CN202690536U - 一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩机设备，具体地说是一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，包括导叶密封罩、导叶壳、气动执行器及传动机构，导叶密封罩上开有凹槽，导叶壳位于该凹槽内、与导叶密封罩及机组入口端板之间形成环形空间；导叶壳上沿圆周方向均布有多个可旋转的导叶叶片，各导叶叶片之间通过位于环形空间中的传动机构连接，任一导叶叶片通过主动导叶连接杆与位于导叶密封罩外部的气动执行器相连；导叶密封罩上开有向环形空间内充入纯净工艺气体的第一进气接口，该纯净工艺气体压力高于机组入口压力。本实用新型通过接入高于工作压力的缓冲气源，保证传动机构不受介质中聚烯烃粉尘的污染，保证机构的有效、可靠。

Description

一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器

技术领域

本实用新型涉及压缩机设备，具体地说是一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器。

背景技术

在聚烯烃装置即聚乙烯（PE）及聚丙烯（PP）装置中，其核心主机为电机直联型大型单悬臂离心压缩机，此类机组具有高效率、低功耗的优点。出于生产不同牌号聚烯烃原材料的需求以及特殊事故工况下保证整个聚烯烃流程的安全停车，该压缩机需要满足多个设计工况，在特殊的流程工艺要求之下，采用入口导叶调节机构可以提高压缩机的工作范围，避免回流等调节方式带来的能源浪费。同时，由于生产流程的特殊性使得压缩机压缩介质中含有大量的聚烯烃粉料，通俗来说就是介质中含有大量的塑料粉末，极易对传动元件造成堵塞，使调节机构失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器。该入口导叶调节器结构紧凑，能够准确调节机组工作点，并能避免介质中聚烯烃粉尘干扰传动机构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型位于聚烯烃循环气压缩机的进气端、安装在机组入口端板上；该入口导叶调节器包括导叶密封罩、导叶壳、气动执行器及传动机构，其中导叶密封罩上开有凹槽，所述导叶壳位于该凹槽内、与导叶密封罩及机组入口端板之间形成环形空间；所述导叶壳上沿圆周方向均布有多个可旋转的导叶叶片，各导叶叶片之间通过位于所述环形空间中的传动机构连接，任一导叶叶片通过主动导叶连接杆与位于导叶密封罩外部的气动执行器相连；所述导叶密封罩上开有向环形空间内充入纯净工艺气体的第一进气接口，该纯净工艺气体压力高于机组入口压力。

其中：所述主动导叶连接杆露出导叶密封罩的部分位于密封安装在导叶密封罩外表面上的连接座内，该连接座上分别开有供缓冲气充入的第二进气接口及供缓冲气引出的出气接口；所述连接座的下端通过密封元件分别与导叶密封罩的外表面、主动导叶连接杆密封接触，气动执行器安装在连接座的上端；所述第二进气接口充入的缓冲气压力与充入的纯净工艺气体压力相同；

所述传动机构包括锥齿轮及锥齿圈，每个导叶叶片的叶片轴均通过轴承安装在导叶壳上，各叶片轴由导叶壳穿出、键连接有锥齿轮，所述锥齿圈相对滑动地套在导叶壳上、与各叶片轴上的锥齿轮啮合传动；所述通过主动导叶连接杆与气动执行器相连的导叶叶片为驱动叶片，其余叶片为从动叶片；所述导叶壳的外表面开有环形槽，该环形槽内设有垫圈，所述锥齿圈套在垫圈上，与导叶壳相对滑动；所述驱动叶片的叶片轴长于从动叶片的叶片轴；

所述导叶密封罩、导叶壳及机组入口端板之间均通过大止口榫卯结构连接定位，在导叶壳的轴向和径向接触面均设有O型密封圈和防压垫片；所述导叶密封罩及导叶壳均为圆环形，内表面共面。

本实用新型的优点与积极效果为：

1．本实用新型通过接入高于工作压力的缓冲气源，保证传动机构不受介质中聚烯烃粉尘的污染，保证机构的有效、可靠。

2．本实用新型在导叶密封罩外表面安装了连接座，一方面起到保护主动导叶连接杆不外露，另一方面也是起到气动执行器的安装定位作用。

3．本实用新型的连接座上也设置了缓冲气充入和引出接口，防止充入导叶密封罩内的纯净工艺气体外漏。

4．本实用新型结构精确紧凑，以制作精密的锥齿轮、锥齿圈进行角度传递，调节精度高。

5．本实用新型通过叶片旋转的角度可调节气流进入叶轮的入口冲角，给予气体不同的预旋角度，配合高效率的压缩机叶轮，达到较宽的调节范围，节能、经济性好，可满足不同牌号聚烯烃生产的要求。

附图说明

图1为安装本实用新型的聚烯烃循环气压缩机的结构示意图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型的内部结构主视图；

图4为图3的左视图；

图5为本实用新型连接座与导叶密封罩之间的结构示意图；

图6为本实用新型导叶预旋调节原理图；

其中：1为导叶密封罩，2为导叶叶片，3为锥齿轮，4为锥齿圈，5为机组入口端板，6为导叶壳，7为主动导叶连接杆，8为气动执行器，9为连接座，10为第一进气接口，11为第二进气接口，12为出气接口，13为环形空间，14为密封元件，15为聚烯烃循环气压缩机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示，本实用新型位于聚烯烃循环气压缩机15的进气端、安装在机组入口端板5的外侧，结构上尽可能靠近离心机叶轮，以达到最佳的气流预旋效果。

如图2～5所示，本实用新型包括导叶密封罩1、导叶壳6、气动执行器8、连接座9及传动机构，其中传动机构包括锥齿轮3及锥齿圈4；导叶密封罩1是本实用新型达到无粉尘干扰传动机构的核心零件，导叶密封罩1与机组入口端板5连接的一侧沿轴向向内开有凹槽，导叶壳6位于该凹槽内、与导叶密封罩1及机组入口端板5之间构成一个相对封闭的环形空间13，传动机构位于该环形空间内；导叶密封罩1、导叶壳6及机组入口端板5之间均采用大止口榫卯结构连接定位，并由螺栓固定，在导叶壳6的轴向和径向接触面均设有O型密封圈和防压垫片，保证零件接触面之间的密封性。导叶密封罩1及导叶壳6均为圆环形，内表面共面；导叶密封罩1及导叶壳6的轴向即为机组的进气方向。在导叶密封罩1上开有向环形空间13内充入纯净工艺气体的第一进气接口10，该纯净工艺气体可为乙烯气，气体压力高于机组入口压力。

导叶壳6上沿圆周方向均布有多个可旋转的导叶叶片2，每个导叶叶片2的叶片轴均通过滚动轴承安装在导叶壳6上，各导叶叶片2均指向导叶壳6的中心；每个导叶叶片的叶片轴均由导叶壳6穿出，并分别键连接有锥齿轮3，导叶壳6的外表面开有环形槽，该环形槽内设有塑料（聚四氟乙烯）垫圈，锥齿圈4套在垫圈上，与导叶壳6相对滑动，各叶片轴上的锥齿轮3均与锥齿圈4啮合传动。本实施例的导叶叶片2共有十二个，其中任一导叶叶片2的叶片轴与主动导叶连接杆7的一端相连，主动导叶连接杆7的另一端由导叶密封罩1穿出，与位于导叶密封罩1外部的气动执行器8（气动马达）相连。主动导叶连接杆7露出导叶密封罩1的部分位于密封安装在导叶密封罩1外表面上的连接座9内，该连接座9一方面起到保护主动导叶连接杆7不外露，另一方面也是起到气动执行器8的安装定位作用；在连接座9上分别开有供缓冲气（氮气）充入的第二进气接口11及供缓冲气引出的出气接口12；连接座9的下端通过密封元件14分别与导叶密封罩1的外表面、主动导叶连接杆7密封接触，气动执行器8安装在连接座9的上端。通过主动导叶连接杆7与气动执行器8相连的导叶叶片为驱动叶片，其余十一个叶片为从动叶片，驱动叶片的叶片轴长于从动叶片的叶片轴。

本实用新型的工作原理为：

气动执行器8通过主动导叶连接杆7带动作为驱动叶片的导叶叶片旋转，该导叶叶片上的锥齿轮3通过与锥齿圈4的啮合使锥齿圈4转动，进而通过与其余锥齿轮的啮合带动其余导叶叶片共同旋转，实现调节目的。

在机组工作之时，将高于机组入口压力的纯净工艺气体由第一进气接口10充入环形空间13中，这样使洁净工艺气体充满入口导叶调节器的传动机构，使该环形空间13内的压力高于机组入口，这样只能是纯净工艺气体从每个导叶的滚动轴承部分流向压缩机入口，而机组内部的工艺介质不能反向渗漏至入口导叶调节器的传动机构，保证了整个传动机构无粉尘干扰。为了防止充入导叶密封罩1内的纯净工艺气体外漏，在机组工作之时，由第二进气接口11向连接座9内冲入安全的密封缓冲气体，一般以氮气作为密封介质，充入氮气的压力与充入导叶密封罩1的纯净工艺气体压力相同；由于两者之间的密封节流降压作用，使得连接座9与导叶密封罩1之间的气体相互渗漏被控制在很小的流量之下，保证双侧的压力平衡。同时，为了保证安全可靠，机组在工作时同时会将连接座9上的出气接口12接至工程火炬气管线，以防止密封元件14损坏时纯净工艺气体泄露。

如图6所示，当气体沿着导叶叶片的旋转方向流入压缩机内部时，称之为正预旋，此时耗功较少；当气体逆着导叶叶片的旋转方向流入压缩机内部时，称之为负预旋，虽耗功较多，但气体的吸入量大。

本实用新型可广泛应用于年产20～30万吨聚乙烯/聚丙烯装置。

Claims (9)

1.一种聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，位于聚烯烃循环气压缩机的进气端、安装在机组入口端板上；其特征在于：该入口导叶调节器包括导叶密封罩（1）、导叶壳（6）、气动执行器（8）及传动机构，其中导叶密封罩（1）上开有凹槽，所述导叶壳（6）位于该凹槽内、与导叶密封罩（1）及机组入口端板（5）之间形成环形空间（13）；所述导叶壳（6）上沿圆周方向均布有多个可旋转的导叶叶片（2），各导叶叶片（2）之间通过位于所述环形空间（13）中的传动机构连接，任一导叶叶片（2）通过主动导叶连接杆（7）与位于导叶密封罩（1）外部的气动执行器（8）相连；所述导叶密封罩（1）上开有向环形空间（13）内充入纯净工艺气体的第一进气接口（10），该纯净工艺气体压力高于机组入口压力。

2.按权利要求1所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述主动导叶连接杆（7）露出导叶密封罩（1）的部分位于密封安装在导叶密封罩（1）外表面上的连接座（9）内，该连接座（9）上分别开有供缓冲气充入的第二进气接口（11）及供缓冲气引出的出气接口（12）。

3.按权利要求2所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述连接座（9）的下端通过密封元件（14）分别与导叶密封罩（1）的外表面、主动导叶连接杆（7）密封接触，气动执行器（8）安装在连接座（9）的上端。

4.按权利要求2所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述第二进气接口（11）充入的缓冲气压力与充入的纯净工艺气体压力相同。

5.按权利要求1或2所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述传动机构包括锥齿轮（3）及锥齿圈（4），每个导叶叶片（2）的叶片轴均通过轴承安装在导叶壳（6）上，各叶片轴由导叶壳（6）穿出、键连接有锥齿轮（3），所述锥齿圈（4）相对滑动地套在导叶壳（6）上、与各叶片轴上的锥齿轮（3）啮合传动；所述通过主动导叶连接杆（7）与气动执行器（8）相连的导叶叶片为驱动叶片，其余叶片为从动叶片。

6.按权利要求5所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述导叶壳（6）的外表面开有环形槽，该环形槽内设有垫圈，所述锥齿圈（4）套在垫圈上，与导叶壳（6）相对滑动。

7.按权利要求5所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述驱动叶片的叶片轴长于从动叶片的叶片轴。

8.按权利要求1或2所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述导叶密封罩（1）、导叶壳（6）及机组入口端板（5）之间均通过大止口榫卯结构连接定位，在导叶壳（6）的轴向和径向接触面均设有O型密封圈和防压垫片。

9.按权利要求1或2所述的聚烯烃循环气压缩机入口导叶调节器，其特征在于：所述导叶密封罩（1）及导叶壳（6）均为圆环形，内表面共面。

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