CN208966638U - 蒸汽压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蒸汽压缩机，其特征在于，包括：蒸汽压缩机主机，所述蒸汽压缩机主机包括蜗壳及容置于所述蜗壳内的叶轮，在叶轮的径向方向上，所述蜗壳与所述叶轮之间具有第一梳齿密封件；以及驱动电机，所述驱动电机包括转轴，所述转轴部分伸入所述蜗壳内并连接于所述叶轮；所述蜗壳与所述转轴外圈之间具有第二梳齿密封件。上述蒸汽压缩机，叶轮和蜗壳之间通过第一梳齿密封件密封，蜗壳与转轴之间通过第二梳齿密封件密封，且两次密封均为梳齿密封，即通过双重梳齿密封方式对蒸汽压缩机进行密封，以更好的降低气流的气压，增加蒸汽压缩机的密封性能。

Description

蒸汽压缩机

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种蒸汽压缩机。

背景技术

蒸汽压缩机是MVR(mechanical vapor recompression，机械式蒸汽再压缩技术)蒸发系统中提高蒸汽温度和压力的关键设备。在MVR蒸发系统中，蒸汽压缩机作为核心部件实现MVR系统内的二次蒸汽再压缩，提升二次蒸汽的压力与温度，然后再进入换热器内加热物料，达到节省水蒸汽的目的。其工作原理是通过高速运转的叶轮，提升蒸汽的压力和温度。

目前国内蒸汽压缩机密封效果较差，一方面导致蒸汽压缩机的换热效率降低；另一方面导致蒸汽外泄，从而降低蒸汽压缩机的压缩效率。同时外泄的蒸汽进入驱动装置(齿轮箱或直驱电机)，导致驱动装置内润滑油变质，加速驱动装置零部件的腐蚀和磨损，降低驱动装置的使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种增加密封性能的蒸汽压缩机。

一种蒸汽压缩机，其特征在于，包括：

蒸汽压缩机主机，所述蒸汽压缩机主机包括蜗壳及容置于所述蜗壳内的叶轮，在叶轮的径向方向上，所述蜗壳与所述叶轮之间具有第一梳齿密封件；

以及驱动电机，所述驱动电机包括转轴，所述转轴部分伸入所述蜗壳内并连接于所述叶轮；所述蜗壳与所述转轴外圈之间具有第二梳齿密封件。

上述蒸汽压缩机，叶轮和蜗壳之间通过第一梳齿密封件密封，蜗壳与转轴之间通过第二梳齿密封件密封，且两次密封均为梳齿密封，即通过双重梳齿密封方式对蒸汽压缩机进行密封，以更好的降低气流的气压，增加蒸汽压缩机的密封性能。

在其中一个实施例中，所述驱动电机为磁悬浮电机。

在其中一个实施例中，所述第一梳齿密封件靠近所述叶轮的一侧具有若干个密封梳齿，若干个所述密封梳齿沿所述叶轮的径向排列。

在其中一个实施例中，所述第二梳齿密封件靠近所述转轴的一侧具有若干个密封梳齿，若干个所述密封梳齿沿所述转轴的轴向排列。

在其中一个实施例中，所述蜗壳上还设置有密封安装座，所述转轴伸入所述密封安装座内，所述密封安装座与所述转轴围成一腔室，所述腔室内填充有密封气体。

在其中一个实施例中，所述密封安装座上开设有充气通道与泄放通道，且所述充气通道和所述泄放通道均与所述腔室连通。

在其中一个实施例中，所述密封气体为水蒸汽。

在其中一个实施例中，所述转轴上套设有密封件，所述密封件设置于所述转轴与所述述密封安装座之间。

在其中一个实施例中，所述密封件为碳环。

在其中一个实施例中，所述密封安装座位于所述第二梳齿密封件的远离所述叶轮的一侧。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的蒸汽压缩机的结构示意图。

图2为图1中A的局部放大图。

图3为图2中B的局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提供的蒸汽压缩机100，其包括蒸汽压缩机主机以及驱动电机150。

其中，蒸汽压缩机主机包括蜗壳110及容置于蜗壳110内的叶轮130。在叶轮的径向方向上，蜗壳110与叶轮130之间具有第一梳齿密封件120，即蜗壳110与叶轮130之间的密封形式为梳齿密封。

驱动电机150包括转轴151。转轴151部分伸入蜗壳110内并连接于叶轮130。蜗壳110与转轴151外圈之间具有第二梳齿密封件140。

在叶轮130的径向方向上，蜗壳110和叶轮130之间通过第一梳齿密封件120密封，蜗壳110与转轴151之间通过第二梳齿密封件140密封，且两次密封均为梳齿密封，即通过双重梳齿密封方式对蒸汽压缩机100进行密封，以更好的降低气流的气压，增加蒸汽压缩机100的密封性能。

具体地，如图3所示，当蒸汽压缩机出口处的蒸汽气流的压力大于外界环境的压力时，蒸汽气流的流动方向为带箭头虚线的走向。本实施例中，两次密封均为梳齿密封，气流流动至密封梳齿与叶轮130或转轴151之间的间隙处时，气流的压力下降、温度下降、速度增加。当气流流动至相邻两密封梳齿之间的空腔内时，通流截面积突然增大，使得气流形成很强的漩涡，使速度下降、压力不变、温度回复至气流进入密封梳齿前的温度。如此往复，气流流经一次密封梳齿与叶轮130或转轴151之间的间隙和密封梳齿之间的空腔，气流的压力、温度和速度均按照上述规律变化。如此往复，最终使得气流的压力降至近似背压，气体不再继续外流。即气流每流经一个密封梳齿，被节流一次，多次节流便可有效减小漏气量，起到密封的效果。

当蒸汽压缩机主机出口处的蒸汽气流的压力小于外界环境的压力时，气流的流动方向相反。此时，第一梳齿密封件120和第二梳齿密封件140同样可以用于降低外界气体的气流的气压，防止外界气体流动至蒸汽压缩机内部，另外密封安装座111上所通入的密封蒸汽也能有效阻隔外界气体污染蒸汽压缩机主机内部被压缩的气体。

一方面，蒸汽压缩机100的密封性能增强，可以有效减少了蒸汽外泄的现象，从而增加了蒸汽压缩机100的效率。另外，还能有效减少外泄的蒸汽进入驱动电机内，降低了机组内零部件的腐蚀和磨损，从而增加了驱动电机等机组的使用寿命。

具体的，第一梳齿密封件120和第二梳齿密封件140上的密封梳齿齿的个数可以根据蒸汽压缩机100的所需的密封性设置。

具体地，本实施例中，驱动电机150为磁悬浮电机。磁悬浮电机的效率以及稳定性能更佳。该磁悬浮电机利用定子与转子励磁磁场之间的相互作用悬浮转子，使得转子在悬浮状态下运动，从而使得定子与转子之间不产生机械接触，具有做功能力高、极易维护的优点。

由于磁悬浮电机对工作环境相对敏感，蒸汽压缩机主机与驱动电机150之间需要有较好的密封性能，才能将压缩蒸汽限制于蒸汽压缩机内，避免高温蒸汽泄漏并干扰磁悬浮电机的运转。

换言之，本申请中，蒸汽压缩机100的密封结构的密封性能较强，满足对环境相对敏感的磁悬浮电机的要求。

当然，在另外的实施例中，驱动电机不限于磁悬浮电机。

本实施例中，第一梳齿密封件120靠近叶轮130的一侧具有若干个密封梳齿。第一梳齿密封件120上的若干个密封梳齿沿叶轮130的径向排列设置，且第一梳齿密封件120上的每个密封梳齿则沿叶轮130的轴向延伸。具体地，如图2所示，第一梳齿密封件120位于叶轮130的靠近驱动电机150的一侧。可以理解的是，由于密封梳齿并不与叶轮130相接触，故密封梳齿并不会阻碍叶轮130的运转。

当然，在另外的实施例中，第一梳齿密封件120还可以位于蜗壳110和叶轮130相邻的其它位置，相应的，第一梳齿密封件120上的密封梳齿可以沿其它方向排列设置。

同样的，本实施例中，第二梳齿密封件140的靠近转轴151的一侧具有若干个密封梳齿。可以理解的是，转轴151部分伸入蜗壳110内，且第二梳齿密封件140位于转轴151和蜗壳110之间，故第二梳齿密封件140上的若干个密封梳齿沿转轴151的轴向排列设置，且第二梳齿密封件140上的每个密封梳齿则沿转轴151的径向延伸。

本实施例中，转轴151的轴线与叶轮130的轴线共线，因此，第一梳齿密封件120上的密封梳齿的排布方向与第二梳齿密封件140上的密封梳齿的排布方向垂直。

本实施例中，蜗壳110上还设置有密封安装座111，转轴151伸入密封安装座111内。密封安装座111与转轴151围成一腔室160，腔室160内填充有密封气体。腔室160内的密封气体能够形成蒸汽隔绝空间，从而将蒸汽压缩机内的蒸汽与外界环境隔离，即通过充气密封的方式实现对蒸汽压缩机主机内的蒸汽进行密封。

进一步地，本实施例中，密封安装座111上开设有充气通道161与泄放通道163，且充气通道161和泄放通道163均与腔室160连通。其中，充气通道161用以向腔室160内注入密封气体，泄放通道163用以排放密封气体的冷凝液体。当蒸汽压缩机出口处的蒸汽气流的压力小于外界环境的压力时，腔室160内的密封气体的压力略高于外界环境的压力，从而更好的阻断外界环境的气体流入蒸汽压缩机的主机内。

具体地，本实施例中，腔室160内的密封气体为水蒸汽。当然，腔室160内的气体还可以是其它与空气接触不发生化学反应，且不与蒸汽压缩机主机内的蒸汽气流发生化学反应的其它气体。

本实施例中，转轴151上套设有密封件180，密封件180设置于转轴151与述密封安装座111之间。具体地，述密封安装座111上设有凹槽，密封件180位于述密封安装座111的凹槽内。

具体地，本实施例中的密封件180为碳环。当然，在另外的实施例中，密封件180还可以由其它不与蒸汽压缩机主机内的蒸汽气流发生化学反应且具有密封作用的材料构成。

本实施例中，密封安装座111位于第二梳齿密封件140的远离叶轮130的一侧，从而便于在密封安装座111上设置充气通道161及泄放通道163，便于即使更换腔室160内的密封气体。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种蒸汽压缩机，其特征在于，包括：

蒸汽压缩机主机，所述蒸汽压缩机主机包括蜗壳及容置于所述蜗壳内的叶轮，在叶轮的径向方向上，所述蜗壳与所述叶轮之间具有第一梳齿密封件；

以及驱动电机，所述驱动电机包括转轴，所述转轴部分伸入所述蜗壳内并连接于所述叶轮；所述蜗壳与所述转轴外圈之间具有第二梳齿密封件。

2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述驱动电机为磁悬浮电机。

3.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述第一梳齿密封件靠近所述叶轮的一侧具有若干个密封梳齿，若干个所述密封梳齿沿所述叶轮的径向排列。

4.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述第二梳齿密封件靠近所述转轴的一侧具有若干个密封梳齿，若干个所述密封梳齿沿所述转轴的轴向排列。

5.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述蜗壳上还设置有密封安装座，所述转轴伸入所述密封安装座内，所述密封安装座与所述转轴围成一腔室，所述腔室内填充有密封气体。

6.根据权利要求5所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述密封安装座上开设有充气通道与泄放通道，且所述充气通道和所述泄放通道均与所述腔室连通。

7.根据权利要求5所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述密封气体为水蒸汽。

8.根据权利要求5至7任一项所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述转轴上套设有密封件，所述密封件设置于所述转轴与所述述密封安装座之间。

9.根据权利要求8所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述密封件为碳环。

10.根据权利要求5至7任一项所述的蒸汽压缩机，其特征在于，所述密封安装座位于所述第二梳齿密封件的远离所述叶轮的一侧。