CN215370357U - 一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，属于鼓风机技术领域。技术方案是：两块碟形隔板（2）与钢骨架（1）和叶轮密封圈（3）之间形成一个封闭的环形空间Ⅰ（16），使水进入环形空间Ⅰ（16）内，在多级鼓风机内形成多个独立的环形空间Ⅰ（16），每个环形空间Ⅰ（16）的冷却液进口（10）分别与冷却水进水系统（14）连接，每个环形空间Ⅰ（16）的冷却液出口（9）分别与冷却水回水系统（13）连接。本实用新型有益效果：节能环保能；降低了鼓风机机壳温度，避免现场操作工人烫伤，同时降低多级鼓风机出气温度，减少了出气端传动轴温度的升高，改善了轴承的工作条件，提高了鼓风机的效率。

Description

一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机

技术领域

本实用新型涉及一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，属于鼓风机技术领域。

背景技术

透平鼓风机是离心鼓风机的一种，透平鼓风机是垂直剖分结构，由定子和转子组成，其中转子由两个或多个叶轮及平衡盘、主轴等串联组成，透平鼓风机主要用于石油化工、钢铁冶金、煤焦化工、选煤选矿、电力、化肥、轻工食品等领域。由机械能带动叶轮对流道中的气体做功，随叶轮旋转的气体在离心力的作用下产生压力，而气体获得的速度所具有的部分动能流经叶轮、中间机壳等扩张通道时又转变为压力能，使气体的压力能进一步提高，从而在这个过程中就完成了压缩与输送气体的功能。多级鼓风机的气体压缩从第一级叶轮由进气机壳吸进气体并压缩后进入到带有回流器的中间机壳，然后进入第二级叶轮进行再次压缩，依次进行多次压缩，最后由出气机壳排出。透平鼓风机在气体压缩过程中，因叶轮对气体做功同时，气体和叶轮、气体与机壳之间高速摩擦产生热量，使气体温度、叶轮以及机壳温度逐级升高，直到末级叶轮和出气机壳温度升至最高，并且风机的级数越多，出口压力越大，出气机壳和出气端传动轴温度越高，夏季多级风机出气机壳温度可达130℃以上，风机出气端传动轴温度达到100℃以上。背景技术存在的问题是：第一导致气体温度过高；第二导致风机出口压力降低；第三导致鼓风机机壳温度过高，对现场操作工人存在烫伤等安全隐患；第四导致高温天气鼓风机出口压力下降，尤其导致水处理系统不能正常曝气；第五因为风机使用四季温差达50-60℃，导致鼓风机所配电动机功率偏大，造成能源的浪费；第六导致出气端传动轴温升过高问题。另外，背景技术中间机壳是由灰铁制成回流器和中间体组装成，或者铸造成一体，存在的问题是：铸造中间机壳结构复杂，容易出现废品，制造精度低、成本高，压缩气体流道阻力大，不适合多品种生产，产品适应性差；本背景中原有的水冷降温中间机壳是下进上出结构，使用过程中发现整体操作安装不方便，出水管安装过长，与机壳干涉，出水管需挂在机壳外部，检修不方便，设备运行过程中需要安装进出水管，出水管围绕在设备上，外观及其美观。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，可以为透平鼓风机配置比较匹配的电动机，节约环保；降低了鼓风机机壳温度，避免现场操作工人烫伤，同时降低多级鼓风机出气温度，减少了出气端传动轴温度的升高，改善了轴承的工作条件，提高了鼓风机的效率，本实用新型采用下进下出的水冷结构，避免了管道与机壳的干扰，为安装和检修提供方便，透平鼓风机的使用外形更加美观，解决已有技术存在的上述技术问题。

本实用新型目的采用以下技术方案予以实现：

一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，多个叶轮通过一根叶轮轴同轴串联在一起，相邻的两个叶轮之间设置一个中间机壳，整体构成透平鼓风机；所述中间机壳，包含钢骨架、碟形隔板和叶轮密封圈，钢骨架为环形筒体，两块碟形隔板位于环形筒体内，两块碟形隔板的上端分别与钢骨架连接，下端共同伸向叶轮轴，两块碟形隔板靠近叶轮轴的部位相距较窄，并通过叶轮密封圈密封，两块碟形隔板远离叶轮轴的部位相距较宽，并通过钢骨架封闭连接，两块碟形隔板与钢骨架和叶轮密封圈之间形成一个封闭的环形空间Ⅰ，环形空间Ⅰ上宽下窄，环形空间Ⅰ内交叉均布着多道加强筋，不锈钢管焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上，钢骨架底部设有与环形空间Ⅰ连通的冷却液出口和冷却液进口，钢骨架底部的冷却液出口通过焊接固定在环形空间内的不锈钢管与环形空间Ⅰ连通，在钢骨架与十字线成10°角度的地方加工进水孔，使水进入环形空间Ⅰ内，环形空间Ⅰ内的水通过固定在空间内的不锈钢管回到冷却水出口处，形成下进下出的冷却过程；在透平鼓风机内形成多个独立的环形空间Ⅰ，每个环形空间Ⅰ的冷却液进口分别与冷却水进水系统连接，每个环形空间Ⅰ的冷却液出口分别与冷却水回水系统连接。

在多级鼓风机开启前，先调整冷却水进水系统和冷却水回水系统，并注入冷却水，冷却水进水系统的冷却水通过冷却液进口进入两块碟形隔板与钢骨架和叶轮密封圈之间形成的环形空间Ⅰ，冷却水通过固定在环形空间Ⅰ的不锈钢管流回冷却液出口从而返回冷却水回水系统；然后开启透平鼓风机，冷却水分别进入多个独立的环形空间Ⅰ，对各自的中间机壳进行冷却，通过调整冷却水的流量可以控制中间机壳的温度，使多级鼓风机保持预定的温度（50℃以下）稳定工作。

相邻两个叶轮的两块碟形隔板相互匹配连接，共同连接在钢骨架上；相邻两个叶轮之间设有墙板，墙板与叶轮轴之间设置级间密封圈，墙板的外沿设置扩压段。

相邻两个叶轮之间的两块碟形隔板与叶轮轴之间形成环形空间Ⅱ，环形空间Ⅱ被墙板分为左腔室和右腔室，叶轮位于左腔室，右腔室设有风道隔板，风道隔板位于碟形隔板与墙板之间。

所述的两块碟形隔板形成的环形空间Ⅰ内设有加强筋；多道加强筋上下交错均匀排布焊接，不锈钢管焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上。

所述碟形隔板与钢骨架焊接在一起，多道加强筋焊接在两块碟形隔板之间，风道隔板焊接在碟形隔板与墙板之间，扩压段焊接在墙板与钢骨架之间。

所述透平鼓风机的两端分别设有介质进口和介质出口，分别与冷却水进水系统和冷却水回水系统连接。

所述不锈钢管为不锈钢弯管，呈Ω形，焊接在环形空间Ⅰ的加强筋上，弯曲的部分绕过叶轮轴。

所述加强筋为24道。

本实用新型的有益效果：第一，由于温度降低，可以为透平鼓风机配置比较匹配的电动机，解决了透平鼓风机因为风机使用四季温差达50-60℃，导致透平鼓风机所配电动机功率偏大，造成能源的浪费问题；第二，解决了鼓风机机壳温度过高，对现场操作工人存在烫伤等安全隐患问题；第三，解决了透平鼓风机出气温度过高、导致鼓风机出口压力降低和环境温度升高对风机出口压力的影响；第四，降低了出气机壳的温度，减少了出气端传动轴温度的升高，改善了轴承的工作条件；一般透平鼓风机的技术参数为20℃一个标准大气压情况下的参数，当环境温度达到36-40℃时，出风口压力会下降400-500毫米水柱，这种中间机壳冷却降温的透平鼓风机加注冷却水以后，可以消除温度升高导致的鼓风机出风口压力下降，内部光滑的气体通道减小了空气流通过程的阻力，提高了鼓风机的效率，机壳水冷降温的透平鼓风机因为出风口压力受环境温度影响小，比较稳定，在电动机功率选择上不需要预留较大的余量，降低了电机运行时不必要的无用功耗，效率高于同行业多级鼓风机；第五，焊接结构的钢质中间机壳提高了中间机壳制造精度，降低了制造成本；减小了压缩气体在中间机壳内部的阻力，提高了风机的效率，适合多级鼓风机系列化多品种生产；另外本实用新型采用下进下出的水冷结构，避免了管道与机壳的干扰，为安装和检修提供方便，透平鼓风机的使用外形更加美观，解决已有技术存在的上述技术问题。

附图说明

图1是本实用新型整体示意图；

图2是本实用新型中间机壳结构示意图；

图3是本实用新型中间机壳结构侧视示意图；

图中：钢骨架1、碟形隔板2、叶轮密封圈3、加强筋4、风道隔板5、级间密封圈6、墙板7、扩压段8、冷却液出口9、冷却液进口10、介质进口11、介质出口12、冷却水回水系统13、冷却水进水系统14、不锈钢管15、环形空间Ⅰ16、叶轮17、叶轮轴18、左腔室19、右腔室20。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型进一步说明：

一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，多个叶轮17通过一根叶轮轴18同轴串联在一起，相邻的两个叶轮之间设置一个中间机壳，整体构成透平鼓风机；所述中间机壳，包含钢骨架1、碟形隔板2和叶轮密封圈3，钢骨架1为环形筒体，两块碟形隔板2位于环形筒体内，两块碟形隔板2的上端分别与钢骨架1连接，下端共同伸向叶轮轴，两块碟形隔板2靠近叶轮轴的部位相距较窄，并通过叶轮密封圈3密封，两块碟形隔板远离叶轮轴的部位相距较宽，并通过钢骨架1封闭连接，两块碟形隔板2与钢骨架1和叶轮密封圈3之间形成一个封闭的环形空间Ⅰ16，环形空间Ⅰ16上宽下窄，环形空间Ⅰ内交叉均布着24道加强筋4，不锈钢管15焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上，焊接在环形空间Ⅰ16内，钢骨架1底部设有与环形空间Ⅰ16连通的冷却液出口9和冷却液进口10，钢骨架1底部的冷却液出口9与焊接固定在环形空间内的不锈钢管与环形空间Ⅰ连通，在钢骨架1底部与十字线成10°角度的地方加工冷却液进口10，使水进入环形空间Ⅰ16内，在多级鼓风机内形成多个独立的环形空间Ⅰ16，每个环形空间Ⅰ16的冷却液进口10分别与冷却水进水系统14连接，每个环形空间Ⅰ16的冷却液出口9分别与冷却水回水系统13连接；形成下进下出的冷却过程。

在多级鼓风机开启前，先调整冷却水进水系统14和冷却水回水系统15，并注入冷却水，冷却水进水系统14的冷却水通过冷却液进口10进入两块碟形隔板2与钢骨架1和叶轮密封圈3之间形成的环形空间Ⅰ16，冷却水通过固定在环形空间Ⅰ16的不锈钢管15流回冷却液出口9从而返回冷却水回水系统13；然后开启透平鼓风机，冷却水分别进入多个独立的环形空间Ⅰ16，对各自的中间机壳进行冷却，通过调整冷却水的流量可以控制中间机壳的温度，使多级鼓风机保持预定的温度（50℃以下）稳定工作。

相邻两个叶轮的两块碟形隔板相互匹配连接，共同连接在钢骨架1上；相邻两个叶轮之间设有墙板7，墙板7与叶轮轴18之间设置级间密封圈6，墙板7的外沿设置扩压段8。

相邻两个叶轮之间的两块碟形隔板与叶轮轴18之间形成环形空间Ⅱ，环形空间Ⅱ被墙板7分为左腔室19和右腔室20，叶轮位于左腔室19，右腔室20设有风道隔板5，风道隔板5位于碟形隔板与墙板之间。

所述的两块碟形隔板形成的环形空间Ⅰ16内设有加强筋4；24道加强筋4上下交错均匀排布焊接，不锈钢管15焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上。

所述碟形隔板2与钢骨架1焊接在一起，24道加强筋4焊接在两块碟形隔板2之间，风道隔板5焊接在碟形隔板2与墙板7之间，扩压段8焊接在墙板7与钢骨架1之间，不锈钢管15焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上。

所述多级鼓风机的两端分别设有介质进口11和介质出口12，分别与冷却水进水系统14和冷却水回水系统13连接。

所述不锈钢管15为不锈钢弯管，呈Ω形，焊接在环形空间Ⅰ的加强筋4上，弯曲的部分绕过叶轮轴。

参照附图，本实施例中，多级叶轮17串联够成透平鼓风机，通过调整冷却水的流量可以控制中间机壳的温度，使多级鼓风机保持50℃以下稳定工作。

本实用新型由于多级鼓风机保持50℃以下稳定工作，可以为透平鼓风机配置比较匹配的电动机，节能环保能；降低了鼓风机机壳温度，避免现场操作工人烫伤，同时降低透平鼓风机出气温度，减少了出气端传动轴温度的升高，改善了轴承的工作条件，提高了鼓风机的效率；本实用新型中间机壳采用下进下出的水冷结构，避免了设备使用时连接的进出水系统管道与设备机壳的外形产生交涉与干扰，为在使用过程中工人不必高处安装和检修提供方便，透平鼓风机的使用中进出水系统全部下方接管路使得外形更加美观，解决已有技术存在的技术问题。

Claims (7)

1.一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：多个叶轮（17）通过一根叶轮轴（18）同轴串联在一起，相邻的两个叶轮之间设置一个中间机壳，整体构成透平鼓风机；所述中间机壳包含钢骨架（1）、碟形隔板（2）和叶轮密封圈（3），钢骨架（1）为环形筒体，两块碟形隔板（2）位于环形筒体内，两块碟形隔板（2）的上端分别与钢骨架（1）连接，下端共同伸向叶轮轴，两块碟形隔板（2）靠近叶轮轴的部位相距较窄，并通过叶轮密封圈（3）密封，两块碟形隔板远离叶轮轴的部位相距较宽，并通过钢骨架（1）封闭连接，两块碟形隔板（2）与钢骨架（1）和叶轮密封圈（3）之间形成一个封闭的环形空间Ⅰ（16），环形空间Ⅰ（16）上宽下窄，环形空间Ⅰ内交叉均布着多道加强筋（4），不锈钢管（15）焊接在环形空间Ⅰ内的加强筋上，焊接在环形空间Ⅰ（16）内，钢骨架（1）底部设有与环形空间Ⅰ（16）连通的冷却液出口（9）和冷却液进口（10），钢骨架（1）底部的冷却液出口（9）与焊接固定在环形空间内的不锈钢管与环形空间Ⅰ连通，在钢骨架（1）底部与十字线成10°角度的地方加工冷却液进口（10），使水进入环形空间Ⅰ（16）内，在多级鼓风机内形成多个独立的环形空间Ⅰ（16），每个环形空间Ⅰ（16）的冷却液进口（10）分别与冷却水进水系统（14）连接，每个环形空间Ⅰ（16）的冷却液出口（9）分别与冷却水回水系统（13）连接。

2.根据权利要求1所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：相邻两个叶轮的两块碟形隔板相互匹配连接，共同连接在钢骨架（1）上；相邻两个叶轮之间设有墙板（7），墙板（7）与叶轮轴（18）之间设置级间密封圈（6），墙板（7）的外沿设置扩压段（8）。

3.根据权利要求2所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：相邻两个叶轮之间的两块碟形隔板与叶轮轴（18）之间形成环形空间Ⅱ，环形空间Ⅱ被墙板（7）分为左腔室（19）和右腔室（20），叶轮位于左腔室（19），右腔室（20）设有风道隔板（5），风道隔板（5）位于碟形隔板与墙板之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：所述的两块碟形隔板形成的环形空间Ⅰ（16）内设有加强筋（4）；多道加强筋（4）上下交错均匀排布焊接。

5.根据权利要求1或2所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：所述碟形隔板（2）与钢骨架（1）焊接在一起，多道加强筋（4）焊接在两块碟形隔板（2）之间，风道隔板（5）焊接在碟形隔板（2）与墙板（7）之间，扩压段（8）焊接在墙板（7）与钢骨架（1）之间。

6.根据权利要求1或2所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：所述不锈钢管（15）为不锈钢弯管，呈Ω形，焊接在环形空间Ⅰ的加强筋（4）上，弯曲的部分绕过叶轮轴。

7.根据权利要求1或2所述的一种机壳逆向流水冷降温的透平鼓风机，其特征在于：所述加强筋（4）为24道。

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