CN201786665U - 无油工艺螺杆压缩机气缸体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，该压缩机气缸体结构提供一介质冷却通道，通过注入介质来降低压缩过程中的转子温度。为此，本实用新型采用的技术方案是提出一种无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，包括壳体、压缩机吸气腔、压缩机排气腔。在该壳体的气缸体中心面上开设有注液孔，来形成所述介质冷却通道。

Description

无油工艺螺杆压缩机气缸体结构

技术领域

本实用新型涉及一种螺杆压缩机，尤其是涉及采用新型冷却方式的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构。

背景技术

石油化工领域的工艺螺杆压缩机大多用于丁二烯油提装置、丙烯(或丙烷、丁烷)回收装置。这种压缩机要求介质气纯度高，不允许喷油或注水。因而，排气温度往往超过120℃。压缩机工作在这样的排气温度下，转子、气缸体有很大的热变形。如果不采取冷却方式，容易产生转子咬合的严重事故。

目前气缸体冷却方式主要是通过冷却水套，通过循环水带走气缸体热量。在转子直径超过350mm时，可以在转子内部开设通孔，通过润滑油带走转子热量。但转子直径小于350mm时，转子内部开设通孔的实施难度大，过小的通孔很难起到带走热量的作用，因此转子工作在很高的温度下，对间隙配合提出了很高的要求，也大大降低了压缩率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提出一种无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，该压缩机气缸体结构提供一介质冷却通道，通过注入介质来降低压缩过程中的转子温度。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，包括壳体、压缩机吸气腔、压缩机排气腔，其中，在壳体上开设有注液孔。

在本实用新型的一实施例中，上述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构中的注液孔位于气缸体中心面上。

在本实用新型的一实施例中，上述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构的注液孔距离气缸体排气端面30-50mm。

在本实用新型的一实施例中，上述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构的注液孔与外部的注液管线采用螺纹卡套连接。

在本实用新型的一实施例中，上述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构的注液孔有1个。

本实用新型的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构由于采用以上技术方案，在气缸体中设置一个注液孔来形成介质通道，从而注入一定温度和压力的介质来冲击转子，使之冷却。因而本实用新型与现有技术相比，能显著降低压缩过程中的转子温度。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机的气缸体剖面图。

图2示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机的转子示意图。

图3示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机的注液过程示意图。

具体实施方式

图1示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机气缸体剖面。参照图1所示，气缸体10包括壳体11、压缩机吸气腔12、以及压缩机排气腔13。压缩机吸气腔12位于气缸体左侧，轴向(图中左右方向)进气。吸气压力为Ps，单位为MPaA。压缩机排气腔13位于气缸体右上方，径向排气，气缸体上部为高压侧，下部为低压侧。

在一个实施例中，气缸体10还具有冷却水套结构15，其中通入循环水，用于保持转子侧气缸体表面在高温下不至于发生过度热变形。

在本实施例中，在离排气端面距离c(一般取30～50mm)，气缸体中心面开设一个注液孔14。设孔径φd(单位mm)，孔深1(单位mm)。注液孔14从壳体外延伸到压缩机吸气腔12。注液孔14与外部的注液管线采用螺纹卡套16连接，通过外部管线注入压力为Pi(单位为MPaA)的液体，温度为Ti(单位为℃)的液体。

图2示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机转子示意图。参照图2所示，转子左侧为吸气侧(低压侧)，端面温度接近吸气温度。转子右侧为排气侧(高压侧)，端面温度接近排气温度。转子的转子齿槽深h(单位mm)。

图3示出本实用新型一实施例的无油工艺螺杆压缩机注液示意图。参照图3所示，无油工艺螺杆压缩机转子冷却的注液流程是：来自高压液罐的液体介质或来自高压泵的溶剂由注液管线进入注液孔，在注液管线上装有压力变送器PT及温度计TG，压力变送器用于检测注液压力，一旦注液压力低，表明注液系统出现故障，发出报警或停机信号。

在本实用新型的一个或多个实施例中，对注液孔直径、注液压力、注液温度设定以下要求：

(1)确保注液孔内的液体有一定流速，所注入的液体迅速到达转子齿，减少液体与介质气的热交换，使大部分液体参与转子表面的换热。液滴在转子齿槽内的最长运行时间tmax(单位s)应满足：

t_max＝h/v_i＜1

其中v_i(单位m/s)为冷却液在注液孔内流速：

$v_i=\sqrt{\frac{2(P_i-P_s)d}{l{\mathrm{\ρ}}_i}}$

(2)确保冷却液有一定的流量，如压缩机轴功率为W(单位kW)，冷却液在注液温度Ti下汽化潜热为Ri(单位KJ/(kg·K))，则冷却液质量流量Qi(单位kg/s)应满足：

$Q_i=\frac{\mathrm{\π}}{4}{d}^2{\mathrm{\ρ}}_i{v}_i>0.001W$

(3)冷却液流量不应过大，否则直接冲击在转子上容易造成转子振动超标，假定转子质量为m_r(单位kg)，则冷却液动能Ei(单位J)应满足：

$E_i=\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}{d}^2{\mathrm{\&rho;}}_i{v_i}^3<0.5m_r$

因而，根据上述条件，可以选择合适的喷液孔结构及喷液参数，来达到最佳效果。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，但是这些实施例并非用以限定本实用新型。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (5)

1.一种无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，包括壳体、压缩机吸气腔、压缩机排气腔，其特征在于，在所述壳体上开设有注液孔。

2.如权利要求1所述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，其特征在于，所述注液孔位于气缸体中心面上。

3.如权利要求1或2所述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，其特征在于，所述注液孔距离气缸体排气端面30-50mm。

4.如权利要求1所述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，其特征在于，所述注液孔与外部的注液管线采用螺纹卡套连接。

5.如权利要求1所述的无油工艺螺杆压缩机气缸体结构，其特征在于，所述注液孔有1个。

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