[發明專利]離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組

無效

• 申請號: 201110391247.7
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102384074A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 胡良軍;陳海生;楊征;譚春青
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F04B41/06
• 分類號: F04B41/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于動力機械工程壓縮機專業領域，更具體地說，涉及一種離心式與活塞式壓縮機串聯組成的中高壓空氣壓縮機組。

背景技術

空氣壓縮機是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機械，它是將原動機(通常是電動機)的機械能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發生裝置。

現有活塞式壓縮機能達到較高的壓比，具有較高的熱效率、適應性強等優點；但是當流量較大時，活塞式壓縮機低壓氣缸過于龐大，導致機器體積大而笨重，使廠房基礎建設、壓縮機運行和維護費用急劇增加，因而活塞式壓縮機不適用于較大流量的場合。

離心式壓縮機具有轉速高、體積小、重量輕、效率高等特點；但是當壓縮機壓比較高時，由于氣體體積流量很小，需采用多級和微小型離心葉輪，制造費用高，壓縮機也將顯著下降，因而離心式壓縮機僅適用于低壓、大流量的情況。

發明內容

本發明的目的是設計一種離心式壓縮機和活塞式壓縮機串聯的空氣壓縮機組，實現壓縮機的低壓段由離心式壓縮機來壓縮、而中高壓段采用活塞式壓縮機的離心和活塞壓縮串聯的壓縮方式，能提高壓縮機的性能和降低生產維護成本。

為實現上述目的，本發明提供的離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，包括：

離心式壓縮機，同軸連接一增速器，該增速器連接第一電機；

活塞式壓縮機，該活塞式壓縮機連接第二電動機；

所述離心式壓縮機出口管道連接活塞式壓縮機進口；

第一電機通過增速器帶動離心式壓縮機旋轉產生的壓縮空氣進入活塞式壓縮機，由第二電機帶動活塞式壓縮機將氣體增壓到所需壓力。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，離心式壓縮機出口和活塞式壓縮機進口之間管道連接有冷卻器和緩沖罐。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，離心式壓縮機為多級串聯，前一級離心式壓縮機出口連接下一級離心式壓縮機進口；活塞式壓縮機為多級串聯，前一級活塞式壓縮機出口連接下一級活塞式壓縮機進口；每一級離心式壓縮機之間和每一級活塞式壓縮機之間連接有級間冷卻器。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，最后一級離心式壓縮機出口和第一級活塞式壓縮機進口之間管道連接有冷卻器和緩沖罐。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，離心式壓縮機出口與活塞式壓縮機進口之間的級間冷卻器和緩沖罐的管道采用法蘭、高壓接頭或焊接連接。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，級間冷卻器和冷卻器為板翅式、列管式或盤管式。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，緩沖罐為圓筒形或球形，布置形式為立式或臥式。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，離心式壓縮機進口設有可調導葉，離心式壓縮機出口設有旁通回流閥和旁通閥。

所述離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組，其中，通過調節可調導葉和旁通回流閥實現對離心式壓縮機運行工況的調節。

本發明在低壓段時采用離心式壓縮機，高壓段時采用活塞式壓縮機，可以綜合兩種壓縮機的優點。離心式壓縮機工作在低壓、大體積流量的高效率區；經離心式壓縮機后，空氣體積減小，再由活塞式壓縮機增壓，使活塞式壓縮機工作在體積流量相對較小的中、高壓高效率區。這樣可以實現整個壓縮機組在低、中、高壓區整個壓力范圍的高效運行，減小機組體積和重量，減少廠房建設和壓縮機生產成本，同時提高機組的效率和可靠性，降低機組運行和維護成本。

附圖說明

圖1是本發明的離心式與活塞式串聯的空氣壓縮機組結構示意圖。

附圖中標記符號說明：

1001驅動離心式壓縮機的第一電機；

1002增速器；

1003離心式壓縮機；

1004冷卻器；

1005緩沖罐；

1006活塞式壓縮機；

1007驅動活塞式壓縮機的第二電機；

1008離心式壓縮機旁通閥；

1009離心式壓縮機旁通回流閥。

具體實施方式

本發明的離心和活塞串聯式空氣壓縮機包括：離心式壓縮機，活塞式壓縮機，電動機，增速器，冷卻器，離心壓縮機旁通回流閥、離心壓縮機旁通閥及緩沖罐。

驅動離心式壓縮機的第一電機連接有增速器(如公知的齒輪增速器)，增速器與同軸的離心式壓縮機相連，從而帶動離心式壓縮機旋轉壓縮空氣；經離心式壓縮機壓縮后的空氣進入冷卻器冷卻后進入緩沖罐，再進入活塞式壓縮機，由第二電機帶動活塞式壓縮機將氣體增壓到用戶所需壓力，最后提供給用戶使用。