连接，且第一转轴10与第一转子30传动连接，第一转子30与第二转子40啮合传动，第二转子40与第二转轴20传动连接。

进一步的，第一转轴10和第二转轴20均采用空心轴；流经冷却装置150的油液能够分别流向第一转轴10和第二转轴20分别对应的空心结构。

进一步的，第一转轴10和第二转轴20平行设置，且第一转轴10和第二转轴20的两端分别具有轴承盒140，流经第一转轴10和第二转轴20的油液能够流向轴承盒140，且流经轴承盒140的油液能够流向储油箱110。

进一步的，第一转轴10上设置有油液孔102，油液孔102与空心结构连通，用于油液从第一转轴10流出至轴承盒140。

进一步的，箱体130内设置有安装转动轴的安装位和安装转子的安装腔。

具体的，转动轴包括有第一转轴10和第二转轴20，转子包括第一转子30和第二转子40，第一转轴10对应连接第一转子30，第二转轴20对应连接第二转子40；同时，第一转轴10还与内转子50连接，进而当内转子50转动时带动第一转轴10转动，第一转轴10转动又可以带动第一转子30转动；第一转子30与第二转子40能够啮合转动，即当第一转子30转动时，能够将转动传递至第二转子40，进而使得第二转子40也开始转动，第二转子40的转动又可以带动第二转轴20转动。

其中，在箱体130内设置有安装第一转轴10的第一安装位和安装第二转轴20的第二安装位，第一安装位和第二安装位平行设置，进而使得第一转轴10和第二转轴20能够平行设置；而且在第一转轴10和第二转轴20的两端分别设置有轴承盒140，即用于分别与第一转轴10和第二转轴20轴承连接的位置。同时，在箱体130内还设置有安装转子的安装腔，第一转子30和第二转子40均安装在该安装腔内。

其中，第一转轴10和第二转轴20均采用空心轴，即分别设置有用于油液通过的空心结构，第一转轴10对应第一空心结构101，第二转轴20对应第二空心结构201；而且在第一转轴10上还设置有油液孔102，油液孔102与第一转轴10上的第一空心结构101连通，同时在第一转子30内设置有油液流动通道，进而使得流经第一空心结构101的油液能够流向第一转子30，并在第一转子30内流经后再次流向第一空心结构101，沿着第一空心结构101流出。

如图1所示，其中，箭头所指为油液流动方向；在实际使用时，油箱内的油液能够沿着管道120流向冷却装置150，经过冷却装置150水冷后，在沿着管道120分别流向第一转轴10和第二转轴20，同时还流向位于第一转轴10、第二转轴20该端的轴承盒140内；流经第一转轴10的油液沿着第一转轴10上的油液孔102能够流向第一转子30内部的油液通道301，然后沿着油液通道301再次流向第一转轴10，再由第一转轴10位于另一端轴承盒140中部分的油液孔102流出至轴承盒140内；两个轴承盒140内的油液能够再流向油箱，进而完成一组冷却油液循环，带走工作过程中产生的热量。

在本实施例可选的方案中，如图1-图2所示，储油箱110设置有进气孔；进气孔用于通入惰性气体，惰性气体能够随油液流向第一转轴10和第二转轴20的轴承连接处的密封。

在一些实施例中，在储油箱110上设置有进气孔，通过进气孔能够向储油箱110内冲入惰性气体，惰性气体能够油液的流动流向第一转轴10、第二转轴20、第一转子30以及轴承盒140内，进而确保整个装置内部密封性良好，即通过气密封以确保装置密封性良好，同时通过气密封确保工作腔和密封油之间不会产生较大的压差。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水蒸气压缩机，其特征在于，包括传动装置(100)、转动轴、转子、冷却装置(150)、储油箱(110)和箱体(130)；

所述转动轴转动安装在所述箱体(130)内，所述传动装置(100)与所述转动轴传动连接，所述转动轴能够带动所述转子转动；所述储油箱(110)内装有油液，所述储油箱(110)内的油液流向所述冷却装置(150)进行热交换后，能够沿着管道(120)流向所述转动轴以进行冷却，冷却后的油液能够沿管道(120)流向所述储油箱(110)；

所述传动装置(100)采用磁力传动。

2.根据权利要求1所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述传动装置(100)包括内转子(50)和外转子(60)；

所述内转子(50)与所述转动轴连接，所述外转子(60)与电机轴(160)连接，所述内转子(50)与所述外转子(60)磁力传动。

3.根据权利要求2所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述传动装置(100)还包括内磁钢(70)，所述内磁钢(70)设置在所述内转子(50)上；

所述传动装置(100)还包括外磁钢(80)，所述外磁钢(80)设置在所述外转子(60)上。

4.根据权利要求3所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述外转子(60)和所述外磁钢(80)分别设置有U形的安装槽。

5.根据权利要求1所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述转动轴包括第一转轴(10)和第二转轴(20)，所述转子包括第一转子(30)和第二转子(40)；

所述第一转轴(10)与所述传动装置(100)的输出端连接，且所述第一转轴(10)与所述第一转子(30)传动连接，所述第一转子(30)与所述第二转子(40)啮合传动，所述第二转子(40)与所述第二转轴(20)传动连接。

6.根据权利要求5所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)均采用空心轴；

流经所述冷却装置(150)的油液能够分别流向所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)分别对应的空心结构。

7.根据权利要求6所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)平行设置，且所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)的两端分别具有轴承盒(140)，流经所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)的油液能够流向所述轴承盒(140)，且流经所述轴承盒(140)的油液能够流向所述储油箱(110)。

8.根据权利要求7所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述第一转轴(10)上设置有油液孔(102)，所述油液孔(102)与所述空心结构连通，用于油液从所述第一转轴(10)流出至所述轴承盒(140)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述箱体(130)内设置有安装所述转动轴的安装位和安装所述转子的安装腔。

10.根据权利要求5-8任一项所述的水蒸气压缩机,其特征在于，所述储油箱(110)设置有进气孔；

所述进气孔用于通入惰性气体，惰性气体能够随油液流向所述第一转轴(10)和所述第二转轴(20)的轴承连接处的密封。