[實用新型]一種應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機

有效

• 申請號: 201821482633.0
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN209908792U
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 李偉華;李傳旭
• 申請（專利權）人: 重慶沖能動力機械有限公司
• 主分類號: F04D25/04
• 分類號: F04D25/04;F04D25/08;F04D29/056;F04D29/12;F04D29/66;F04D29/00
• 代理公司: 50219 重慶百潤洪知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉立春

本實用新型公開了一種應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機，屬于工業動力設備領域。它包括位于機座內的共同轉子，所述共同轉子包括離心鼓風機葉輪、渦輪葉輪，所述離心鼓風機葉輪與渦輪葉輪通過主軸連接。本技術方案采用渦輪驅動的方式，使得離心鼓風機能在PSA\VPSA系統中應用，不但降低了PSA\VPSA系統的能耗，也大大降低系統的噪聲水平，同時拓展了系統的應用范圍。

技術領域

本實用新型屬于工業動力設備領域，具體來說，是一種應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機。

背景技術

PSA和VPSA系統是一種氣體分離裝置，尤其是從空氣中分離得到氧氣，在工業領域內廣泛應用。圖一是PSA/VPSA系統的流程簡圖，系統保護兩個吸附塔，吸附塔內裝填有一定量的分子篩，鼓風機通過閥門的控制交替對兩個塔進行鼓風升壓，將新鮮空氣鼓送進吸附塔內，分子篩則對氮氣進行吸附，未被吸附的氧氣則輸出至緩沖罐內。

因而鼓風機在PSA/VPSA的實際工作情況是：在一個工作周期內，鼓風機的壓比逐漸從1升高到最高壓力，在該周期結束后，系統通過閥門迅速切換到另一個塔，鼓風機的出口壓力迅速恢復到1，然后逐漸升壓。

在傳統的PSA/VPSA系統中，鼓風機一般采用羅茨鼓風機，因為羅茨鼓風機與系統具有正相關特性，即鼓風壓力低時，鼓風機消耗的功率也低。但是羅茨鼓風機仍然存在效率低、噪聲大、單級流量低等諸多問題。

直接應用普通電驅的離心式鼓風機也存在問題，圖三描述了典型離心鼓風機的特性曲線，鼓風機工作在設計點A時，效率高，功率維持在一個較低的水平，但是在低壓力大流量工作點B，效率低下，功率不降反增。實際功耗反而比羅茨鼓風機高。

實用新型內容

本實用新型目的是旨在提供一種解決上述技術問題的應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機。

為實現上述技術目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機，包括位于機座內的共同轉子，所述共同轉子包括離心鼓風機葉輪、渦輪葉輪，所述離心鼓風機葉輪與渦輪葉輪通過主軸連接。

進一步限定，所述渦輪葉輪對應渦輪機上設有渦輪噴嘴，所述渦輪噴嘴的通道面積為可調節結構。

進一步限定，所述共同轉子通過左軸承和右軸承支撐在機座上。

進一步限定，所述左軸承和右軸承為滑動軸承、滾動軸承、氣浮軸承或磁浮軸承中的一種。

進一步限定，所述渦輪葉輪對應渦輪機為向心渦輪或軸流渦輪中的一種。

進一步限定，所述渦輪機與鼓風機分別設計了密封。

進一步限定，所述離心鼓風機相應的機殼與渦輪相應的渦輪噴嘴渦輪機殼也均通過法蘭安裝在機座上。

本實用新型相比現有技術，采用渦輪驅動的方式，使得離心鼓風機能在PSA\VPSA系統中應用，不但降低了PSA\VPSA系統的能耗，也大大降低系統的噪聲水平，同時拓展了系統的應用范圍。

附圖說明

本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；

圖1為本實用新型一種應用在PSA空氣分離系統中的渦輪驅動離心鼓風機的結構示意圖；

圖2為PSA/VPSA系統流程示意圖；

圖3為PSA\VPSA系統內鼓風機出口壓力隨時間變化曲線示意圖；

圖4為典型離心鼓風機特性曲線示意圖；

圖5為鼓風機不同轉速下的流量-壓力/功率特性示意圖；