CN215521385U - 一种扩压器及具有该扩压器的压缩机、空调和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扩压器及具有该扩压器的压缩机、空调和汽车。其中所述的扩压器，包括扩压器本体。该扩压器本体内设有降低该扩压器本体传热速度的隔热结构：真空腔和/或冷却流道。通过在压缩机的扩压器本体内设置隔热结构，可降低扩压器的传热速度，能够有效阻止压缩机压缩介质的高温传递至电机内部，确保电机处于良好的工况运行，能有效延长压缩机的使用寿命。另外通过合理的控制真空机与压缩机开启与停止的顺序，还可以提升隔热效果。

Description

一种扩压器及具有该扩压器的压缩机、空调和汽车

技术领域

本实用新型涉及流体输送机械，具体涉及一种可隔热的扩压器及具有该扩压器的压缩机、具有该压缩机的空调和汽车。

背景技术

蒸汽是工业动力之源，除了电厂利用高温、高压蒸汽发电以外，蒸汽多用于蒸发浓缩系统中。蒸发浓缩是工业中常见的一个环节，广泛应用于食品、制药、氯碱、海水淡化、污水处理等各类工业生产中。在蒸发浓缩系统中，多使用电锅炉产生蒸汽，蒸汽温度一般在110-150℃范围内，最高可达200℃，经过蒸发器后的废汽需要经过冷凝器冷凝后，再回到锅炉内。用电锅炉产生蒸汽的成本高，且随着节能环保的要求和蒸汽价格的飞速上涨，蒸发浓缩过程的能耗使得广大企业成本急剧增大。如何节约蒸汽成本、提高供热效率，是当前使用蒸发浓缩的行业最迫切要解决的问题。其中，采用蒸汽压缩机代替电锅炉产生蒸汽是一种新型的方式。蒸汽压缩机的作用是将低压（或低温）蒸汽进行加压升温，以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求。根据不同的需求压缩机的形式也不尽相同，一般常见的有罗茨式压缩机和离心式压缩机。其中罗茨式压缩机容积式压缩机，其特点是运行范围广，但运行转速低，压比小，提供的蒸气温度有限；离心式压缩机为速度式压缩机，其特点是运行范围小，但运行转速高，压比高、流量大，常用于产生120℃以上的蒸汽。但是高速运行的压缩机的电机，工作温度较高，电机则处于不良的工况运行，日久就会降低蒸汽压缩机的使用寿命。

因此，如何克服现有高速运行的压缩机的电机工作温度高，电机运行工况不良，压缩机的使用寿命降低的缺陷是业界亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有高速运行的压缩机的电机工作温度高，电机运行工况不良，压缩机的使用寿命降低的技术问题，提供一种扩压器以及具有该扩压器的压缩机、具有该压缩机的空调和汽车。

本实用新型提供的一种扩压器，包括扩压器本体，该扩压器本体内设有降低扩压器本体传热速度的隔热结构。

较优的，所述隔热结构为设有排气口的真空腔和/或设有冷却液入口和出口的冷却液流道。

优选的，所述的真空腔为环绕所述扩压器本体的环形腔体。

优选的，所述冷却液流道为设于所述真空腔两侧的扩压器本体内的环形冷却液流道。

进一步的，所述的冷却液流道为多条径向展开呈同心圆分布的冷却液流道。

进一步的，所述的冷却液流道的冷却液入口和冷却液出口相隔180°设置。

本实用新型提供一种压缩机，包括所述的可隔热的扩压器，与所述真空腔连接的真空度检测仪以及抽真空和控制系统；与所述冷却液入口连通的供水机组。

本实用新型提供一种空调，其包括所述的压缩机。

本实用新型还提供一种汽车，其包括所述的压缩机。

本实用新型通过在离心式压缩机的扩压器本体内设置真空腔和/或冷却流道，可降低扩压器两侧面的传热速度。即通过可调的真空腔的真空度，以保证隔热效果。通过冷却也流道和真空腔结构，可以将传递至电机的热辐射量逐渐减小。本实用新型的隔热结构能够有效阻止压缩机压缩介质的高温传递至电机内部，确保电机处于良好的工况运行，能有效延长压缩机的使用寿命。另外通过合理的控制真空机与压缩机开启与停止的顺序，还可以提升隔热效果。

附图说明

图1为本实用新型压缩机的实施例---双级离心式蒸气压缩机的剖视图；

图2为图1中可隔热一级扩压器的剖视图；

图3为图1中可隔热二级扩压器的剖视图。

图中：1-一级蜗壳；2-一级叶轮；3-一级扩压器；4-推力盘；5-轴向轴承；6-轴承支座；7-一级径向轴承；8-电机转子；9-电机定子；10-电机筒体；11-二级径向轴承；12-二级扩压器；13-梳齿密封；14-二级叶轮；15-二级蜗壳；16-一、二级连接管；

20-冷却液入口；21-冷却液流道；22-排气口；23真空腔；24-冷却液出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，为本实用新型提供的压缩机的一实施例：一种双级压缩的离心式蒸气压缩机，其具有高速、高压比的特点。其工作原理是通过左侧的一级叶轮2高速旋转提高蒸汽速度和压力，然后通过一级扩压器3将蒸汽速度能转换为压力能，提高其压力。再通过一、二级连接管16使得高压蒸气依次进入右侧的二级蜗壳15、二级叶轮14、二级扩压器12，进一步压缩蒸汽，提升蒸汽压力能。由于蒸汽通过两级压缩后温度较高，为了防止高温水蒸气的温度通过导热性能好的金属气动部件传递至电机内，本实用新型提出一种设有隔热结构的扩压器，如其中的一级扩压器3和二级扩压器13，通过增加真空腔来阻止热辐射的传递，增加冷却液流道来进行冷却，以此减少压缩蒸汽的温度通过气动元件传递至电机内部，以提高蒸汽压缩机热力性能和可靠性。

如图2、图3所示，本实用新型提供的可隔热的一级、二级扩压器的实施例，两者中设有所述的隔热结构。以图2所示的一级扩压器为例，该一级扩压器3，包括扩压器本体，该扩压器本体内设有降低左右两侧面传热速度的隔热结构。根据需要，本实用新型可以选用不同的隔热结构。如，隔热结构为设有排气口22的真空腔23；也可以是设有冷却液入口20和冷却液出口24的环绕扩压器本体的环形的冷却液流道21的结构；还可以是具有真空腔23，又设有环形的冷却液流道21的结构。本实施例中，隔热结构选择环绕所述扩压器本体的环形真空腔23和设于该真空腔23两侧的扩压器本体内的环形冷却液流道21。根据需要，冷却液流道21也可以设在真空腔23一侧的扩压器本体内。为提高冷却液的冷却效率，可以将冷却液流道21设置成为多条，如五条径向展开呈同心圆分布的冷却液流道，而冷却液流道21的直径可以相同，也可以不相同。而且冷却液流道的冷却液入口20和冷却液出口24较佳相隔180°设置。如，将冷却液入口20设于扩压器本体的顶侧，冷却液出口24设于扩压器本体的下侧。根据加工工艺的需要，可以将一级、二级扩压器沿轴向剖分，分体加工，然后再合为一体。

工作时，如图2、图3所示，先对于真空腔23抽真空，以达到隔绝扩压器本体左右两侧热量传递的目的。冷却液由顶部的冷却液入口20进入，然后分两侧经由各个冷却液流道21流下，同时冷却扩压器本体，然后汇至下侧的冷却液出口24排出。

本实用新型提供一种的双级压缩的离心式蒸气压缩机，如图1所示，其包括一级蜗壳1；一级叶轮2；可隔热的一级扩压器3；推力盘4；轴向轴承5；轴承支座6；一级径向轴承7；电机转子8；电机定子9；电机筒体10；二级径向轴承11；可隔热的二级扩压器12；梳齿密封13；二级叶轮14；二级蜗壳15；一、二级连接管16。其中的一级蜗壳1和二级蜗壳14为不规则零件，一般铸造而成，是离心压缩机的常见结构。其中一级蜗壳1为一级叶轮2提供进气流道和出气流道，二级蜗壳15为二级叶轮14提供进气流道和出气流道。其中的一级扩压器3和二级扩压器12为空心、回转类零件，其本体内设有环形冷却液流道21真空腔23，扩压器的一轴向端面与蜗壳正对，利用螺栓固定在电机筒体10上，在叶轮出口形成气体扩压所需的流道。扩压器在径向的内圈设置有环形梳齿，环形梳齿内圈与对应的电机转子8外圈形成了密封间隙。 一级扩压器3和二级扩压器12的冷却液入口20均与外部供水机组连通。一级扩压器3和二级扩压器12的真空腔23的排气孔22与真空度检测仪连接，用作实时监测真空腔23的真空度，确保良好的隔热效果。同时该排气孔22也与抽真空和控制系统连接，以便通过控制系统控制真空机对真空腔23抽取真空或停止抽真空。所述的梳齿密封13为回转类零件，本实用新型的梳齿密封固定在二级扩压器12外侧，通过O型密封圈进行密封。电机筒体10为不规则零件，一般铸造而成，主要用于固定轴承支座6、电机定子9、一级、二级扩压器3、12和一级、二级蜗壳1、15。所述的轴向轴承5和一级、二级径向轴承7、11在本实用新型中多采用油润滑动压轴承和气体润滑动压轴承，以适应蒸气压缩机重载、高速、抗冲击的特点。其中该对径向轴承内圈与电机转子8配合的外圈形成轴承径向间隙。径向间隙是变化的，在压缩机停机状态时，转子在重力作用往下移，此时径向间隙最大；当压缩机高速运行时，径向轴承内部形成了动压油膜(或气膜),支撑转子浮起，此时径向间隙较停机状态减小，而且随着转速越高，动压油膜(或气膜)厚度越厚。所述的推力盘4为回转类零件，通过过盈配合装配到电机转子8上，推力盘4与轴向轴承5存在轴向间隙，但推力盘4高速旋转时，同样通过动压效应在轴向间隙中形成动压气膜来支撑电机转子，防止轴向窜动。所述的电机定子9为回转类、不规则零件，主要由定子铁芯、定子绕组构成。电机转子为8轴类、实心零件。推力盘4、一级叶轮2、二级叶轮14固定在电机转子8上，工作时，电机定子9产生磁场，转子在电磁场作用下做高速旋转运动。

二级叶轮14和一级叶轮2是压缩机的核心零件之一，工作原理：叶轮对进口气流做功使之成为高温高压气流，在叶轮出口，大部分流入扩压器进口进一步提升压力能。在扩压器本体的内部设计了环形真空腔和冷却液流道，通过真空腔的抽真空，可有效地隔绝热量传递；冷却液流道中通入循环的冷却液可以使得扩压器本体降温，如此双重隔热措施有效地阻止了压缩蒸汽的温度传递至电机内部。另外，通过控制器控制真空腔和蒸汽压缩机的起动和停止顺序，比如，先对真空腔抽真空，后启动压缩机工作；先停止压缩机工作，后停止抽真空，以此来保证有效阻止高温高压水蒸气的热量传递到电机内部。在扩压器上安装真空度检测传感器，实时检测隔热腔的真空度，保证真空隔热效果。

本实用新型提供一种汽车，其包括本实用新型提供的压缩机。本实用新型还提供一种空调，其包括本实用新型提供的压缩机。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扩压器，包括扩压器本体，其特征在于，所述扩压器本体内设有降低该扩压器本体传热速度的隔热结构。

2.如权利要求1所述的扩压器，其特征在于，所述隔热结构为设有排气口的真空腔和/或设有冷却液入口和冷却液出口的冷却液流道。

3.如权利要求2所述的扩压器，其特征在于，所述的真空腔为环绕所述扩压器本体的环形腔体。

4.如权利要求2所述的扩压器，其特征在于，所述冷却液流道为设于所述真空腔两侧的扩压器本体内的环形冷却液流道。

5.如权利要求4所述的扩压器，其特征在于，所述的冷却液流道为多条径向展开呈同心圆分布的冷却液流道。

6.如权利要求2所述的扩压器，其特征在于，所述的冷却液流道的冷却液入口和冷却液出口相隔180°设置。

7.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求2至6任一项所述的扩压器，与所述真空腔连接的真空度检测仪以及抽真空和控制系统；与所述冷却液入口连通的供水机组。

8.一种空调，其特征在于，包括如权利要求7所述的压缩机。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7所述的压缩机。

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