[實用新型]一種外置冷卻等溫型空分壓縮機

有效

• 申請號: 201320162329.9
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN203130622U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 齊智勇;蔣占麗;左成柱;李志卓;李晶
• 申請（專利權）人: 沈陽鼓風機集團安裝檢修配件有限公司
• 主分類號: F04D29/58
• 分類號: F04D29/58
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 高翔

技術領域

本實用新型涉及大型空分裝置領域中的離心壓縮機，具體地說是一種外置冷卻等溫型空分壓縮機。

背景技術

隨著冶金、煤化工、化肥等裝置不斷大型化的趨勢下，相應的空分裝置規模也越來越大，作為大型空分裝置的核心設備，3-5萬Nm³/h空分規模的多級離心式壓縮機組日益成為國內空分市場的主流設備。對于日以競爭激烈的空分市場，等溫效率和功率是空分裝置中用戶最為看重的指標此類要求。

大型離心空分壓縮機組一般采用以下幾種形式，國外多以多軸齒輪組裝式壓縮機為主，該機型結構復雜，齒輪精度要求高，等溫效率高，現僅有西門子、GE等幾家大型跨國公司可生產。還可以采用雙缸壓縮機(DMCL+2MCL)3段壓縮結構設計生產，雖然機組結構相對簡單，但是存在著制造成本高，運行成本高，機械損失大等缺點。

其次采用3萬以下空分用單軸懸臂壓縮機的結構形式，不僅葉輪直徑會偏大，定子結構超大，而且原模型級葉輪效率偏低，機組功率增大。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種外置冷卻等溫型空分壓縮機。該壓縮機提高了機組的效率，降低了制造成本、節約機組占地面積、方便安裝維修。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種外置冷卻等溫型空分壓縮機，包括入口導葉調節器、一級蝸殼、主軸及定子，其中主軸轉動安裝在定子內，所述主軸上設有多級三元閉式葉輪，所述定子包括機殼和隔板，機殼內通過多個隔板形成各包含一級三元閉式葉輪的多個流道，所述機殼上相對應于各流道的位置均設有進、出風筒各一個；所述主軸的一端穿過機殼與設置于一級蝸殼內的一級半開三元葉輪連接，所述一級蝸殼的端部設有入口導葉調節器、并與一段進風筒連接，所述一級蝸殼的側面設有一段出風筒，所述機殼的外部設有多個與進、出風筒連接的外置冷卻器，空氣由一段進風筒進入一級蝸殼內、并由一段出風筒出來，經過外置冷卻器后依次進入殼體內部的各個流道內進行壓縮，氣體經過每段壓縮后通過外置冷卻器進行外置冷卻，再進入下一段進行壓縮。

所述主軸上沿軸向依次設有二級三元閉式葉輪、四級三元閉式葉輪及三級三元閉式葉輪。所述一級半開三元葉輪與三級三元閉式葉輪正向布置，所述二級三元閉式葉輪和四級三元閉式葉輪反向布置。

所述包含二級三元閉式葉輪的流道與二段進風筒和二段出風筒連通，所述包含三級三元閉式葉輪的流道與三段進風筒和三段出風筒連通，所述包含四級三元閉式葉輪的流道與四段進風筒和四段出風筒連通，所述一段出風筒和二段進風筒之間設有第一外置冷卻器，所述二段出風筒與三段進風筒之間設有第三外置冷卻器，所述三段出風筒與四段進風筒之間設有第二外置冷卻器。所述一級半開三元葉輪的流道內設有葉片擴壓器。

所述主軸與一級半開三元葉輪連接的一端通過安裝在機殼上的推力軸承支撐，另一端通過安裝在機殼上的支撐軸承支撐。所述主軸上的各三元閉式葉輪通過軸肩和軸套定位。所述主軸配有主軸油頂升裝置。所述各進、出風筒均設置于機殼的一側。

本實用新型的優點與積極效果為：

1.本實用新型采用多級壓縮，每級冷卻，保證在整個氣體壓縮過程接近等溫過程，氣體的溫度變化較小，并且減少了機械損失，無用功消耗等。使壓縮過程接近理想等溫壓縮，等溫效率可達74％，機組耗功降低近2個百分點，接近多軸組裝式齒輪壓縮機。

2.本實用新型采用的主軸動力穩定性計算軟件和引進美國ANSYS結構分析軟件，對高速旋轉，大支撐跨距，單側大懸臂葉輪的超大主軸的不平衡響應分析(臨界轉速)，主軸的穩定性及葉輪強度計算及半開葉輪模態分析，保證主軸的長期穩定的高速運行。

3.本實用新型各級葉輪合理布置，一級與第三級葉輪正向布置，第二級、第四級葉輪反向布置，使葉輪高速旋轉產生的軸向推力合力較小，減小對推力盤的壓強，清除主軸殘余推力過大對機組的損害。

4.本實用新型較少了動力連接件的使用數量，保證機組結構簡單，操作方便，較少了傳動損失，效率提高。

5.本實用新型采用全新的定子設計方法，定子機殼軸向尺寸較小，6個風筒布置及其緊湊，提高了材料和空間的利用率，同時減小機組基礎廠房的占地面積。

附圖說明

圖1為本實用新型機組布置示意圖；

圖2為本實用新型的結構示意圖；

圖3為本實用新型進口風筒布置結構示意圖；

圖4為本實用新型進口風筒布置三維結構示意圖；

圖5為本實用新型主軸軸測三維結構示意圖；

圖6為本實用新型一段進口蝸殼機入口導葉調節器三維示意圖。