CN117948299A - 一种离心式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离心式压缩机，包括：第一壳体，所述第一壳体上设有第一入口和第一出口；电机，设于所述第一壳体的内部；控制器组件，固定于所述第一壳体的外侧，所述控制组件包括第二壳体，所述第二壳体上设有第二入口和第二出口；冷却装置，包括冷却介质管道，当冷却介质管道内通入冷却介质时，所述冷却介质通过所述第一入口和所述第一出口对所述第一壳体的内部冷却降温；所述冷却介质通过所述第二入口和所述第二出口对所述第二壳体的内部冷却降温。本发明通过将控制组件固定在所述第一壳体的外侧，以及所述控制组件与所述电机共用一套冷却系统，使离心式压缩机的结构紧凑，占地空间小。

Description

一种离心式压缩机

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种离心式压缩机。

背景技术

随着高速永磁同步电机和无油轴承技术快速发展，高速无油离心式压缩机在各行各业的应用也越来越广泛，不同的应用场合对压缩机的占地面积和安装空间提出了一定的要求。无油离心式压缩机包括磁悬浮离心式压缩机、气悬浮离心式压缩机(配备气悬浮静压轴承和动压轴承)和陶瓷球轴承离心式压缩机，且离心式压缩机配备有专用变频器，其中磁悬浮无油离心式压缩机还另外配备磁浮控制器。一般情况下，离心式压缩机所配变频器或控制器与压缩机本体是独立设置的，变频器或控制元件会设置单独的柜体放置，这样会导致整个压缩机及变频器占地面积非常大，在紧凑的空间内操作空间有限，可维护性差；其次，高速离心式压缩机的电机和轴承，以及变频器需要冷却，压缩机一般采用液冷，变频器一般采用风扇冷却或液冷，这样就需要设置冷却水泵，复杂的冷却管道、线束等，会造成空间浪费以及冷却不彻底导致压缩机停机问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种离心式压缩机，其结构紧凑，冷却系统简单，占地空间小。

本发明实施例提供一种离心式压缩机，包括：第一壳体，所述第一壳体上设有第一入口和第一出口；电机，设于所述第一壳体的内部；控制器组件，固定于所述第一壳体的外侧，所述控制组件包括第二壳体，所述第二壳体上设有第二入口和第二出口；冷却装置，包括冷却介质管道，当冷却介质管道内通入冷却介质时，所述冷却介质通过所述第一入口和所述第一出口对所述第一壳体的内部冷却降温；所述冷却介质通过所述第二入口和所述第二出口对所述第二壳体的内部冷却降温。

在一些实施例中，还包括驱动轴、第一泵体和第二泵体；所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；所述第一泵体密封连接于所述第一端轴靠近所述主轴的一端；所述第二泵体密封连接于所述第二端轴靠近所述主轴的一端；所述第一泵体和所述第二泵体为离心式叶轮结构。

在一些实施例中，还包括连通管道，所述第一泵体和所述第二泵体通过所述连通管道连通。

在一些实施例中，还包括第一蜗壳和第二蜗壳，所述第一泵体置于所述第一蜗壳中，所述第二泵体置于所述第二蜗壳中，所述第一蜗壳与所述第二蜗壳彼此背对设置。

在一些实施例中，还包括第一腔体，所述第一腔体与所述第一蜗壳通过第一法兰盘固定连接。

在一些实施例中，还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第二蜗壳通过第二法兰盘固定连接。

在一些实施例中，所述第一腔体内设有进口导叶。

在一些实施例中，所述电机的定子的外壁设有第一凹槽，所述冷却介质从所述第一入口流经所述第一凹槽后，从所述第一出口流出所述第一壳体外。

在一些实施例中，所述第二壳体的内壁设有第二凹槽，所述冷却介质从所述第二入口流经所述第二凹槽后，从所述第二出口流出所述第二壳体外。

在一些实施例中，所述第一出口的高度小于等于所述电机的定转子的第一气隙高度。

在一些实施例中，还包括第一轴承组件和第二轴承组件，分别连接于所述驱动轴的第一端和第二端，用以共同限制所述驱动轴的轴向移动，以及对所述驱动轴提供径向支撑。

本发明所提供的离心式压缩机具有如下优点：

本发明提供了一种离心式压缩机，所述压缩机包括：第一壳体，所述第一壳体上设有第一入口和第一出口；电机，设于所述第一壳体的内部；控制器组件，固定于所述第一壳体的外侧，所述控制组件包括第二壳体，所述第二壳体上设有第二入口和第二出口；冷却装置，包括冷却介质管道，当冷却介质管道内通入冷却介质时，所述冷却介质通过所述第一入口和所述第一出口对所述第一壳体的内部冷却降温；所述冷却介质通过所述第二入口和所述第二出口对所述第二壳体的内部冷却降温。通过将所述控制器组件固定在所述第一壳体的外侧，使所述控制器组件与所述离心式压缩机集成为一体式，节省了压缩机的布置空间；同时所述控制器组件和所述压缩机的电机同时使用同一套冷却系统，简化了冷却系统，节省了冷却装置的布置空间。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明一实施例的离心式压缩机的结构示意图；

图2是本发明一实施例的离心式压缩机的剖面图；

图3是本发明一实施例的离心式压缩机的冷却介质流向示意图；

图4是本发明一实施例的离心式压缩机的外部电源组件的示意图。

附图标记：

1 第一壳体 52 第二泵体

11 第一入口 521 第二叶轮

12 第一出口 522 第二扩压器

21 定子 6 连通管道

211 第一凹槽 71 第一蜗壳

22 转子 72 第二蜗壳

3 控制器组件 81 第一腔体

31 第二壳体 82 第二腔体

311 第二入口 9 进口导叶

312 第二出口 101 驱动轴

313 第二凹槽 102 气体入口

4 冷却装置 103 气体出口

51 第一泵体 104 接线盒壳体

511 第一叶轮

512 第一扩压器

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。说明书中的“或”、“或者”均可能表示“和”或者“或”。

图1为本发明一实施例提供的离心式压缩机结构示意图；图2是本发明一实施例提供的离心式压缩机的剖面图；图3是本发明一实施例提供的离心式压缩机的冷却介质流向示意图。如图1至图3所示，所述离心式压缩机包括：第一壳体1、电机、控制器组件3和冷却装置4。

具体地，所述第一壳体1上设有第一入口11和第一出口12，所述第一出口12的高度小于等于所述电机的定转子的第一气隙高度，防止冷却介质由于蒸发不完全造成的液击，避免电机由于液击造成的运行问题。此处第一气隙高度指电机靠近第一出口12处电机的转子和定子间的气隙高度。所述电机设于所述第一壳体1的内部，所述电机包括定子21和转子22。所述第一壳体1的外侧还布置有接线盒104，所述接线盒104内设有接线引脚，当所述接线引脚接入外部电源时带动所述电机运行。

所述控制器组件3固定于所述第一壳体1的外侧，所述控制组件3包括第二壳体31，所述第二壳体31上设有第二入口311和第二出口312；在一实施例中，所述控制组件3内包括压缩机专用变频器，用以控制所述压缩机的电机转速；在另一实施例中，所述控制组件3中包括磁悬浮控制器，用于控制磁悬浮无油轴承。

所述冷却装置4包括冷却介质管道41，当冷却介质管道41内通入冷却介质时，所述冷却介质通过所述第一入口11和所述第一出口12对所述第一壳体1的内部冷却降温；所述冷却介质通过所述第二入口311和所述第二出口312对所述第二壳体31的内部冷却降温。在一些实施例中冷却介质可为冷冻机油，或其他可实现冷却的液体，此处不做具体限定。本实施例中，所述冷却装置4为冷凝器，从所述冷凝器中流出的冷却液分别进入第一壳体1内部和所述第二壳体31内部进行冷却降温。

通过将所述控制器组件安装在离心式压缩机壳体的外部，与所述离心式压缩机形成一体化结构，使压缩机结构紧凑且美观，节省了大量安装空间，便于用户维护检修压缩机；以及离心式压缩机与控制组件共用一套冷却系统，冷却结构布置紧凑，结构简单，且降低了占地空间。

进一步地，本实施例中所述离心式压缩机还包括驱动轴101、第一泵体51和第二泵体52，即本实施例中所述离心式压缩机为二级离心式压缩机；所述驱动轴101包括连接于所述电机的转子22的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；所述第一泵体51密封连接于所述第一端轴靠近所述主轴的一端；所述第二泵体52密封连接于所述第二端轴靠近所述主轴的一端。

所述离心式压缩机还包括第一轴承组件和第二轴承组件，分别连接于所述驱动轴的第一端和第二端，用以共同限制所述驱动轴的轴向移动，以及对所述驱动轴提供径向支撑。所述轴承组件包括轴承座和无油轴承，所述无油轴承可采用磁悬浮轴承、气动悬浮轴承和陶瓷悬浮轴承。采用无油轴承进一步提高离心式压缩机的性能。

进一步地，所述第一泵体51和所述第二泵体52为离心式叶轮结构，所述第一泵体51包括第一叶轮511和第一扩压器512，所述第二泵体52包括第二叶轮521和第二扩压器522。所述离心式压缩机还包括连通管道6，所述第一泵体51和所述第二泵体52通过所述连通管道6连通。经所述第一叶轮511和第一扩压器512压缩的气体，通过所述连通管道6进入所述第二泵体53内，经所述第二叶轮521和第二扩压器522再次进行压缩。

请再参阅图2，所述离心式压缩机还包括第一蜗壳71和第二蜗壳72，所述第一泵体51置于所述第一蜗壳71中，所述第二泵体52置于所述第二蜗壳72中，所述第一蜗壳71与所述第二蜗壳72彼此背对设置。

进一步地，所述离心式压缩机还包括第一腔体81和第二腔体82，所述第一腔体81与所述第一蜗壳71通过第一法兰盘固定连接；所述第二腔体82与所述第二蜗壳72通过第二法兰盘固定连接，本实施例中所述第二蜗壳72的出口即为气体出口104，经第二泵体压缩后的气体从所述气体出口104排出压缩机外。

所述第一腔体81与气体入口102连接，所述第一腔体81内设有进口导叶9，气体从所述气体入口102进入所述第一腔体81，所述进口导叶9用于调节进入泵体中的气体流量和防止压缩机喘振；本实施例中，所述第二腔体82内也可设置进口导叶9，也用于调节进入第二腔体82内的气体流量，防止压缩机喘振。在另一实施例中，所述第二腔体内82也可不设置进口导叶9，可根据实际需求设置进口导叶的数量。

本实施例中所述离心式压缩机的工作过程为：进口导叶根据预先设定的开合角度打开，所述低温低压气体从气体进口进入所述第一泵体，经高速旋转的第一叶轮压缩后，排出高温高压气体，高温高压气体通过第一扩压器的降速增压后，流入蜗壳流道，进而排出第一蜗壳的出口，经第一蜗壳出口排出的高压气体通过连通管道进入第二泵体进一步进行压缩增压，增压过程与第一泵体中压缩过程相同，二次增压的高压气体经排气出口排出压缩机外，进入制冷循环组件中进行制冷循环。

如图2和3所示，所述电机的定子21的外壁设有第一凹槽211，所述第二壳体31的内壁设有第二凹槽313，所述凹槽为环形凹槽，当离心式压缩机运转时，冷却介质的流向分为两路：第一路中所述冷却介质从所述第一入口11流经所述第一凹槽211对电机的定子21进行冷却，然后流经电机的定转子间隙对转子22进行冷却，以及对连接于转子上的驱动轴101和轴承进行冷却，最后从所述第一出口12流出所述第一壳体1外；第二路中冷却介质从所述第二入口311进入所述第二壳体31的内部，经所述第二凹槽313冷却所述第二壳体31内部的温度，最后经所述第二出口312排出所述第二壳体31外，两路冷却系统于压缩机外汇聚。控制组件与压缩机共用一套制冷系统，制冷系统结构简单，布置紧凑，占地空间小。

如图4所示，所述离心式压缩机的外部还布置有外部电源组件，用于向所述压缩机提供电能。所述外部电源提供三相电源，并经滤波器、线路电抗器和谐波滤波器处理后将电能通过接线盒104内的接线引脚输入至压缩机或控制组件中，增强了压缩机的使用安全。

本发明所提供的离心式压缩机具有如下优点：

本发明提供了一种控制器组件与离心式压缩机集成为一体的压缩机，所述控制组件和所述离心式压缩机的电机共用一套冷却系统，节省了压缩机的布置空间，使压缩机的结构紧凑且美观。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种离心式压缩机，其特征在于，包括：

第一壳体，所述第一壳体上设有第一入口和第一出口；

电机，设于所述第一壳体的内部；

控制器组件，固定于所述第一壳体的外侧，所述控制组件包括第二壳体，所述第二壳体上设有第二入口和第二出口；

冷却装置，包括冷却介质管道，当冷却介质管道内通入冷却介质时，所述冷却介质通过所述第一入口和所述第一出口对所述第一壳体的内部冷却降温；所述冷却介质通过所述第二入口和所述第二出口对所述第二壳体的内部冷却降温。

2.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括驱动轴、第一泵体和第二泵体；所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴，以及伸出所述电机的轴向两侧的第一端轴和第二端轴；所述第一泵体密封连接于所述第一端轴靠近所述主轴的一端；所述第二泵体密封连接于所述第二端轴靠近所述主轴的一端；所述第一泵体和所述第二泵体为离心式叶轮结构。

3.根据权利要求2所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括连通管道，所述第一泵体和所述第二泵体通过所述连通管道连通。

4.根据权利要求2所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括第一蜗壳和第二蜗壳，所述第一泵体置于所述第一蜗壳中，所述第二泵体置于所述第二蜗壳中，所述第一蜗壳与所述第二蜗壳彼此背对设置。

5.根据权利要求4所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括第一腔体，所述第一腔体与所述第一蜗壳通过第一法兰盘固定连接。

6.根据权利要求5所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括第二腔体，所述第二腔体与所述第二蜗壳通过第二法兰盘固定连接。

7.根据权利要求5所述的离心式压缩机，其特征在于，所述第一腔体内设有进口导叶。

8.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述电机的定子的外壁设有第一凹槽，所述冷却介质从所述第一入口流经所述第一凹槽后，从所述第一出口流出所述第一壳体外。

9.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述第二壳体的内壁设有第二凹槽，所述冷却介质从所述第二入口流经所述第二凹槽后，从所述第二出口流出所述第二壳体外。

10.根据权利要求1所述的离心式压缩机，其特征在于，所述第一出口的高度小于等于所述电机的定转子的第一气隙高度。

11.根据权利要求2所述的离心式压缩机，其特征在于，还包括第一轴承组件和第二轴承组件，分别连接于所述驱动轴的第一端和第二端，用以共同限制所述驱动轴的轴向移动，以及对所述驱动轴提供径向支撑。