CN110219810A - 一种螺旋压缩机及组合压缩系统 - Google Patents

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/06—Helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0246—Surge control by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

本发明涉及一种螺旋压缩机及组合压缩系统，属于压缩机技术领域。本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种无喘振问题的螺旋压缩机及压缩系统，包括锥形机匣和穿过所述锥形机匣的转轴，所述转轴上设有锥形螺旋叶片，所述锥形螺旋叶片与锥形机匣的内壁之间具有间隙。本发明通过螺旋式压缩机可以实现流体的高效无喘振压缩，同时可以通过转轴的轴向位置移动实现转子与机匣之间径向间隙的调整，进而可以保持高的压缩效率。

Description

一种螺旋压缩机及组合压缩系统
技术领域
本发明涉及一种螺旋压缩机及组合压缩系统，属于压缩机技术领域。
背景技术
目前使用的燃气轮机，基本机构包括压气机、燃烧室、涡轮。大气被压气机压缩成高压气体，经燃烧室和喷入燃料混合燃烧转变成高温高压燃气，在涡轮中燃气能量释放，输出机械功。压气机的压缩效率是影响整机效率的一个重要因素。燃气轮机普遍采用轴流式压缩机或离心式压缩机。它们的运行效率都受叶尖间隙的影响较大。当叶尖间隙大时，其压缩效率就会降低。且无论是轴流式压缩机还是离心式压缩机都会有不同程度的喘振问题。
发明内容
本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种无喘振问题的螺旋压缩机及组合压缩系统，本发明可以方便的调整叶尖间隙，提高压缩效率。
本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种螺旋压缩机，包括锥形机匣和穿过所述锥形机匣的转轴，所述转轴上设有锥形螺旋叶片，所述锥形螺旋叶片与锥形机匣的内壁之间具有间隙。
进一步的技术方案是，所述转轴可在所述锥形机匣内轴向运动。
进一步的技术方案是，所述锥形机匣与锥形螺旋叶片的锥度相同。
进一步的技术方案是，所述锥形螺旋叶片的前缘/尾缘为圆形或椭圆形。
一种螺旋压缩机组合压缩系统，包括依次连通的若干个并联设置的压缩机A、低压储气罐、压缩机B、高压储气罐，所述压缩机A为轴流式压缩机或离心式压缩机，所述压缩机B为上述的螺旋压缩机，该螺旋压缩机可以与轴流式压缩机或离心式压缩机组合构成组合压缩系统以实现超高压缩比。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过螺旋式压缩机可以实现流体的高效无喘振压缩，同时可以通过转轴的轴向位置移动实现转子与机匣之间径向间隙的调整，进而可以保持高的压缩效率。
附图说明
图1为本发明螺旋压缩机的结构示意图；
图2为组合压缩系统的结构框图。
附图标记：1-转轴，2-锥形螺旋叶片，3-锥形机匣。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步的说明。
本发明的一种螺旋压缩机，包括锥形机匣3和穿过所述锥形机匣3的转轴1，所述转轴1上设有与转轴1一同旋转的锥形螺旋叶片2，所述锥形螺旋叶片2在锥形机匣3内旋转，与锥形机匣3有配合间隙，所述转轴1可在所述锥形机匣3内轴向运动，用于调整锥形螺旋叶片2与锥形机匣3之间的间隙。
该实施例在使用时，锥形螺旋叶片2在高速旋转过程中会压缩从进口吸进的流体，在锥形螺旋叶片2的高速旋转中赋能给流体，在出口处得到更高压强的流体，且无喘振的隐患。本例中更多情况下为空气。
同时一旦叶尖间隙随运行时间变长而变大，降低了压缩机的压缩效率时，可以通过转轴1的微量轴向运动对叶尖间隙进行调节，能较好的使压缩机保持高效。
本实施例中所述机匣和螺旋叶片都是采取圆锥形，其中为了使得螺旋叶片上每处叶尖与机匣之间的间隙相同，因此优选的实施方式是，所述锥形机匣3与锥形螺旋叶片2的锥度相同。
进一步的是，锥形螺旋叶片2的叶型需要精致设计，叶片的前缘/尾缘需要像轴流压气机叶片的前缘/尾缘一样采用圆形或椭圆形等流线型设计以降低流动损失。
本例中的螺旋压缩机工作原理与现在使用的螺杆压缩机和涡旋压缩机均不同，其命名受螺母上的螺旋线启发。
本发明的螺旋压缩机可以与现在各式燃气轮机上的轴流式压缩机或离心式压缩机组合构成图2的组合压缩系统，即是一种螺旋压缩机组合压缩系统，包括依次连通的三个并联设置的压缩机A、低压储气罐、压缩机B、高压储气罐，所述压缩机A为轴流式压缩机或离心式压缩机，所述压缩机B为上述的螺旋压缩机。
该组合压缩系统可以先由轴流式压缩机或离心式压缩机作为压缩机A对气流进行第一级压缩，压缩后的气流流入低压储气罐，然后由螺旋压缩机作为压缩机B对气流进行第二级压缩，压缩后的气流流入高压储气罐。
此类组合压缩系统能实现超高压缩比，使得燃气轮机的经济性更好，如果与申请号201910161303.4的发明专利“一种利用昼夜温差的燃气轮机装置”配合使用，在提高压缩系统效率及压比的情况下，再进一步利用地球自转的昼夜温差效应，则可以更好的提高整机效率，更有利于节能减排。
本发明的优点在于：本发明通过螺旋式压缩机可以实现流体的高效无喘振压缩，同时可以通过转轴的轴向位置移动实现转子与机匣之间径向间隙的调整，进而可以保持高的压缩效率。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种螺旋压缩机，其特征在于，包括锥形机匣(3)和穿过所述锥形机匣(3)的转轴(1)，所述转轴(1)上设有锥形螺旋叶片(2)，所述锥形螺旋叶片(2)与锥形机匣(3)的内壁之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种螺旋压缩机，其特征在于，所述转轴(1)可在所述锥形机匣(3)内轴向运动。
3.根据权利要求1所述的一种螺旋压缩机，其特征在于，所述锥形机匣(3)与锥形螺旋叶片(2)的锥度相同。
4.根据权利要求1所述的一种螺旋压缩机，其特征在于，所述锥形螺旋叶片(2)的前缘/尾缘为圆形或椭圆形。
5.一种螺旋压缩机组合压缩系统，其特征在于，包括依次连通的若干个并联设置的压缩机A、低压储气罐、压缩机B、高压储气罐，所述压缩机A为轴流式压缩机或离心式压缩机，所述压缩机B为权利要求1-4中任一所述的螺旋压缩机。
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