[發明專利]包括變速馬達的多級壓縮系統

無效

• 申請號: 200680034355.6
• 申請日: 2006-09-19
• 公開（公告）號: CN101268281A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: F·馬麗亞尼;J·L·羅布
• 申請（專利權）人: 英格索爾－蘭德公司
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D27/02;F04D25/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬

相關申請的交叉引用

本申請基于35U.S.C.sec.119要求2005年9月19日提交的臨時專利申請號 為60/718389的優先權，在此全文引用。

背景技術

本發明涉及一種包括兩個或更多壓縮級的離心式壓縮機系統。更特別的是， 本發明涉及一種離心式壓縮機系統，其包括由直接連接的高速變速馬達獨立驅 動的多個壓縮級，優選該馬達裝備有主動磁軸承。

多級壓縮機組已經用來提供比用單個壓縮機組可能提供的壓力更高的壓 力。這些組通常由單個驅動裝置驅動，這樣所有的馬達以勻速或等速比運行。

單個驅動馬達的使用使得相對其他級來改變一級的運行變得困難。例如， 第一級可能在一定條件下以最理想的速度運行。然而，這個速度對于其他級來 說可能不是理想的。如果這些級由公用的驅動裝置驅動，在其他級的速度不變 化時一個級的速度也不能變化。

發明內容

在一個實施例中，本發明提供了一種多級流體壓縮系統，它包括帶第一入 口和第一出口的第一離心式壓縮機級和帶第二入口和第二出口的第二離心式壓 縮機級。第二入口接收來自第一出口的壓縮流體流。第一變速馬達與第一離心 壓縮機級相聯，并可操作以便以第一速度驅動第一離心式壓縮機級。第二變速 馬達與第二離心壓縮機級相聯，并可操作以便以第二速度驅動第二離心式壓縮 機級。第一速度和第二速度是各自獨立的變量。

在另一實施例中，本發明提供了一種包括多個離心式壓縮機組的多級壓縮 系統。每個壓縮機組具有入口和出口。第一壓縮機組以第一壓力吸入流體，最 后的壓縮機組以第二壓力排出流體。壓縮系統還包括多個變速馬達。每個馬達 直接驅動多個壓縮組中的一個。每個馬達獨立于其他馬達以介于最小馬達速度 和最大馬達速度之間的速度運行?？刂葡到y是可操作的以便根據第二壓力至少 部分獨立的改變每個馬達的速度。

通過考慮具體實施方式和附圖，本發明的其他方面變得明顯。

附圖說明

圖1示出壓縮模塊的橫截面。

圖2是圖1中壓縮模塊的壓縮機入口橫截面視圖。

圖3示出水平位置的壓縮模塊的透視圖。

圖4是壓縮模塊在垂直位置的透視圖。

圖5是從壓縮機的一級和熱交換器到另一級的連接關系和流動情況的說明。

圖6是壓縮系統的實施方式的示意圖。

圖7是兩個馬達的示意圖，其中一個馬達驅動一個壓縮機，另一個馬達驅 動兩個壓縮機。

具體實施方式

在詳細解釋本發明的任何實施方式之前，必須理解本發明并未將其應用限 于在下面說明書中闡明的或附圖中示出的構造和元件的布置的詳細情況。本發 明能夠適用于其他實施方式并且可以以各種方式試驗或實現。同時，可以理解 的是，這里用詞語和專業術語目的是為了說明，而不應該作為限制。這里用“包 括”、“包含”、“帶有”及它們的變型是指包含其后列舉的元件及其等效物以及其 他元件。除非詳細說明或另外限制，術語“安裝”、“連接”、“支承”、“聯接”及其 變型都是廣義使用，其包括直接和間接安裝、連接、支承、聯接。另外，“連接” 和“聯接”不限于物理或機械連接或聯接。

圖1示出流動壓縮模塊10(有時被稱作壓縮級或壓縮組)包括原動機，如 與壓縮機20聯接的馬達、并可操作來產生壓縮流體的馬達15。在示出的結構中， 馬達15用來做原動機。然而，另一結構可能用其他的原動機，例如但不限于內 燃機、柴油機、燃氣輪機等。

馬達15包括轉子25和限定出定子孔35的定子30。轉子25可旋轉地支承 在軸40上，其大體上位于定子孔35內。圖示的轉子25包括永久磁鐵45，永久 磁鐵45與定子30產生的磁場互相作用從而引起轉子25和軸40的旋轉。在優 選結構中，轉子以超過50000RPM的速度操作，更快或更慢的速度也是可能的。 可以改變定子30的磁場來改變軸40的轉速。當然，如果需要的話，其他結構 可以采用其他類型的馬達馬達(如同步、電感、電刷直流馬達等)。

馬達15位于為馬達15提供支承和保護的殼體50的內部。軸承55位于殼 體50的任意一端并由殼體50直接或間接的支承。軸承55依次支承軸40旋轉。 在示出的結構中，采用磁軸承55，其他軸承(如滾柱、滾珠、滾針等)也適用。 在圖1示出結構中，采用第二軸承60來在一個或兩個磁軸承55都失效的情況 下提供軸支承。