[其他]離心壓縮機

無效

• 申請號: 86101439
• 申請日: 1986-03-07
• 公開（公告）號: CN86101439A
• 公開（公告）日: 1986-12-17
• 發明（設計）人: 片山一三;一柳卓;毛利靖;三橋庸良;小林昌哲
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F04D17/12
• 分類號: F04D17/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 呂錫永

本發明涉及一種離心壓縮機，更具體地說，涉及一種包括補償泵級和再循環級的離心壓縮機。

在包括將氣體壓力從低壓增加到高壓的補償泵級和將工藝反應器的氣體再循環的再循環泵級的離心壓縮機中，由補償泵級產生的軸向推力和由再循環泵級產生的軸向推力之間差值由平衡活塞產生的軸向推力補償來使之平衡。

在上述先有技術的離心壓縮機中，推力在額定操作時互相平衡。但是，當操作停止時，由于靠補償泵級產生的氣體壓力突然減低，而再循環級產生的壓力并不容易降低，因為再循環系統中氣體容量很大。因此，推力的平衡被瞬時破壞而過度的推力作用在推力軸承上。還有，當布置在再循環系統中的冷卻單元的性能發生變化時，力的平衡也可能被破壞。

為了解決上述問題，已經提出將推力軸承做得很大而具有余量。但是，軸承的損失被不利地增加。

由于進一步提于提出在補償泵級和再循環級中氣體壓力超過預定值時發生報警，因此，操作的額定被減小。

為了解決上述問題做出了本發明，本發明的一個目的是不僅在離心壓縮機額定操作時而且在瞬時時間，如壓縮機開機和停機時間時能夠保持軸向推力的平衡。

上述目的由采用本發明的離心壓縮機而已經實現，該壓縮機包括一個補償泵級的葉輪，一個產生與由補償泵級產生的軸向推力平衡的軸向推力的第一平衡活塞，一個再循環級的葉輪，和一個布置在補償泵級和再循環級之間的第二平衡活塞。葉輪和活塞牢固地安裝在相同腔室中相同軸上，第一和第二平衡活塞和布置在再循環級葉輪吸入側的襯環的直徑基本上相同。

根據本發明，由于第一平衡活塞產生與由補償級產生的軸向推力相平衡的軸向推力。因此補償級的軸向推力與第一平衡活塞的軸向推力相平衡。由于第一平衡活塞，布置在再循環級和補償泵級之間的第二平衡活塞以及布置在再循環級葉輪吸入側的襯環的直徑基本上互相相同，因此再循環級能獨立于補償級而保持軸向推力平衡。

現在將參照表示本發明一個最佳實施例的圖示本發明的最佳實施例。

補償泵級a將氣體壓力從低壓增加到高壓，再循環級b將工藝反應器的氣體再循環。通常有多個補償級，而圖中只表示了最后一級和最后一級前面一級。再循環級通常是單級，最后一級補償泵級的葉輪1，前一個補償泵級的葉輪2，再循環級b的葉輪3，第一平衡活塞5和布置在補償級a和再循環級b之間的第二平衡活塞4固定在或排成一串在同一外殼中的同一軸6上并且靠擰緊螺母7固定在軸6上。第二平衡活塞4和布置在再循環級b葉輪3吸入側的襯環8的直徑等于第一平衡活塞5的直徑D。

流過葉輪2的氣體通過擴壓管9吸入葉輪1并在流過葉輪1后從擴壓管10排出。再循環系統的氣體通過吸入口11吸入并流過葉輪3。然后流過葉輪3的氣體從擴壓管12排出。

部分排出的氣體通過一個通孔12送入第二平衡活塞4，防止補償級的氣體進入再循環級b。在實現本發明時，通孔13并不是獨立的部件。

布置在平衡活塞5右側的一個腔室A通過管14聯接在第一補償級吸入口。

數字15和17各自代表最后一級補償級中一個襯環和一個膜片軸襯。數字16和18各自代表前一級補償中一個襯環和一個軸襯。數字19代表一個迷宮密封件。

由再循環級在軸上產生的總軸向推力總為零。

在直徑D的內部，由于葉輪3的吸入腔B通過通道20與第二平衡活塞右側腔C溝通，因此腔室B和C中壓力等于吸入壓力P₃并且由于葉輪3襯環8的直徑D等于第二平衡活塞4的直徑D。由吸入壓力P_R從左面方向壓在第二活塞的軸向推力與從右向左在葉輪3上的軸向壓力平衡。在直徑D的外部，由于葉輪3主盤背表面上產生的壓力和側盤背表面上產生的壓力基本上相同，并且襯環8的直徑等于第一平衡活塞5的直徑D，這些壓力基礎上的軸向推力并不起作用。此外，由于從左右方向壓在葉輪3的力和以右面方向壓在第一平衡活塞上的力絕對值相等，并產生了相互相對的方向，則兩個力互相抵消。因此，由再循環級b在軸6上產生的總軸向推力總是為零。換句話說，在再循環級中產生的軸向推力獨立于補償級而平衡。

第一平衡活塞5的直徑D的確定使由第一平衡活塞5產生的軸向推力與由補償級產生的軸向推力相平衡。

現在考慮前一級補償葉輪2的軸向推力。

從右面方向壓在葉輪2上的軸向推力Fr表達為：

F₂r＝π（d²₁-d²₂）P_2a/4