CN201335030Y

CN201335030Y - 离心压缩机

Info

Publication number: CN201335030Y
Application number: CNU2009200011231U
Authority: CN
Inventors: 罗春龙; 杨小锋; 蒋旭光; 王正全; 殷文静
Original assignee: LIYANG TURBOVAP MACHINERY CO Ltd
Current assignee: LIYANG TURBOVAP MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2019-01-14

Abstract

本实用新型公开了一种离心压缩机，主要包括至少一个叶轮、电机，所述电机与所述叶轮直接连接，所述电机由变频器控制；所述叶轮为三元叶轮。由于电机与叶轮直接相连，不需要额外附加变速箱，结构简单、紧凑；另外，由于使用三元叶轮替换二元叶轮，提高了机器的效率，降低了能耗。

Description

离心压缩机

技术领域

本发明涉及一种离心压缩机，特别涉及一种单级叶轮式离心压缩机。

背景技术

在蒸汽压缩热能回收技术中常常会使用离心压缩机，用于将工作蒸汽进行压缩，提高其热品质。一般常用的是叶轮式离心压缩机。这种离心压缩机主要利用电机旋转驱动，进而带动叶轮旋转，以从叶轮轴向吸入蒸汽，并利用叶轮旋转运动所产生的离心力实现蒸汽压缩，从而将低压蒸汽转换为高压蒸汽。在各种流体(如废水)蒸发设备中使用离心压缩机，来提高蒸汽压力，从而为蒸发系统提供所需的热能。比较常用的是单级叶轮式离心压缩机。

现有技术中的离心压缩机主要是采用二元叶轮，如图1和2中所示出的结构，二元叶轮包括轮盖101、若干个叶片102和轮盘103。在子午面上，二元叶片在其轮盖侧呈直线形状，而在径向面上，呈单一圆弧形状，圆弧之间为平滑过渡。这样的结构，在流体流过叶片时，流体巨大的冲击力对叶片产生的应力较大，长期使用，叶轮具有易于损害的危险。

另外，为了提高蒸汽的单级压缩比，传统的压缩机常常采用齿轮变速箱进行增速，从而满足蒸汽增压的要求。然而，当压缩机采用齿轮变速箱的结构时，机组结构复杂，体积庞大，且噪声很大；另外，由于磨损等原因，损耗也很大，造成效率低下。另外，转速常常无法调节，因为如果要实现转速的调节，则变速箱的结构将变得更为庞大，更增大了成本和结构的复杂性；而如果转速不能调节，则不能适应工况所要求的工作条件。

因此，存在着对现有技术中的离心压缩机进行改进的需求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决现有技术中的上述缺陷，提供一种新型离心压缩机。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种离心压缩机，该离心压缩机主要包括至少一个叶轮、电机，所述电机与所述叶轮直接连接，所述电机还连接有用于控制电机转速的变频器；所述叶轮为三元叶轮。

进一步，所述叶片在所述叶轮的径向面上呈空间扭曲状。

进一步，所述叶轮为一体成型。

进一步，所述叶轮是由铝合金、不锈钢或碳纤维材料制造而成。

进一步，所述离心压缩机包括两个所述叶轮，以构成两级离心压缩机。

进一步，所述离心压缩机包括一个所述叶轮，以构成单级离心压缩机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：将电机与叶轮直接相连，省却了变速箱，因此结构大大简化，体积更小，结构更加紧凑；另外，利用变频器对电机进行调速，能对转速进行调节，适于各种工况要求。

附图说明

下面结合附图对本发明进行说明，其中相同的数字表示相同的部件，图中：

图1为现有技术的二元叶轮的轴向剖面图；

图2为图1中的叶轮的端视图；

图3为本发明的离心压缩机的整体结构示意图；

图4为为本发明离心压缩机的另一个实施例的简化结构示意图；

图5为图4中叶轮的端视图；

图6为图4中叶轮的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图，通过示例的方式，详细说明本发明的基本思想。

如图3中所示，图3示出了本发明的压缩机一个示例性实施例的整体结构示意图。离心压缩机主要包括叶轮11、蜗壳12、轴承箱13、主轴14、油站15、联轴器16、电机17和底座18等。如图中所示，叶轮11连接有主轴14，主轴14通过联轴器16与电机相连。主轴14还设置有轴承箱13。电机17旋转，驱动电机主轴旋转，进一步带动叶轮11旋转，从而对蒸汽进行压缩。

参考图4，图4为本发明离心压缩机的另一个实施例的结构简化示意图。为了简化起见，图中仅示意示出了与本发明的基本构思有关的特征。图中，相同的数字表示相同或相似的部件。其中，图中的参考数字21表示叶轮，23为叶轮轴，24为电机，25为变频器。

本发明的叶轮21和电机24直接相连，电机还连接有变频器25。如图中所示意示出，叶轮可以与电机直接相连，例如通过主轴或联轴器。优选地，电机的动力输出轴可以用于直接驱动叶轮。流体从叶轮正面(图中26箭头所示)流入叶轮后，从侧面(图中27箭头所示)流出，从而将流体进行压缩。这种结构的压缩机，省略了结构复杂的变速齿轮机组，仅通过调节变频器5的频率来调整电机的转速，进而调节叶轮的转速，提高了工作效率。

图6为根据本发明示例性实施例的三元叶轮的端视图；图7为根据本发明示例性实施例的三元叶轮的侧视图。

叶轮21上设有多个三元叶片。叶片可以嵌入或插入在在轮毂，或者与叶轮形成为一体。叶轮21的结构是根据三元流动理论，结合气流在叶轮内部实际流动特征而设计，其由轮盘211、轮盖212以及沿轮盘均匀布置的多个三元叶片213组成。其中，所述叶片优选地在所述叶轮的径向面上呈空间扭曲状。轮盘、轮盖以及叶片三者形成曲面通道。

当气流通过轮盘、叶片、轮盖三者形成的通道时，由于叶轮高速旋转，气体分子受到离心力作用速度提高，气体流出叶轮经过扩压器通道，气体速度减慢从而将动力能转变成压力能，达到压缩气体的目的。二元流叶轮将叶轮流道截面上下各层当作一样来设计，而实际气流流动在同一截面不同高度位置不一样，接近轮盘处流速最大，向上越接近轮盖流速越小。因此，圆弧设计的二元叶轮不适应叶轮内部真实的流动情况。三元叶轮叶片为不规则曲面形状，适应叶轮内部流道截面上各层气流真实变化需要，提高了压缩机的效率。

在蒸汽再蒸发过程中，使二次蒸汽能够通过这种压缩机进行压缩，提高二次蒸汽的压力和饱和温度，再重新回到蒸发器中用作加热蒸汽，这样充分利用了水蒸汽中巨大的潜热，极大提高能源利用效率。

优选地，本发明的叶轮可以为铸造成一个整体的铝合金叶轮。铝合金铸件独特的轻重量提供了较低的总体重量，且可对叶轮的外表面进行机械加工以提供平滑的表面。

可替换地，本发明的叶轮也可以是不锈钢或碳纤维材料，防止空气中所含特殊气体及蒸汽中水滴引起的腐蚀及磨损。

压缩机壳体是由耐高温材料制成的。

在另一个示例性实施例中，叶轮可以有两个，以背靠背地方式布置，分别通过联轴器与叶轮相连。虽然图中仅示出了连接一个叶轮的实施例，对于连接两个或多个叶轮，本领域技术人员很容易想到。

前面的说明对本发明的示意性的说明，且不能理解为对其限制。尽管已经说明了本发明的几个示例性实施例，但是本领域的普通技术人员容易理解的是，在本质上不背离本发明的新颖教示和优点的前提下，可以进行各种修改。因此，应该理解的是，前述说明是本发明的示意性说明，且不能理解为对公开的具体示例性实施例的限制，并且对于公开的示例性实施例以及其他示例性实施例的修改意在于涵盖在随附的权利要求的范围中。本发明由随附的权利要求限定，且权利要求的等同替换包含在其中。

Claims

1、一种离心压缩机，主要包括至少一个叶轮、电机，其特征在于：

所述电机与所述叶轮直接连接，所述电机还连接有用于控制所述电机转速的变频器；

所述叶轮为三元叶轮。

2、如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于：所述叶片在所述叶轮的径向面上呈空间扭曲状。

3、如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于：所述叶轮为一体成型。

4、如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于：所述叶轮是由铝合金、不锈钢或碳纤维材料制造而成。

5、如权利要求4所述的离心压缩机，其特征在于：所述叶轮是由铝合金材料制造而成。

6、如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于：所述离心压缩机包括两个所述叶轮，以构成两级离心压缩机。

7、如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于：所述离心压缩机包括一个所述叶轮，以构成单级离心压缩机。