专利名称：喷水冷却氢气螺杆压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种动力机械，尤其涉及一种喷水冷却氢气螺杆压缩机。
背景技术：
氢气是一种非常重要的工业气体，在合成氨、石油炼制、甲醇等工业领域应用广泛。氢气是自然界最轻的物质，压缩时容易产生滑移。氢气的绝热指数高达1.67，其爆炸极限为4-74％。因此在使用这种气体时，如何安全有效地将其压缩到所需的压力范围，一直是工业界关注的焦点。现有技术压缩氢气广泛应用的是往复式活塞压缩机，这种压缩机的优点是造价低廉、压缩过程封闭、压缩比比较大，其缺点是转速低、体积大、结构复杂、噪音大、吸气不连续、振动大、易损件多、易损件寿命短、不能含有杂质、不能带液运行等，导致往复式活塞压缩机不可能保持长周期连续运行。
发明内容
本实用新型的目的，在于提供一种可以安全、长周期、低成本连续运行的喷水冷却氢气螺杆压缩机。
本实用新型的目的是这样实现的，一种喷水冷却氢气螺杆压缩机，包括气缸体、安装在气缸体两端的吸气端座和排气端座，其特点是，还包括设置在气缸体内腔其两端轴安装在吸气端座和排气端座的阳螺杆和阴螺杆、分别顺序安装在阳螺杆和阴螺杆两轴端的迷宫密封结构、缓冲气密封结构和集装式双端面机械密封结构、安装在吸气端侧的阳螺杆和阴螺杆的尾端的同步齿轮以及安装在气缸体上的喷水机构。
上述喷水冷却氢气螺杆压缩机，其中，所述的同步齿轮为厚、薄齿结构，通过调整厚齿和薄齿的相对位置，可以调整阴阳螺杆之间的啮合间隙，保证阴阳螺杆之间互不接触。
上述喷水冷却氢气螺杆压缩机，其中，所述的喷水机构包括设置在气缸体壁上的多个喷液盒和连通喷液盒与气缸内腔的多个喷嘴。
本实用新型喷水冷却氢气螺杆压缩机由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下明显的优点和特点1、由于采用了双螺杆压缩机这种容积式压缩机作为氢气的压缩机，可以克服现有的往复式氢气压缩机不能长周期连续运行的不足，提供一种可以长周期连续运行的氢气压缩机。
2、由于采用了喷水冷却机构，喷入压缩腔内的冷却水一方面可以降低氢气被压缩所升高的温度，将出口气体温度控制在70℃左右；另一方面水的喷入可在螺杆间隙内以及螺杆的排气端面形成液膜面，起到密封作用，提高了压缩机的气密性和内压缩容积效率，使单级压缩比可以达到10-18。
3、由于采用了双端面集装式机械密封、缓冲气密封和迷宫密封三密封组合的密封结构，大大提高了密封系统的密封性能和可靠性。
4、由于采用了厚、薄齿结构的同步齿轮，通过调整厚齿和薄齿的相对位置，可以调整阴阳螺杆之间的啮合间隙，保证阴阳螺杆之间总保持一定的啮合间隙而不互相接触，从而使螺杆啮合时不需要润滑。
通过以下实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体组件特点和优点，其中，附图为图1是本实用新型喷水冷却氢气螺杆压缩机的结构示意图。
具体实施方式
请参见图1，本实用新型喷水冷却氢气螺杆压缩机包括气缸体1、吸气端座2、排气端座3、阳螺杆4、阴螺杆5、迷宫密封结构6、缓冲气密封结构7、集装式双端面机械密封结构8、同步齿轮9、喷水机构10。吸气端座2和排气端座3分别安装在气缸体1的两端。阳螺杆4和阴螺杆5的两端分别安装在吸气端座2和排气端座3上，其转子部分置于气缸体1的内腔，阳螺杆4靠排气端座3的一端与动力机械相连输入动力。迷宫密封结构6、缓冲气密封结构7、集装式双端面机械密封结构8分别从气缸内腔端面往外顺序安装在阳螺杆和阴螺杆的两端，两同步齿轮9分别安装在吸气端的阳螺杆4和阴螺杆5的顶端，同步齿轮9为厚、薄齿结构，通过调整厚齿和薄齿的相对位置，可以调整阴阳螺杆之间的啮合间隙，保证阴阳螺杆之间互不接触。喷水机构10安装在气缸体上。喷水机构10包括设置在气缸体壁上的多个喷液盒101和连通喷液盒与气缸内腔的多个喷嘴(未图示)。
本实用新型喷水冷却氢气螺杆压缩机在工作时，氢气从吸气端被强制吸入到张开的螺杆内，随着阳螺杆和阴螺杆的同步啮合旋转，氢气在螺杆和气缸体形成的密闭腔内被均匀地推向排气端，在氢气的前进途中，密闭腔逐渐缩小，氢气被逐渐压缩，温度升高，密度增加。在此同时，喷水机构不断地喷入冷却水，冷却水雾化后和氢气混合在一起，吸收氢气在压缩过程中所产生的热量并将出口气体的温度控制在70℃左右。喷入的水雾同时在螺杆转子间隙内以及螺杆转子的排气端面上形成液膜面，起到密封作用，提高了压缩机的气密性和内压缩容积效率。
设置在阳螺杆和阴螺杆吸气端的同步齿轮由于采用了厚、薄齿结构，通过调整厚齿和薄齿的相对位置，可以调整阳螺杆和阴螺杆之间的啮合间隙，保证阳螺杆和阴螺杆之间即便在反转时也不接触，从而使阳螺杆和阴螺杆的转子在运行中不需要润滑，只需要冷却即可，同时也减少了螺杆转子的磨损，提高了螺杆转子的寿命。
设置在阳螺杆和阴螺杆两端的三密封组合，有效地阻断了氢气向机体外和润滑油侧的泄露，气密性和安全性更高，同时，这种密封组合可使氢气、水与润滑油绝对分开，不会发生相互之间的渗透。
本实用新型喷水冷却氢气螺杆压缩机在其润滑油系统中，还采用了密闭的润滑油箱，在润滑油箱上设有高位放空管通向室外高空和大气相通，这样，万一压缩机的密封失效，造成氢气泄露到润滑油系统，泄露到润滑油系统的氢气也不会滞留在压缩机房内造成危险。
权利要求1.一种喷水冷却氢气螺杆压缩机，包括气缸体、安装在气缸体两端的吸气端座和排气端座，其特征在于还包括设置在气缸体内腔其两端轴安装在吸气端座和排气端座的阳螺杆和阴螺杆、分别顺序安装在阳螺杆和阴螺杆两轴端的迷宫密封结构、缓冲气密封结构和集装式双端面机械密封结构、安装在吸气端侧的阳螺杆和阴螺杆的尾端的同步齿轮以及安装在气缸体上的喷水机构。
2.根据权利要求1所述的喷水冷却氢气螺杆压缩机，其特征在于所述的同步齿轮为厚、薄齿结构，通过调整厚齿和薄齿的相对位置，可以调整阴阳螺杆之间的啮合间隙，保证阴阳螺杆之间互不接触。
3.根据权利要求1所述的喷水冷却氢气螺杆压缩机，其特征在于所述的喷水机构包括设置在气缸体壁上的多个喷液盒和连通喷液盒与气缸内腔的多个喷嘴。
专利摘要一种喷水冷却氢气螺杆压缩机，包括气缸体、安装在气缸体两端的吸气端座和排气端座、设置在气缸体内腔的阳螺杆和阴螺杆、分别顺序安装在阳螺杆和阴螺杆两轴端的迷宫密封结构、缓冲气密封结构和集装式双端面机械密封结构、安装在吸气端侧的阳螺杆和阴螺杆的尾端的同步齿轮以及安装在气缸体上的喷水机构。本实用新型的喷水冷却氢气螺杆压缩机，可以安全、长周期、低成本连续运行，可广泛用作石油化工企业的氢气压缩机。
文档编号F04C18/16GK2608725SQ0322946
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者贾安全, 陆征, 肖学明 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所