CN205858599U - 多级压缩式液压压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及多级压缩式液压压缩机。其包括压缩缸、活塞、单向阀和导通管道，所述压缩缸通过所述导通管道相连接，形成多级压缩形式，所述活塞通过活塞杆安装在压缩缸内，形成双作用压缩缸，所述活塞杆的中部和两端均安装有所述活塞，并且在所述压缩缸内壁上，套接在所述活塞杆上，位于两个活塞之间设有油缸气缸隔板。本实用新型相对于传统的二级压缩式标准压缩机来说，极大的节约了压缩缸的使用数量，并且整个系统的中功率能够降低一半以上。

Description

多级压缩式液压压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，尤其涉及多级压缩式液压压缩机。

背景技术

工业用气体，有时要求较高的压力，需要采取多级压缩，分级逐步提高气体的压力。一般在每次压缩后，将气体冷却到接近原来温度，再进行次一级的压缩。随着所需压力的提高，压缩机的级数也增多。气缸的排列可以是单列或多列的，各缸均是并列设置。

多级压缩机广泛应用于石油化工、合成氨、尿素、空气分离和冷冻工程等方面。

部分工业用气要求较高的压力和较大的排量。传统压缩机由于采用二级压缩直接压缩高高压区域，因此气缸的缸壁较厚，不方便加工直径较大的气缸，因此单缸的吸气量较小。因此对于大排量的设备，通常都是多个压缩缸并联安装在一个撬体上。每个压缩缸都需要匹配电动机、油泵、换向机构等配件，设备的整体造价较高。

例如：客户需要的压缩机排量为1000Nm3/h，排气压力为20MPa，入口压力为0.5MPa。传统压缩机最大气缸直径为250mm，压缩缸行程为450mm，压缩缸换向次数为25次/分钟。单缸排量为210Nm3/h，为了达到1000Nm3/h，需要安装5个压缩缸。单缸匹配电机功率为75kw，设备总功率为375kw，设备整体尺寸为12米x3米x2.7米。设备外形较大，功耗过高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种多级压缩式液压压缩机，降低设备功耗和成本。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：多级压缩式液压压缩机，包括压缩缸、活塞、单向阀和导通管道，之间通过所述导通管道相连接，形成多级压缩形式，所述活塞通过活塞杆安装在压缩缸内，形成双作用压缩缸，所述活塞杆的中部和两端均安装有所述活塞，并且在所述压缩缸内壁上、套接在所述活塞杆上、位于两个活塞之间设有油缸气缸隔板，所述压缩缸通过活塞和所述油缸气缸隔板的分割，从上之下依次分割成第一气腔室、第二气腔室、第一油腔室、第二油腔室、第三气腔室和第四气腔室，所述第一气腔室、第二气腔室、第三气腔室和第四气腔室上均设有气体导入口和气体导出口，所述气体导入口和气体导出口上均连接有导通管道，并分别通过导通管道形成气体导入总端口和气体导出总端口，连接每个气体导入口和气体导出口的所述导通管道上设有符合气体导入和导出方向的单向阀；

所述第一油腔室和第二油腔室上均设有导油口，并通过导通管道连接到油泵上。

进一步，相互连接的压缩缸其容积随着压缩级数的增加而逐级缩小。

进一步，所述第一气腔室、第二气腔室、第三气腔室和第四气腔室上通过所述导通管道连接的单向阀可以进行方向调整以致实现压缩缸内形成单级数压缩形式或双级数压缩形式。

进一步，所述第一油腔室和第二油腔室之间通过活塞作用，使压缩缸形成双作用压缩缸，即第一油腔室通过所述导通管道进油时，第二油腔室便通过所述导通管道出油，依次带动活塞的位移，并进行气体的压缩。

本实用新型的优点在于相对于传统的二级压缩式标准压缩机来说，极大的节约了压缩缸的使用数量，并且整个系统的中功率能够降低一半以上，同时降低设备的制造成本。

附图说明

图1本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，多级压缩式液压压缩机，包括压缩缸1、活塞2、单向阀3和导通管道4，所述压缩缸1设有三组，之间通过所述导通管道4相连接，形成五级压缩形式，所述活塞2通过活塞杆5安装在压缩缸1内，形成双作用压缩缸，所述活塞杆5的中部和两端均安装有所述活塞2，并且在所述压缩缸1内壁上、套接在所述活塞杆5上、位于两个活塞2之间设有油缸气缸隔板6，所述压缩缸1通过活塞2和所述油缸气缸隔板6的分割，从上之下依次分割成第一气腔室11、第二气腔室12、第一油腔室13、第二油腔室14、第三气腔室15和第四气腔室16，所述第一气腔室11、第二气腔室12、第三气腔室15和第四气腔室16上均设有气体导入口和气体导出口，所述气体导入口和气体导出口上均连接有导通管道4，并分别通过导通管道4形成气体导入总端口和气体导出总端口(即每组压缩缸之间的导通管道的汇集点)，连接每个气体导入口和气体导出口的所述导通管道4上设有符合气体导入和导出方向的单向阀3；

所述第一油腔室13和第二油腔室14上均设有导油口17，并通过导通管道4连接到油泵上。

所述第一气腔室11、第二气腔室12、第三气腔室15和第四气腔室16上通过所述导通管道4连接的单向阀8可以进行方向调整以致实现压缩缸内形成单级数压缩形式或双级数压缩形式。

所述第一油腔室13和第二油腔室14之间通过活塞2作用，使压缩缸1形成双作用压缩缸，即第一油腔室13通过所述导通管道4进油时，第二油腔室14便通过所述导通管道4出油，依次带动活塞2的位移，并进行气体的压缩。

现以图1所示三组压缩缸连接排布为例，具体说明本实用新型的原理和运行过程：

图1中第一组压缩缸以I表示，第二组压缩缸以II表示，第三组压缩缸以III表示；

首相，驱动第一组压缩缸中的活塞2向上运动，通过第一组压缩缸中的第一油腔室13出油，第二油腔室14进油来实现，此时，第一组压缩缸中的第一气腔室11和第三气腔室15排气，使腔内气体通过导向管道4排向第二组压缩缸，第一组压缩缸内的其他气腔室则进行吸气，此过程形成气体的一级压缩；

然后，第一组压缩缸排出的气体通过导通管道4流向第二组压缩缸中的第一气腔室11和第四气腔室16，驱动第二组压缩缸中的活塞2向上运动，通过第二组压缩缸中的第一油腔室13出油，第二油腔室14进油来实现，此时，第二组压缩缸中的第一气腔室11被压缩，使其内气体通过导通管道4排向紧邻的第二气腔室12，此过程形成气体的二级压缩；

进一步，驱动第二组压缩缸的活塞2使其向下运动，导致第二组压缩缸中的第二气腔室12和第四气腔室16被压缩，其内气体被排出通过导通管道4分别进入第三组压缩缸和第二组压缩缸中的第三气腔室15，此过程形成气体的三级压缩；

更进一步，第二组压缩缸排出的气体，部分通过导通管道4进入第三组压缩缸中的第一气腔室11和第三气腔室15，在第三组压缩缸中形成气体的四级压缩和五级压缩，并且其压缩过程和第二组压缩缸形成气体的二级压缩和三级压缩的过程相同；

上述压缩过程中第一组压缩缸、第二组压缩缸、第三组压缩缸的体积逐组降低，并且在压缩过程中涉及的气腔室的体积随着压缩级数的增大而逐级降低。

为更详细说明本实用新型，现举例说明：

设气体的初始入口压力为0.5MPa，最终压力(出口压力)要求为20MPa，其压缩比为40倍，遂采用五级压缩形式，对应上述实施例中的五级压缩说明，第一组压缩缸为单极压缩形式，第二组压缩缸和第三组压缩缸均为双级压缩，一级压缩涉及的被压缩的气腔室的有效直径为600mm，则二级压缩涉及的被压缩的气腔室的有效直径为430mm，三级压缩涉及的被压缩的气腔室的有效直径为210mm，四级压缩涉及的被压缩的气腔室的有效直径为150mm，五级压缩涉及的被压缩的气腔室的有效直径为110mm，每组压缩缸中的活塞2行程均为600mm，换向次数为25次/分钟，总排量为1100Nm³/h时，设备的总功率只有180kw，极大的降低了整个压缩系统的功耗和设备造价。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.多级压缩式液压压缩机，包括压缩缸、活塞、单向阀和导通管道，其特征在于，所述压缩缸通过所述导通管道相连接，形成多级压缩形式，所述活塞通过活塞杆安装在压缩缸内，形成双作用压缩缸，所述活塞杆的中部和两端均安装有所述活塞，并且在所述压缩缸内壁上、套接在所述活塞杆上、位于两个活塞之间设有油缸气缸隔板，所述压缩缸通过活塞和所述油缸气缸隔板的分割，从上之下依次分割成第一气腔室、第二气腔室、第一油腔室、第二油腔室、第三气腔室和第四气腔室，所述第一气腔室、第二气腔室、第三气腔室和第四气腔室上均设有气体导入口和气体导出口，所述气体导入口和气体导出口上均连接有导通管道，并分别通过导通管道形成气体导入总端口和气体导出总端口，连接每个气体导入口和气体导出口的所述导通管道上设有符合气体导入和导出方向的单向阀；

所述第一油腔室和第二油腔室上均设有导油口，并通过导通管道连接到油泵上。

2.根据权利要求1所述的多级压缩式液压压缩机，其特征在于：相互连接的压缩缸其容积随着压缩级数的增加而逐级缩小。

3.根据权利要求1所述的多级压缩式液压压缩机，其特征在于：所述第一气腔室、第二气腔室、第三气腔室和第四气腔室上通过所述导通管道连接的单向阀可以进行方向调整以致实现压缩缸内形成单级数压缩形式或双级数压缩形式。

4.根据权利要求1所述的多级压缩式液压压缩机，其特征在于：所述第一油腔室和第二油腔室之间通过活塞作用，使压缩缸形成双作用压缩缸，即第一油腔室通过所述导通管道进油时，第二油腔室便通过所述导通管道出油，依次带动活塞的位移，并进行气体的压缩。