CN207673519U - 涡轮增压空气压缩机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种涡轮增压空气压缩机装置，其包括空气滤清器、进气阀、电动机、空气压缩机、油气分离器、滑油冷却器、滑油过滤器；电动机的输出端连接空气压缩机；空气压缩机的排出口通过管路连接油气分离器；油气分离器的空气出口连通空气主管路的入口，润滑油出口连通润滑油管路的入口；润滑油管路的出口连通滑油冷却器；滑油冷却器通过管路依次连通滑油过滤器和空气压缩机；还包括涡轮增压器；涡轮增压器分为压气端和涡轮端，涡轮端连接空气主管路的出口，压气端连通空气滤清器的出口和空气压缩机的入气口。本实用新型通过增加涡轮增压器，涡轮增压器由空气压缩机排气驱动，并提供预增压空气给空气压缩机，提高空气压缩机能效。

Description

涡轮增压空气压缩机装置

技术领域

本实用新型属于空气压缩机技术领域，具体涉及一种涡轮增压空气压缩机装置。

背景技术

近年来，随着全球压缩机制造产业的转移，中国逐步演变成全球压缩机的生产制造基地，国内外市场对压缩机品种和数量需求的持续增长，推动了我国压缩机制造业的崛起，并逐步达到了较高的行业生产制造水准。

由于螺杆空气压缩机具有节能、高效、可靠性强、噪音低等明显优势，更能适应今后压缩机市场的发展需要，其市场需求将远远大于传统压缩机的增长速度，尤其是在“低碳环保”的节能发展趋势下，国内矿山、冶金、电力、电子、机械制造、医药、食品、纺织轻工以及石油化工等行业对螺杆空气压缩机的需求量逐年增加，2016年，国内螺杆空气压缩机的市场需求已经超过38万台，未来几年的年均增长速度将保持在20％以上。

在节能环保的大背景下，对螺杆空气压缩机的节能要求也越来越高，目前国内厂家均从优化螺杆转子型线、研发双级螺杆空气压缩机、采用变频和双变频等技术手段来提高压缩机系统的能效，取得一定成效，但同时也增加了制造成本和维护成本。

目前常规的螺杆空气压缩机系统见图1，系统中包含空气滤清器100，进气阀200，电动机300，空气压缩机400，油气分离器500，滑油冷却器600，滑油过滤器700，空气冷却器800。电动机300带动空气压缩机400运转，空气进入是利用空气压缩机400抽吸力，新鲜空气通过空气滤清器100过滤后到进气阀200，进入空气压缩机400吸气口，通过转子旋转啮合压缩，压缩后的油气混合物从空气压缩机400出口排出，进入油气分离器500中，分离后的高温气体再通过空气冷却器800冷却后输出，分离出的滑油经滑油冷却器600冷却后，通过滑油过滤器700过滤，再回到空气压缩机400，对转子进行冷却润滑。

图1中空气压缩机400进口处的气压为负压，导致没有充足的空气供螺杆转子来增压，目前均采用增加螺杆转子的长度或采用双极压缩(图2)来压缩，以保证压缩空气排出的压力满足需要，现有的双极螺杆空气压缩机由双极压缩机壳体401、一级压缩螺杆转子付402、二级压缩螺杆转子付403、轴承404和同步齿轮405等部件组成，结构较复杂，同时也增加了制造成本和维护成本；

由于采用了增加螺杆转子的长度或采用双极压缩(二对阴阳转子)来压缩空气，空气在螺杆空气压缩机中压缩过程加长，使的压缩终点空气的排温升高(一般达到100-120℃)，必须采取加大滑油冷却器6和空气冷却器8 的散热面积来控制滑油温度和压缩空气排出温度(一般控制在75-90℃之间)，排温的增高和冷却器的加大都降低了压缩机系统的能效，同时较大的冷却器也增加了制造成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种涡轮增压空气压缩机装置。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型提供了一种涡轮增压空气压缩机装置，包括空气滤清器、进气阀、电动机、空气压缩机、油气分离器、滑油冷却器、滑油过滤器；所述电动机的输出端连接所述空气压缩机；所述空气压缩机的排出口通过管路连接油气分离器；所述油气分离器的空气出口连通一空气主管路的入口，润滑油出口连通一润滑油管路的入口；所述润滑油管路的出口连通滑油冷却器；所述滑油冷却器通过管路依次连通滑油过滤器和空气压缩机；还包括涡轮增压器；所述涡轮增压器分为压气端和涡轮端；所述涡轮增压器的涡轮端连接所述空气主管路的出口；所述涡轮增压器的压气端连接所述空气滤清器的出口和所述空气压缩机。

优选的，所述空气主管路经一三通流量调节阀分成第一空气支管路和第二空气支管路；所述第一空气支管路的出口连通一空气冷却器；所述第二空气支管路的出口连接所述涡轮增压器的涡轮端。

优选的，所述涡轮增压器包括壳体、涡轮、压气轮、连接轴、支撑件、喷嘴、油池、压气端空气进气通道、压气端空气出气通道、涡轮端压缩空气进气通道、涡轮端压缩空气出气通道；所述压气轮和所述涡轮安装在连接轴的两端；所述连接轴由支撑件支撑；所述支撑件浸泡在所述油池中；所述喷嘴安装在涡轮端压缩空气进气通道内。

优选的，所述涡轮端压缩空气进气通道的管载面积小于涡轮端压缩空气出气通道的管载面积。

优选的，所述支撑件为圆柱轴承或轴承套。

优选的，所述壳体上设有滑油进口管和滑油出口管；所述空气压缩机和所述滑油过滤器之间的管路上连接一滑油流量调节阀；所述滑油流量调节阀通过管路连接滑油进口管；所述滑油出口管通过管路连接所述空气压缩机；所述空气压缩机与所述滑油流量调节阀之间设有一滑油单向阀。

优选的，本实用新型提供的涡轮增压空气压缩机装置还包括压力传感器，所述压力传感器安装在所述空气压缩机的进气口处。

优选的，所述空气压缩机为螺杆空气压缩机或者活塞式空气压缩机。

附图说明

图1为现有螺杆空气压缩机装置示意图；

图2为现有双螺杆空气压缩机机头示意图；

图3为本实用新型其中一实施例中的涡轮增压空气压缩机装置的结构示意图；

图4为本实用新型涡轮涡轮增压器的剖面结构示意图；

图5为不带空气冷却器的涡轮增压空气压缩机装置的结构示意图。

图1-图2中:100-空气滤清器；200-进气阀；300-电动机；400-螺杆空气压缩机；401-双极压缩机壳体；402-一级压缩螺杆转子付；403-二级压缩螺杆转子付；404-轴承；405-同步齿轮；500-油气分离器；600-滑油冷却器；700-滑油过滤器：800-空气冷却器；

图3-图5中：1-空气滤清器；2-进气阀；3-电动机；4-空气压缩机；5- 油气分离器；6-滑油冷却器；7-滑油过滤器；8-空气冷却器；9-涡轮增压器； 10-三通流量调节阀；11-压力传感器；12-滑油流量调节阀；13-滑油单向阀； 101-壳体；102-涡轮；103-压气轮；104-连接轴；105-轴承；106-喷嘴；107- 油池；108-滑油进口管；109-滑油出口管；110-压气端空气进气通道；111- 压气端空气出气通道；112-涡轮端压缩空气进气通道；113-涡轮端压缩空气出气通道；114-空气主管路；115-润滑油管路；116-第一空气支管路；117- 第二空气支管路。

具体实施方式

实施例1

为了解决背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了如图3至4所示的涡轮增压空气压缩机装置。该涡轮增压空气压缩机装置包括空气滤清器 1、进气阀2、电动机3、空气压缩机4、油气分离器5、滑油冷却器6、滑油过滤器7、涡轮增压器9、以及压力传感器11，所述压力传感器11安装在所述空气压缩机4的进气口处。

所述电动机3的输出端连接所述空气压缩机4。

所述空气压缩机4为螺杆空气压缩机或者活塞式空气压缩机。

所述空气压缩机4的排出口通过管路连接油气分离器5。所述油气分离器5的空气出口连通一空气主管路114的入口，润滑油出口连通一润滑油管路15的入口。所述润滑油管路115的出口连通滑油冷却器6，所述滑油冷却器6通过管路依次连通滑油过滤器7和空气压缩机4。所述空气主管路114 经三通流量调节阀10分成第一空气支管路116和第二空气支管路117；所述第一空气支管路116的出口连通一空气冷却器8；所述第二空气支管路117 的出口连接所述涡轮增压器9的涡轮端。

如图3和4所示，所述涡轮增压器9分为压气端和涡轮端。。所述涡轮端连接所述空气主管路114的出口；所述压气端连通所述空气滤清器1的出口和所述空气压缩机4的入气口。

下面详细介绍涡轮增压器的具体结构：

如图4所示，所述涡轮增压器9包括壳体101、涡轮102、压气轮103、连接轴104、支撑件105、喷嘴106、油池107、压气端空气进气通道110、压气端空气出气通道111、涡轮端压缩空气进气通道112、涡轮端压缩空气出气通道113。

所述涡轮端压缩空气进气通道112的管载面积小于涡轮端压缩空气出气通道113的管载面积。

所述压气轮103和所述涡轮102安装在连接轴104的两端，所述连接轴 104由支撑件105支撑；所述支撑件105浸泡在所述油池107中。所述喷嘴 106安装在涡轮端压缩空气进气通道112内。

所述支撑件105为圆柱轴承或轴承套。

所述壳体101上设置滑油进口管108和滑油出口管109；所述空气压缩机4和所述滑油过滤器7之间的管路上连接一滑油流量调节阀12；所述滑油流量调节阀12通过管路连接滑油进口管108；滑油出口管109通过管路连接所述空气压缩机4；所述空气压缩机4与所述滑油流量调节阀12之间设有一滑油单向阀13。

实施例2

为了解决现有技术中的技术问题，本实用新型还提供另一技术方案。

如图5所示，该实施例提供的涡轮增压空气压缩装置,与实施例1不同的是：直接取消了空气冷却器6的设置。

Claims (8)

1.一种涡轮增压空气压缩机装置，包括空气滤清器(1)、进气阀(2)、电动机(3)、空气压缩机(4)、油气分离器(5)、滑油冷却器(6)、滑油过滤器(7)；所述电动机(3)的输出端连接所述空气压缩机(4)；所述空气压缩机(4)的排出口通过管路连接油气分离器(5)；所述油气分离器(5)的空气出口连通一空气主管路(114)的入口，润滑油出口连通一润滑油管路(115)的入口；所述润滑油管路(115)的出口连通滑油冷却器(6)；所述滑油冷却器(6)通过管路依次连通滑油过滤器(7)和空气压缩机(4)；其特征在于：还包括涡轮增压器(9)；所述涡轮增压器(9)分为压气端和涡轮端，所述涡轮端连接所述空气主管路(114)的出口；所述压气端连通所述空气滤清器(1)的出口和所述空气压缩机(4)的入气口。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述空气主管路(114)经一三通流量调节阀(10)分成第一空气支管路(116)和第二空气支管路(117)；所述第一空气支管路(116)的出口连通一空气冷却器(8)；所述第二空气支管路(117)的出口连接所述涡轮增压器(9)的涡轮端。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述涡轮增压器(9)包括壳体(101)、涡轮(102)、压气轮(103)、连接轴(104)、支撑件(105)、喷嘴(106)、油池(107)、压气端空气进气通道(110)、压气端空气出气通道(111)、涡轮端压缩空气进气通道(112)、涡轮端压缩空气出气通道(113)；所述压气轮(103)和所述涡轮(102)安装在连接轴(104)的两端；所述连接轴(104)由支撑件(105)支撑；所述支撑件(105)浸泡在所述油池(107)中；所述喷嘴(106)安装在涡轮端压缩空气进气通道(112)内。

4.根据权利要求3所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述涡轮端压缩空气进气通道(112)的管载面积小于所述涡轮端压缩空气出气通道(113)的管载面积。

5.根据权利要求3所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述支撑件(105)为圆柱轴承或轴承套。

6.根据权利要求3所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述壳体(101)上设有滑油进口管(108)和滑油出口管(109)；所述空气压缩机(4)和所述滑油过滤器(7)之间的管路上连接一滑油流量调节阀(12)；所述滑油流量调节阀(12)通过管路连接滑油进口管(108)；所述滑油出口管(109)通过管路连接所述空气压缩机(4)；所述空气压缩机(4)与所述滑油流量调节阀(12)之间设有一滑油单向阀(13)。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：还包括压力传感器(11)，所述压力传感器(11)安装在所述空气压缩机(4)的进气口处。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压空气压缩机装置，其特征在于：所述空气压缩机(4)为螺杆空气压缩机或者活塞式空气压缩机。