CN216241291U - 一种低温螺杆蒸汽压缩机 - Google Patents

Abstract

一种低温螺杆蒸汽压缩机，属于压缩机技术领域。包括机壳、阳转子、阴转子、套设在阳转子上的阳转子齿轮、套设在阴转子上的阴转子齿轮，所述的阳转子齿轮和阴转子齿轮啮合传动，从而带动阳转子和阴转子相互配合压缩气体，所述阳转子和阴转子相互配合压缩气体的工作区域为转子腔，压缩机靠近进气口的一侧为低压侧，靠近排气口的一侧为高压侧，特点是：所述阳转子和阴转子两者在低压侧和高压侧的两端上均布置有轴承和密封。优点：既对转子两端的轴承进行了有效的润滑，又对进气和排气进行了有效的密封，简化了系统配置，降低了采购与制造成本。

Description

一种低温螺杆蒸汽压缩机

技术领域

本实用新型属于压缩机技术领域，具体涉及一种低温螺杆蒸汽压缩机。

背景技术

与罗茨蒸汽压缩机相比较，由于螺杆蒸汽压缩机存在内压缩，因此用在高温升领域具有明显效率优势，而且由于内外压比接近，在高速下噪声也较小，因此螺杆蒸汽压缩机在中高温升的MVR装置领域获得越来越多的应用。常规的MVR装置用螺杆蒸汽压缩机的进气温度在80℃～90℃之间，进气压力为负压；排汽温度在100℃～110℃之间，排汽压力为微正压，在这样的工况下由于轴承承载了一定气体力，同时蒸汽传递给轴承一定热量，因此，必须采用强制润滑来带走轴承热量，配置油箱、油泵、油过滤器、油冷却器、管道、阀门等油路设备及必要的仪控元器件。

随着国家的环保政策日趋严格，除了对大型石化、纺织、冶炼等行业的废水处理提出了高要求，小型的机加工行业的切削液也受到了严格排放限制。由于切削液通常不是连续排放，且处理规模小，因此通常采用低温蒸发技术来减少热损失，降低材料采购要求。应用于低温蒸发技术的蒸汽压缩机进气温度40℃～50℃，排气温度60℃～70℃，蒸汽压缩机进出口均为负压。

针对常规螺杆蒸汽压缩机的润滑问题，中国发明专利公开号CN110671326A公开了“一种螺杆式水蒸气压缩机组及工作方法”，该水蒸气压缩机组采用油路循环的方式，实现对压缩机内的润滑油进行有效降温，同时避免润滑油温度过高导致润滑效率下降的问题；通过粗油过滤器降低润滑油在使用后携带的金属碎屑，降低对油泵的损伤，同时通过精油过滤器再次过滤，降低对螺杆压缩机的损伤。该结构在实际使用中存在的缺点是：系统趋于复杂，用于低温蒸汽压缩会导致螺杆蒸汽压缩机组占地面积大，造价高。

针对常规螺杆蒸汽压缩机的密封及喷水冷却问题，中国发明专利公开号CN105927548A公开了“一种喷水螺杆蒸汽压缩机”，在压缩机工作腔与轴承腔间设有三道密封，通过向第一道和第二道密封间喷入高压液体水来实现蒸汽密封，除了通过喷水实现密封外，还可以通过吸汽腔喷水降低吸汽过热度，提高压缩蒸汽质量流量；或通过吸汽结束时刻向压缩腔喷水，有效降低压缩蒸汽温度及排汽过热度。该结构在实际使用中存在的缺点是：应用于低温蒸汽压缩存在密封本体及系统的采购成本高，系统复杂。

鉴于上述已有技术，有必要对现有螺杆蒸汽压缩机之结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务是要提供一种低温螺杆蒸汽压缩机，既对转子两端的轴承进行了有效的润滑，又对进气和排气进行了有效的密封，简化了系统配置，降低了采购与制造成本，解决了常规螺杆蒸汽压缩机用于低温蒸汽压缩时存在的主机结构复杂与系统配置过高的问题。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种低温螺杆蒸汽压缩机，包括机壳、阳转子、阴转子、套设在阳转子上的阳转子齿轮、套设在阴转子上的阴转子齿轮，所述的阳转子齿轮和阴转子齿轮啮合传动，从而带动阳转子和阴转子相互配合压缩气体，所述阳转子和阴转子相互配合压缩气体的工作区域为转子腔，压缩机靠近进气口的一侧为低压侧，靠近排气口的一侧为高压侧，所述阳转子和阴转子两者在低压侧和高压侧的两端上均布置有轴承和密封结构。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的阳转子包括具有螺纹齿部的阳转子齿部及分别从阳转子齿部轴向两端延伸出去的两段转子轴，所述的阴转子包括具有螺纹齿部的阴转子齿部及分别从阴转子齿部两端延伸出去的两段转子轴，所述阳转子和阴转子两者的位于低压侧的转子轴上安装的轴承为滚针轴承，所述的滚针轴承自带密封结构，所述的密封结构为低压侧密封圈，所述的低压侧密封圈分布在滚针轴承的两端。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的滚针轴承采用油脂润滑，所述油脂储存在滚针轴承内部。

在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述机壳的内部靠近进气口的一端设置有进气端轴承座，所述进气端轴承座上设置有低压侧轴承孔，所述阳转子和阴转子两者的转子轴上安装的滚针轴承安装于低压侧轴承孔中，所述的低压侧轴承孔为朝向转子部分开通的孔。

在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述阳转子与阴转子均采用不锈钢材质，所述的机壳采用不锈钢材质。

在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述阳转子和阴转子两者的位于高压侧的转子轴上安装的轴承为圆柱滚子轴承和四点接触球轴承。

在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述阳转子的阳转子齿部至轴承之间以及阴转子的阴转子齿部至轴承之间均安装有高压侧密封圈和挡油环。

在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的阳转子齿轮和阴转子齿轮均布置在轴承的远离转子腔的另一端部上，且啮合传动安装于齿轮箱体中，齿轮箱体底部加注润滑油，齿轮部分齿面浸没在润滑油液面以下。

在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述高压侧密封圈和挡油环之间留有油缓存空腔，所述油缓存空腔底部配置有与齿轮箱体连通的回油通道。

在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述阴转子的位于高压侧的转子轴伸入齿轮箱的轴段上设置有轴封。

本实用新型由于采用了上述结构，具有的有益效果：

第一、本实用新型在阴转子和阳转子两侧的转子轴上采用自带密封圈的滚针轴承和密封圈结构实现对低温蒸汽的密封，由于低温螺杆蒸汽压缩机进出口均为负压，因此轴承仅承受很小的气体力，同时由于蒸汽温度低，对润滑油的加热效应小，因此靠近进气侧的轴承采用油脂润滑，实现自润滑，靠近排气侧的轴承采用齿轮飞溅油润滑，无须为强制油润滑配置复杂的润滑油系统，减少了压缩机组的采购成本与占地面积，操作更为简单，依靠自润滑即可实现主机的齿轮、轴承与轴封润滑，简化了系统配置，降低了采购与制造成本。

第二、由于低温螺杆蒸汽压缩机进出口均为负压，采用自带密封圈结构的滚针轴承即可有效实现对低温蒸汽的密封，另一端采用密封圈结构对低温蒸汽排汽实现密封，从而无须单独配置复杂的碳环密封或机械密封及相应的密封系统，减少了主机及系统的采购成本。

第三、排气侧的密封圈隔离油缓存空腔和转子腔，确保缓存空腔内的润滑油不能进入转子腔，同时油缓存空腔内的润滑油为密封圈提供润滑。

附图说明

图1为本实用新型所述低温螺杆蒸汽压缩机的一截面示意图。

图2为本实用新型所述低温螺杆蒸汽压缩机的另一截面示意图。

图中：1.进气口；2.排气口；3.机壳、31.进气端轴承座、311.轴承孔一、312.轴承孔二；4.阳转子、41.阳转子齿部、42.低压侧阳转子轴、43.高压侧阳转子轴；5.阴转子、51.阴转子齿部、52.低压侧阴转子轴、53.高压侧阴转子轴；6.阳转子齿轮；7.阴转子齿轮；8.齿轮箱体；9.滚针轴承一；9’.滚针轴承二；91.低压侧密封圈；10.圆柱滚子轴承一；10’.圆柱滚子轴承二；11.四点接触球轴承一；11’.四点接触球轴承二；12.密封圈一；12’.密封圈二；13.挡油环一；13’.挡油环二；14.回油通道；15.轴封；16.油缓存空腔；17.前端盖；18.轴承座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图2所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。

请参阅图1、图2，本实用新型涉及一种低温螺杆蒸汽压缩机，包括机壳3、阳转子4、阴转子5、套设在阳转子4上的阳转子齿轮6、套设在阴转子5上的阴转子齿轮7。所述的阳转子4和阴转子5相互配合安装于机壳3的内腔即安装转子的转子腔中。所述的阳转子齿轮6和阴转子齿轮7啮合传动。所述低温螺杆蒸汽压缩机的机壳3的前端安装有前端盖17，后端安装有轴承座18，所述轴承座18的另一端安装有齿轮箱体8，所述的阳转子齿轮6和阴转子齿轮7置于齿轮箱体8内。

在机壳3的内腔中注入气体介质，在阳转子齿轮6和阴转子齿轮7的带动下，阳转子4和阴转子5相互配合对气体介质进行压缩，在进气口1处吸气，进入内腔即转子腔的气体经过压缩后，在排气口2处排气。所述的低温螺杆蒸汽压缩机进气温度在40℃～50℃之间、排气温度在60℃～70℃之间，进气和排气压力均为负压。所以靠近进气口1的一侧为压缩机的进气侧，也是低压侧，靠近排气口2的一侧为压缩机的排气侧，也是高压侧，转子腔为蒸汽压缩工作区域。

所述机壳3的内部靠近进气口1的一端设置有进气端轴承座31，所述进气端轴承座31上设置有轴承孔一311和轴承孔二312。所述的轴承孔一311和轴承孔二312统称为低压侧轴承孔，所述的低压侧轴承孔为仅朝向转子部分开通的孔。

所述的阳转子4包括具有螺纹齿部的阳转子齿部41及分别从阳转子齿部41轴向两端延伸出去的两段转子轴，本实施例中，所述阳转子4的两段转子轴分别是位于低压侧的低压侧阳转子轴42和位于高压侧的高压侧阳转子轴43；所述的阴转子5包括具有螺纹齿部的阴转子齿部51及分别从阴转子齿部51两端延伸出去的两段转子轴，本实施例中，所述阴转子5的两段转子轴分别是位于低压侧的低压侧阴转子轴52和位于高压侧的高压侧阴转子轴53。

所述的高压侧阴转子轴53延伸出齿轮箱体8后连接外部动力部件，所述的外部动力部件驱动阴转子5转动，阴转子5带动阴转子齿轮7转动，阴转子齿轮7转动带动阳转子齿轮6转动，进而驱动阳转子4转动，阴转子5和阳转子4相互不接触，在机壳3内对气体介质进行压缩。

本实施例中，所述阳转子4与阴转子5的材料均为不锈钢，机壳3的材质也为不锈钢，用于防止蒸汽中液态水对结构件的腐蚀。

所述阳转子4的低压侧阳转子轴42上安装有滚针轴承一9，所述滚针轴承一9安装于进气端轴承座31上的轴承孔一311中。所述阴转子5的低压侧阴转子轴52上安装有滚针轴承二9’，所述滚针轴承二9’安装于进气端轴承座31上的轴承孔二312中。本实施例中，所述滚针轴承一9和滚针轴承二9’统称为滚针轴承，所述的滚针轴承采用油脂润滑，油脂储存在轴承内。所述的滚针轴承自带密封结构，具体的，所述的密封结构为低压侧密封圈91。所述低压侧密封圈91分布在滚针轴承两端，用于隔绝滚针轴承和转子腔，使压缩机运行过程中无油脂或油气进入转子腔。

所述阳转子4的高压侧阳转子轴43上从阳转子齿部41端面起依次套设有密封圈一12、挡油环一13、圆柱滚子轴承一10、四点接触球轴承一11和阳转子齿轮6。所述的密封圈一12、挡油环一13、圆柱滚子轴承一10、四点接触球轴承一11置于轴承座18的一内腔中。所述阴转子5的高压侧阴转子轴53上从阴转子齿部51端面起依次套设有密封圈二12’、挡油环二13’、圆柱滚子轴承二10’、四点接触球轴承二11’和阴转子齿轮7。所述的密封圈二12’、挡油环二13’、圆柱滚子轴承二10’、四点接触球轴承二11’置于轴承座18的另一内腔中。所述的密封圈一12和密封圈二12’统称为高压侧密封圈，所述的挡油环一13和挡油环二13’统称为挡油环，所述的圆柱滚子轴承一10和圆柱滚子轴承二10’统称为圆柱滚子轴承，所述的四点接触球轴承一11和四点接触球轴承二11’统称为四点接触球轴承，而圆柱滚子轴承和四点接触球轴承又可统称为轴承。排气侧布置的四点接触球轴承，承载高压侧轴向气体力。

所述的阳转子齿轮6和阴转子齿轮7均布置在轴承的远离转子腔的另一端部上，所述的阳转子齿轮6和阴转子齿轮7配置在齿轮箱体8内，所述齿轮箱体8底部设置有润滑油储存空间，所述润滑油储存空间中注有适量润滑油，齿轮部分齿面浸没在润滑油液面以下。

所述轴承和高压侧密封圈采用齿轮飞溅润滑油方式润滑，润滑油经阳转子齿轮6和阴转子齿轮7啮合甩起飞溅至轴承及齿轮啮合处，用于提供润滑和带走热量。

所述的润滑油被阳转子齿轮6和阴转子齿轮7啮合旋转甩出，配置在高压侧密封圈和轴承之间的挡油环阻止大部分润滑油进入挡油环和高压侧密封圈之间的油缓存空腔16，且该油缓存空腔16底部配置有与齿轮箱体8连通的回油通道14，少量经挡油环进入油缓存空腔16的润滑油经回油通道14回流至齿轮箱体8内。

所述的少量进入油缓存空腔16的润滑油给高压侧密封圈提供润滑，并被高压侧密封圈隔离进入转子腔。

所述阴转子5的高压侧阴转子轴53伸入齿轮箱8的轴段上设置有轴封15，该轴封15用于防止齿轮箱8内的油气混合物向环境泄漏。

Claims (10)

1.一种低温螺杆蒸汽压缩机，包括机壳(3)、阳转子(4)、阴转子(5)、套设在阳转子(4)上的阳转子齿轮(6)、套设在阴转子(5)上的阴转子齿轮(7)，所述的阳转子齿轮(6)和阴转子齿轮(7)啮合传动，从而带动阳转子(4)和阴转子(5)相互配合压缩气体，所述阳转子(4)和阴转子(5)相互配合压缩气体的工作区域为转子腔，压缩机靠近进气口(1)的一侧为低压侧，靠近排气口(2)的一侧为高压侧，其特征在于：所述阳转子(4)和阴转子(5)两者在低压侧和高压侧的两端上均布置有轴承和密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述的阳转子(4)包括具有螺纹齿部的阳转子齿部(41)及分别从阳转子齿部(41)轴向两端延伸出去的两段转子轴，所述的阴转子(5)包括具有螺纹齿部的阴转子齿部(51)及分别从阴转子齿部(51)两端延伸出去的两段转子轴，所述阳转子(4)和阴转子(5)两者的位于低压侧的转子轴上安装的轴承为滚针轴承，所述的滚针轴承自带密封结构，所述的密封结构为低压侧密封圈(91)，所述的低压侧密封圈(91)分布在滚针轴承的两端。

3.根据权利要求2所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述的滚针轴承采用油脂润滑，所述油脂储存在滚针轴承内部。

4.根据权利要求3所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述机壳(3)的内部靠近进气口(1)的一端设置有进气端轴承座(31)，所述进气端轴承座(31)上设置有低压侧轴承孔，所述阳转子(4)和阴转子(5)两者的转子轴上安装的滚针轴承安装于低压侧轴承孔中，所述的低压侧轴承孔为朝向转子部分开通的孔。

5.根据权利要求1所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述阳转子(4)与阴转子(5)均采用不锈钢材质，所述的机壳(3)采用不锈钢材质。

6.根据权利要求1所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述阳转子(4)和阴转子(5)两者的位于高压侧的转子轴上安装的轴承为圆柱滚子轴承和四点接触球轴承。

7.根据权利要求6所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述阳转子(4)的阳转子齿部(41)至轴承之间以及阴转子(5)的阴转子齿部(51)至轴承之间均安装有高压侧密封圈和挡油环。

8.根据权利要求1所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述的阳转子齿轮(6)和阴转子齿轮(7)均布置在轴承的远离转子腔的另一端部上，且啮合传动安装于齿轮箱体(8)中，齿轮箱体(8)底部加注润滑油，齿轮部分齿面浸没在润滑油液面以下。

9.根据权利要求7所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述高压侧密封圈和挡油环之间留有油缓存空腔(16)，所述油缓存空腔(16)底部配置有与齿轮箱体(8)连通的回油通道(14)。

10.根据权利要求1所述的一种低温螺杆蒸汽压缩机，其特征在于所述阴转子(5)的位于高压侧的转子轴伸入齿轮箱体(8)的轴段上设置有轴封(15)。

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