CN201827097U - 高压水环压缩机 - Google Patents
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Abstract
高压水环压缩机，属于水环真空泵技术领域。其特征在于：轴(6)上前泵盖(15)的前部通过固定部件装有前机械密封组件(16)，后泵盖(1)的后部通过固定部件装有后机械密封组件(4)，长叶轮(12)、短叶轮(9)和轴(6)构成的转动机构后端运用滚珠轴承作轴向定位；前、后泵盖(15、1)与前、后分配板(14、7)、中间壁分配板(11)通过拉紧螺栓拉紧在一起，且其轴向密封采用外冲铣式双端面集装式机械密封，后分配板(7)的排气角度采用柔性结构。与现有技术相比，具有排出气体的出口压力可达0.6～0.8MPa·G，抽气量可达300～2400m3/h，且密封性能好，工作效率高等优点。
Description
技术领域
高压水环压缩机，属于水环真空泵技术领域，具体涉及一种高压水环压缩机。
背景技术
高压水环压缩机由于由水做工作液，属于叶片式流体机械，为容积式压缩机。广泛应用于氯碱、化工、石化、煤矿和城市煤气等行业的易燃、易爆气体的压缩输送和尾气回收等工艺流程。现有技术制作的水环压缩机虽种类较多，但普遍达到的排气压力较低，仅达到0.3～0.4MPa·G，不能满足氯碱、石化、煤矿等行业排气压力0.6～0.8MPa·G的工艺要求。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种出口压力高、抽气量范围大、密封性能好的高压水环压缩机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该高压水环压缩机，包括前、后泵盖、排气组件、前、后轴承组件、前、后机械密封组件、轴、前、后分配板、短泵体、短叶轮、中间壁、中间壁分配板、长叶轮和长泵体，轴偏心的安装在长、短泵体体内，短泵体和短叶轮构成高压级吸气区，长叶轮和长泵体构成低压级吸气区，高压级吸气区与低压级吸气区之间用中间壁隔开，其特征在于：轴上前泵盖的前部通过固定部件装有前机械密封组件，后泵盖的后部通过固定部件装有后机械密封组件，长叶轮、短叶轮和轴构成的转动机构后端运用滚珠轴承作轴向定位；前、后泵盖与前、后分配板、中间壁分配板通过拉紧螺栓拉紧在一起，且其轴向密封采用外冲铣式双端面集装式机械密封，后分配板的排气角度采用柔性结构。保证长叶轮、短叶轮和轴构成的转动机构可靠的轴向定位。
所述的长、短叶轮的叶片的特征角度β为35°～38°，叶片端部线速度等于或大于32m/s，长、短叶轮的排气孔终点位置与长、短叶轮垂直中心线的夹角α为12°。
所述的排气组件排出气体的出口压力为0.6～0.8MPa·G，抽气量为300～2400m3/h。
所述的中间壁采用胀圈作为动密封，胀圈为填充聚四氟乙烯，内填充玻璃纤维、青铜粉和二硫化钼。
所述的长叶轮和轴为中等过盈配合，短叶轮通过轴套和平键定位，并用圆螺母和内六角凹端紧定螺钉锁紧在轴上。通过过盈配合来传递扭矩和轴向定位。
所述的前、后机械密封组件的通过不锈钢轴套和螺钉组成的固定部件和机封压盖组成一体后，一同安装在轴上，不锈钢轴套用的螺钉固定在轴上、并支撑在两端的轴承上。
所述的长短叶轮宽度的比值B1/B2＝2.5～3.5，其中：B1为长叶轮轴向尺寸，B2为短叶轮轴向尺寸。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：1、利用优化设计理论对叶轮、叶片的型线，对各几何角度尺寸进行了优化设计，采用最优的级间压缩比及合理的叶轮线速度，提高了效率，改进了高压级叶轮在轴上的紧固方式，使更加牢固可靠，保证在排出压力为0.6～0.8MPa·G时有较高的气量；
2、中间壁密封圈的尺寸和成分进行改进，采用了新型材料，并增大了轴的抗弯截面模量，提高了整机的可靠性，轴的最大挠度达到美国API610标准；
3、高压端的柔性排气阀结构，保证排气压力在要求的范围内，压缩机始终工作在最佳效率点上，采用外冲铣式双端面集装式机械密封，有效的保证了被压缩介质的完全无泄漏。
附图说明
图1是本实用新型主视图示意图。
图2是本实用新型图1的A-A剖视示意图。
图3是本实用新型排气孔起始角度示意图。
图4是本实用新型排气孔终止角度示意图。
图5是本实用新型吸起、排气工作原理示意图。
其中：1、后泵盖 2、排气组件 3、后轴承组件 4、后机械密封组件 5、轴承 6、轴 7、后分配板 8、短泵体 9、短叶轮 10、中间壁 11、中间壁分配板 12、长叶轮 13、长泵体 14、前分配板 15、前泵盖 16、前机械密封组件 17、前轴承组件 18、低压级吸气区 19、低压级叶轮 20、低压级排气孔 21、低压级球阀孔 22、高压级吸气区 23、高压级泵体 24、高压级叶轮 25、高压级排气孔 26、高压级球阀孔 27、低压级泵体。
图1～5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1～5对本实用新型做进一步说明：
具体实施方式
参照附图1～5：
该高压水环压缩机，由后泵盖1、排气组件2、后轴承组件3、、后机械密封组件4、轴承5、轴6、后分配板7、短泵体8、短叶轮9、中间壁10、中间壁分配板11、长叶轮12、长泵体13、前分配板14、前泵盖15、前机械密封组件16和前轴承组件17组成。长叶轮12、短叶轮9和轴6构成转动机构，并在后端采用滚珠轴承作轴向定位，保证转动机构可靠的轴向定位；长叶轮12和轴6为中等过盈配合，通过过盈配合来传递扭矩和轴向定位，短叶轮9通过轴套和平键定位，并用圆螺母和内六角凹端紧定螺钉锁紧在轴6上。
短泵体8和短叶轮9构成高压级吸气区22，长叶轮12和长泵体13构成低压级吸气区18，高压级吸气区22与低压级吸气区18之间用中间壁10隔开，中间壁10采用胀圈作为动密封，胀圈为填充聚四氟乙烯，内填充玻璃纤维、青铜粉和二硫化钼等。轴6偏心的安装在长泵体13和短泵体8体内，由轴承架上的两个滚子轴承5作为支撑。在轴6上，长泵体13与前泵盖15之间装有前分配板14，短泵体8与后泵盖1之间装有后分配板7，中间壁10与长泵体13之间装有中间壁分配板11，后分配板7的后部装有，前泵盖15的前部通过轴套、螺钉构成的固定部件装有前机械密封组件16，后泵盖1的后部通过轴套、螺钉构成的固定部件装有后机械密封组件4，由拉紧螺栓将前泵盖15、后泵盖1、前分配板14、后分配板7和中间壁分配板11拉紧在一起，其轴向密封采用外冲铣式双端面集装式机械密封，然后用压盖压紧。
后分配板7的排气角度采用柔性结构，中间壁分配板11的排气角度根据压缩比精确计算确定，防止压缩不足和过压缩，节能降耗；长叶轮12和短叶轮9的叶片特征角度β均为35°～38°，且叶片端部线速度不低于32m/s，短叶轮9的排气孔距短叶轮9圆心的起始角度根据排气压力柔性调节，长叶轮12的排气孔距长叶轮12圆心的起始角度根据压缩比精确计算得出，长叶轮12及短叶轮9的排气孔终点位置与长叶轮12及短叶轮9的垂直中心线夹角α均为12°。
前机械密封组件16和后机械密封组件4通过不锈钢轴套和螺钉组成的固定部件和机封压盖组成一体后，一同安装在轴6上，不锈钢轴套用的螺钉固定在轴上、并支撑在两端的轴承5上。排气组件2排出气体的出口压力为0.6～0.8MPa·G，抽气量为300～2400m3/h。
工作过程如下：
当驱动机通过联轴器带动轴6与短叶轮9、长叶轮12转动，使其叶片在顺时针方向以32m/s及以上的线速度旋转时，水受离心力的作用向四周甩出，在短泵体8、长泵体13内壁与短叶轮9、长叶轮12之间形成封闭的旋转水环，水环上部内表面在长叶轮12下部与叶轮轮毂脱离，叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形的吸气空间，该月牙形的吸气空间由叶片分成多个小的空腔。在前半转的过程中，该空间逐渐增大，压力降低，形成吸入腔，气体被吸入，同时叶片对水环做功，水环动能增加；在后半转的过程中，水环内界限逐渐靠近轮毂，叶片间的空间逐渐减小，旋转水环对气体做功，压力升高，形成压缩腔；当压缩至一定程度，该空间与中间壁10上的排气口接通，气体被导入中间壁10，该气体通过中间壁10圆盘的吸入口由低压级吸气区18进入高压级吸气区22，同样通过高压级吸气区22的再次压缩后，随同部分水被排入气水分离器中，进行气水分离。短叶轮9、长叶轮12连续不停地旋转，压缩机就不停地吸入和排出压缩气体。高压级吸气区22采用的柔性排气阀结构，保证了排气压力在要求的范围内，使本实用新型始终工作在最佳效率点上，且采用外冲铣式双端面集装式机械密封，有效的保证了被压缩介质的完全无泄漏。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.高压水环压缩机，包括前、后泵盖(15、1)、排气组件(2)、前、后轴承组件(17、3)、前、后机械密封组件(16、4)、轴(6)、前、后分配板(14、7)、短泵体(8)、短叶轮(9)、中间壁(10)、中间壁分配板(11)、长叶轮(12)和长泵体(13)，轴(6)偏心的安装在长、短泵体(13、8)体内，短泵体(8)和短叶轮(9)构成高压级吸气区(22)，长叶轮(12)和长泵体(13)构成低压级吸气区(18)，高压级吸气区(22)与低压级吸气区(18)之间用中间壁(10)隔开，其特征在于：轴(6)上前泵盖(15)的前部通过固定部件装有前机械密封组件(16)，后泵盖(1)的后部通过固定部件装有后机械密封组件(4)，长叶轮(12)、短叶轮(9)和轴(6)构成的转动机构后端运用滚珠轴承作轴向定位；前、后泵盖(15、1)与前、后分配板(14、7)、中间壁分配板(11)通过拉紧螺栓拉紧在一起，且其轴向密封采用外冲铣式双端面集装式机械密封，后分配板(7)的排气角度采用柔性结构。
2.根据权利要求1所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的长、短叶轮(12、9)的叶片的特征角度β为35°～38°，叶片端部线速度等于或大于32m/s，长、短叶轮(12、9)的排气孔终点位置与长、短叶轮(12、9)垂直中心线的夹角α为12°。
3.根据权利要求1所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的排气组件(2)排出气体的出口压力为0.6～0.8MPa·G，抽气量为300～2400m3/h。
4.根据权利要求1所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的中间壁(10)采用胀圈作为动密封。
5.根据权利要求1或2所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的长叶轮(12)和轴(6)为中等过盈配合，短叶轮(9)通过轴套和平键定位，并用圆螺母和内六角凹端紧定螺钉锁紧在轴(6)上。
6.根据权利要求1所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的安装在轴(6)上的前、后机械密封组件(16、4)通过不锈钢轴套和螺钉组成的固定部件固定，与机封压盖组成一体，并支撑在轴(6)两端的轴承(5)上。
7.根据权利要求1或2所述的高压水环压缩机，其特征在于：所述的长、短叶轮的宽度比值B1/B2＝2.5～3.5，其中：B1为长叶轮(12)轴向尺寸，B2为短叶轮(9)轴向尺寸。
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| CN107420346A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-12-01 | 青岛唯科泵业有限公司 | 一种防抱死自润滑易维护离心泵 |
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- 2010-10-26 CN CN2010205773925U patent/CN201827097U/zh not_active Expired - Lifetime
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