CN2781044Y - 齿轮箱式多级氯气透平压缩机 - Google Patents

齿轮箱式多级氯气透平压缩机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种齿轮箱式多级氯气透平压缩机。电动机经联轴器与低速轴联接，低速轴上装有大齿轮，分别带动两侧装有小齿轮的一二级和三级转子高速旋转，一二级转子的两端分别装有一、二级叶轮，三级转子的一端装有三级叶轮，三级转子的另一端装有配重块或装有四级叶轮，各叶轮的轮盖侧为蜗壳，各叶轮的轮盘侧为隔板体及轴向气封结构，在低速轴端部座上通过联轴节与轴头泵联接；辅助油泵分别接油箱和油冷却器的输入端，油冷却器的输出端接增速器箱内。叶轮直接安装在增速器的轴端，使增速器和压缩机合二为一，减少了缸体、主轴、轴承等部件，节省造价约20％～30％，将底座和油箱合为一体，采用轴头泵省去了单独的供油站及高位油槽，减少了占地面积和成本。

Description

齿轮箱式多级氯气透平压缩机
技术领域
本实用新型涉及气体压缩机，特别是涉及一种齿轮箱式多级氯气透平压缩机。
背景技术
我国氯碱行业广泛使用的YLJ型氯气泵又称液环泵或纳氏泵，它工作效率低，耗电量大，寿命短，污染严重等缺陷，同时传统氯气透平压缩机的组成有四个单元即电机、增速器、压缩机及辅机部分(包括稀油站，高位油槽、气体冷却器)，存在着结构不紧凑，占地面积大，空间大等问题，而影响其进一步推扩使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种齿轮箱式多级氯气透平压缩机。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：
装在底座上的电动机通过联轴器与低速轴联接，装在增速器内的低速轴上装有大齿轮，大齿轮分别带动两侧装有小齿轮的一二级转子和三级转子高速旋转，一二级转子的两端分别装有一级叶轮和二级叶轮，三级转子的一端装有三级叶轮，三级转子的另一端装有配重块或装有四级叶轮，各叶轮的轮盖侧为蜗壳，各叶轮的轮盘侧为隔板体及轴向气封结构，在低速轴端部连接一个支座，支座上通过联轴节与轴头泵联接；辅助油泵的吸油口接底座油箱，辅助油泵的出油口接油冷却器的输入端，油冷却器的输出端接入增速器箱内。
所述的轴向气封结构为多级迷宫节流加充入密封气阻截的梳齿密封结构。
本实用新型具有的有益的效果是：
1.高效节能
(1)由于结构简化，机械传动链短，机械损失少，机械效率高。
(2)采用了三元流气动设计技术，能保叶轮高效率。
(3)各级叶轮均采用轴向进气减少了吸气蜗壳的弯道阻力损失。
(4)两个转子(一二级转子和三级转子)转速不同，使每个叶轮几何尺寸都可以和最佳的转速匹配，每级叶轮效率都较高。
(5)每级叶轮出口都设有气体冷却器，各级的压缩温度都接近等温压缩。
(6)采用三级压缩(结构上可实现的最多的压缩级数为四级)提高最终排气压力达到0.55MPa(A)。如要使Cl2气液化用水冷却即可，省去了冷冻机组，减少了能耗和投资。
2.维护方便运行可靠
(1)每级叶轮有独立的蜗壳检修时不需要拆卸其余各级，有利于逐级检查。
(2)蜗壳扩压器拆卸时不需要拆叶轮，清理扩压器非常方便。
(3)各轴的工作转速均远离临界转速，不会发生共振，运行安全。
(4)叶轮无键过盈装配在轴上，对中好，平衡，抗振动，耐冲击。
(5)高速轴用五块可倾瓦滑动轴承，自动调心，可以有效防止油膜振荡。
(6)配套控制系统较完整，除有必要的压力、温度参数控制外，还有振动测振仪及防喘振装置，保证运行安全可靠。
3.运行范围宽周期长
三元流叶轮配以无叶扩压器，在末级叶轮中使用小出口角叶轮。使压缩机能在较宽的流量范围稳定工作。无叶扩压器则能够防止工作通道中的大量结构而影响正常运行。
4.叶轮精加工后，进行内外表面整体化学防腐蚀处理，提高表面的硬度和抗腐蚀能力。
齿轮箱式氯气透平压缩机的叶轮直接安装在增速器的轴端，使增速器和压缩机合二为一，使机组的主机部分只有二个单元，减少了传统机型上的缸体、主轴、轴承等部件，节省造价约20％～30％，同时本实用新型透平压缩机将底座和油箱合为一体，加上采用轴头泵省去了单独的供油站及高位油槽，大大减少了占地面积和成本，使机组更简约更集装箱化。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理剖示图；
图2为本实用新型的轴向气封结构的放大图。
图中：1、电动机，2、联轴器，3、低速轴，4、二段缸体，5、二段蜗壳，6、二段入口接管，7、二级叶轮，8、增速器，9、一二级转子，10、大齿轮，11、一段缸体，12、一段蜗壳，13、一级叶轮，14、一段入口接管，15、轴头泵，16、三段缸体，17、三段入口接管，18、三级叶轮，19、三段蜗壳，20、轴向气封结构，21、油封杯，22、三级转子，23、五块瓦轴承，24、配重块，25、底座油箱，26、辅助油泵，27，油冷却器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括：装在底座上的电动机1通过联轴器2与低速轴3联接，装在增速器8内的低速轴3上装有大齿轮10，大齿轮10分别带动两侧装有小齿轮的一二级转子9和三级转子22高速旋转，一二级转子9的两端分别装有一级叶轮13和二级叶轮7，三级转子22的一端装有三级叶轮18，三级转子22的另一端装有配重块24或装有四级叶轮，各叶轮的轮盖侧为蜗壳，各叶轮的轮盘侧为隔板体及轴向气封结构20，在低速轴端部连接一个支座，支座上通过联轴节与轴头泵15联接；辅助油泵26的吸油口a接底座油箱25，辅助油泵2的出油口b接油冷却器27的输入端，油冷却器27的输出端接入增速器8箱内。
如图2所示，所述的轴向气封结构20为多级迷宫节流加充入密封气阻截的梳齿密封结构。
本实用新型的工作原理如下：电动机1通过膜片式联轴器2与低速轴3联接，低速轴3上装有过盈配合的螺旋斜齿轮----大齿轮10。大齿轮10带动一二级转子9及三级转子22，以不同速度高速旋转。一二级转子9两端分别装有一级叶轮13及二级叶轮7，叶轮的轮盖侧为蜗壳，轮盘侧为隔板体及轴向密封结构20。气体经一段入口接管14从一级叶轮13轴向吸入，在叶轮的带动下旋转，同时在叶轮叶片通道内流动，从而使气体动能增加，提高了气体压力；叶轮的出口是一段缸体11与一级蜗壳12之间形成的无叶扩压器；气体在这无叶扩压器里，压力得到进一步的提高后从缸体出口径向排出，经过外接的气冷却器冷却后进入二段入口接管6进行下级压缩。二级压缩原理同一级压缩原理一样，气体进入二段入口接管6，后从二级叶轮7轴向吸入，经叶轮压缩，通过二段蜗壳5与二段缸体4所形成的无叶扩压器加压后由二段缸体4出口径向排出，经外接的气冷却器冷却后进入三段入口接管17；气体以同样压缩原理，进入三级叶轮18压缩后，进入三段蜗壳19与三段缸体16形成的无叶扩压器加压后由三段缸体16出口排出，经这三级压缩后达到所需的压力0.55MPa(A)。上面所述的叶轮采用闭式三元流动技术设计，具有高效率的特点。
三级转子22一端装三级叶轮18另一端装配重块24使转子力矩得到平衡。
根据需要也可以将平衡块换成四级叶轮，提高出口压力。
上述的气封结构原理如图2所示，密封原理为多级迷宫节流加充入密封气阻截。叶轮轮盘背面气体通过多道迷宫节流压力降低以后一部分气体通过管子B回到一级吸入口，一部分气体经节流降压后与通过管子A充入的外接密封气源相遇，使其不能继续向前流向齿轮箱，充入的密封气一部分向齿轮箱流动阻截齿轮箱内油蒸气，使其不漏到叶轮内，密封气以及部分油蒸气从排气孔中排入大气。
一二级转子及三级转子两端支承轴承采用可倾的五块瓦轴承23，可有效防止油膜振荡引起的转子振动，轴承上有轴承温度监控及振动监测器，防止由于叶轮结垢造成平衡被破坏引起振动，破坏轴承和密封结构，同时又起到防喘振装置的补充作用。
防喘振装置是由流量测量元件自动控制气动阀及流量控制元件组成。当流量低于某预定最低流量时，自动打开气动回流阀，使压缩机进口流量达到稳定的运转流量，从而防止压缩机引起喘振。
低速轴3的支承一端为径向滑动轴承，另一端为径向止推轴承。大齿轮10的轴向定位由此止推轴承定位。一二级转子9及三级转子22的轴向定位通过轴上的一对止推盘卡在大齿轮的两端面定位。叶轮的轴向气体吸力及斜齿轮传动的轴向力，都因此得到平衡。
在低速轴端部连接一个支座，支座上通过联轴节与轴头泵----齿轮油泵的轴联接，带动轴头泵15转动。润滑油从底座油箱25中通过过滤器吸入油泵。压力油从油泵排出经油冷却器27冷却后进入精油过滤器(图中未表示)，然后进入各润滑点。在起动前与停车后，要起动辅助油泵进行预润滑和停车后的惯性运转的润滑作用。因为停车后压缩机作惯性运转时，轴头泵同样运转，仍然进行正常供油，所以取消了高位油槽。何况还有辅助油泵26，在停车后，自动启动进行供油运转。
在齿轮箱五块瓦轴承23与轴向气封结构20之间还设有油封环21，使润滑油不能向气封结构漏。油封环21与气封结构有点类似，只不过静止的节流齿高比较高，齿数较少而已。

Claims (2)

1、一种齿轮箱式多级氯气透平压缩机，其特征在于：装在底座上的电动机(1)通过联轴器(2)与低速轴(3)联接，装在增速器(8)内的低速轴(3)上装有大齿轮(10)，大齿轮(10)分别带动两侧装有小齿轮的一二级转子(9)和三级转子(22)高速旋转，一二级转子(9)的两端分别装有一级叶轮(13)和二级叶轮(7)，三级转子(22)的一端装有三级叶轮(18)，三级转子(22)的另一端装有配重块(24)或装有四级叶轮，各叶轮的轮盖侧为蜗壳，各叶轮的轮盘侧为隔板体及轴向气封结构(20)，在低速轴端部连接一个支座，支座上通过联轴节与轴头泵(15)联接；辅助油泵(26)的吸油口(a)接底座油箱(26)，辅助油泵(2)的出油口(b)接油冷却器(27)的输入端，油冷却器(27)的输出端接入增速器(8)箱内。
2、根据权利要求1所述的一种齿轮箱式多级氯气透平压缩机，其特征在于：所述的轴向气封结构(20)为多级迷宫节流加充入密封气阻截的梳齿密封结构。
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Denomination of utility model: Gearbox multi-stage ammonia turbo-compressor

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