[發(fā)明專利]一種噴水螺桿蒸汽壓縮機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610454579.8
• 申請(qǐng)日: 2016-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN105927548B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田雅芬;沈九兵;王闖;邢子文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F04C29/04
• 分類號(hào): F04C29/04;F04C27/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械蒸汽再壓縮熱泵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種噴水螺桿蒸汽壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

隨著能源問題的日益突出，高能耗工藝流程都面臨節(jié)能改造的技術(shù)要求。機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)利用蒸汽壓縮機(jī)壓縮低溫蒸汽，使其溫度與壓力提高后可取代鍋爐蒸汽使用，可應(yīng)用于海水淡化、污水處理、堿液回收等不同領(lǐng)域。

蒸汽壓縮機(jī)是機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)的關(guān)鍵，也是主要的技術(shù)難點(diǎn)和發(fā)展限制所在。機(jī)械壓縮機(jī)多為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，需要配有油潤(rùn)滑軸承，為保證壓縮蒸汽的品質(zhì)，壓縮機(jī)軸承腔與工作腔之間必須要有可靠的密封。專利文獻(xiàn)1提供了一種汽體密封型式，但因需額外引入高壓蒸汽，會(huì)一定程度上減少壓縮蒸汽流量，并且汽體密封難度較大，成本也較高。

為提高壓縮蒸汽的飽和溫升(排汽飽和溫度與吸汽飽和溫度的差值)，蒸汽壓縮機(jī)壓比需求較高，這就會(huì)導(dǎo)致排汽溫度及排汽過熱度較高。螺桿壓縮機(jī)因其耐液的特性，可以通過吸汽腔或工作容積內(nèi)噴水的方式降低排汽溫度，是一種較為理想的蒸汽壓縮機(jī)機(jī)型。

專利文獻(xiàn)2給出了一種噴水量的控制方法，但因?yàn)樗恼舭l(fā)潛熱明顯大于其顯熱吸熱量，所以希望噴入水在壓縮機(jī)工作容積內(nèi)有限的時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)，并且實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果噴水溫度過低，不斷增加噴水量對(duì)排汽溫度的降低沒有明顯效果，所以在進(jìn)行噴水量調(diào)節(jié)時(shí)，也需要能夠根據(jù)壓縮機(jī)吸汽狀態(tài)進(jìn)行噴水溫度調(diào)節(jié)。

專利文獻(xiàn)1：JP特開2009-255008號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：JP特開2011-127205號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述蒸汽壓縮機(jī)技術(shù)難題，提供一種通過噴水可以實(shí)現(xiàn)可靠密封，并可進(jìn)行吸汽過熱度及排汽過熱度的控制，以及噴水溫度調(diào)節(jié)的噴水螺桿蒸汽壓縮機(jī)，而且還能結(jié)合螺桿壓縮機(jī)固定內(nèi)容積比特性，控制壓縮機(jī)排汽壓力，保證其不同工況下的高效運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

該壓縮機(jī)包括壓縮機(jī)機(jī)體、穩(wěn)壓罐以及噴水管路，所述壓縮機(jī)機(jī)體內(nèi)的工作腔與軸承腔之間布置三道密封，第一道密封靠近工作腔，第二道密封靠近軸承腔，第三道密封位于第一道密封與第二道密封之間，第三道密封與第一、第二道密封之間分別形成密封腔，所述噴水管路上分別設(shè)置有用于向第一道密封與第三道密封之間形成的密封腔、壓縮機(jī)吸汽結(jié)束時(shí)刻的工作容積以及壓縮機(jī)吸汽管路或吸汽腔內(nèi)噴水的分支管路，各個(gè)分支管路上分別設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥件，穩(wěn)壓罐與壓縮機(jī)排汽管路相連，穩(wěn)壓罐的上端設(shè)置有用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與用戶蒸汽供給管路之間設(shè)置有用于對(duì)過熱蒸汽進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的換熱單元，換熱單元分別與噴水管路以及用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路相連。

所述壓縮機(jī)還包括用于根據(jù)壓縮機(jī)吸汽管路的吸汽壓力以及所述穩(wěn)壓罐內(nèi)的蒸汽壓力調(diào)節(jié)所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第一控制器。

所述換熱單元包括由換熱器以及與換熱器相連的流量調(diào)節(jié)閥件組成的過熱蒸汽換熱支路，所述過熱蒸汽換熱支路的一端與所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連，另一端與所述用戶蒸汽供給管路相連。

所述換熱單元還包括用于根據(jù)所述穩(wěn)壓罐內(nèi)的蒸汽壓力和蒸汽溫度以及所述用戶蒸汽供給管路的蒸汽溫度調(diào)節(jié)所述與換熱器相連的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第二控制器以及用于構(gòu)成所述過熱蒸汽換熱支路的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述用戶蒸汽供給管路相連，另一端與所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連。

所述換熱單元還包括由所述換熱器以及與所述換熱器相連的水泵組成的噴水溫度調(diào)節(jié)支路，所述噴水溫度調(diào)節(jié)支路的一端與所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路相連，另一端與所述噴水管路相連。

所述換熱單元還包括用于構(gòu)成所述換熱器的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件以及用于根據(jù)所述噴水管路的水溫以及壓力調(diào)節(jié)該流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第三控制器，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述水泵相連，另一端與所述噴水管路相連。

所述穩(wěn)壓罐的下端設(shè)置用于根據(jù)穩(wěn)壓罐內(nèi)的液位將經(jīng)穩(wěn)壓罐氣液分離后的液體排出穩(wěn)壓罐的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路以及所述水泵通過三通閥相連，所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路上設(shè)置有由所述第三控制器控制開度的流量調(diào)節(jié)閥件。

所述第一道密封為非接觸密封，所述第二道密封為雙向液體密封，所述第三道密封為單向或雙向液體密封。

所述第二道密封與第三道密封之間形成的密封腔通過排污閥與外界相通。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：