专利名称：全内冷式离心压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离心压缩机，尤其涉及一种全内冷式离心压缩机，属于机械类产品的压缩机技术领域。
背景技术：
离心压缩机在同样的压比、流量的运行条件下，其功率决定于进口温度，当进口温度增加，其功率增大，一般进口温度增加3°，功率增加1％。因此降低进口温度是降低离心压缩机组耗能的重要措施，在组装式多级压缩机(国外称为DH式)中，将前级压缩机蜗壳出口气流，引进中间冷却器，使气流降温后，进入下一级，使进入下一级压缩机的气流的进口温度降低，达到整机节能的目的。另外一种比较典型的型式，即等温型单轴多级压缩机，由于是单轴多级，除最后一级有蜗壳外，其他级均没有蜗壳，可用来联接中间冷却器，因此在此机型中，直接在各级的扩压器中安置冷却器、使本级的出流气体温度降低，并进入下一级叶轮。显然，这种结构对制造、安装、检修带来很大困难，机组庞大，同时由于在各级之间安装中间冷却器，使轴向尺寸加长，导致大量转子动力学问题。另外由于中间冷却器过大，其内部流场不合理，使旋涡区与分离区均严重干涉主流，因此除少数大流量的空气压缩机外，一般很少采用。以上降低各级进口气流温度的各种方法，其目的均期望达到高效率、节能的压缩机，其原理是使压缩过程更趋近等温过程。但实际上，叶轮中的气流被压缩增压过程以及气流在扩压器中的降速增压过程中，完全不是等温过程，以上各种方法仅仅是降低了进口温度而已，属于外冷式压缩机，即冷却器所冷却的气流并不是在压缩增压过程中的气流，而是已完成压缩增压过程后的气流，因此仅仅只能达到有限的节能效果，而并不能达到更接近理想过程的效果。另外，压缩机的外冷式方法，由于其庞大的结构，往往不能用于单级压缩机的设计和生产。而就现有生产和使用的压缩机来看，单级压缩机占有很大的比例。
因此，设计一种全内冷式离心压缩机，从而使压缩机内部处于压缩增压过程中的气流能够被连续地冷却，从而使压缩过程真正地逼近等温过程，这样具有十分重要的应用价值和工业前景。
发明内容
本发明的目的在于针对现有压缩机技术结构的不足，设计提供一种全内冷式离心压缩机，使压缩机内的气流能够被连续地冷却，从而使压缩机内气体的压缩过程真正地逼近等温过程，在实际应用中，不但能够得到高效率、节能的压缩机，而且也给压缩机的制造、安装、检修等方面带来便利。
为实现这一目的，本发明设计的离心压缩机分别在扩压器后隔板，扩压器前隔板，叶轮后盖板，叶轮前盖板等处开设冷却水槽，这些水槽与进出冷却水管相连，压缩机工作时，水槽内冷却水与压缩机内压缩气体之间进行热交换，从而达到冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。压缩机的碳环密封是一类极易损部件，往往由于过高的温度影响了它的正常寿命。本发明中，叶轮后盖板的冷却水槽中的冷却水在冷却压缩气体的同时，还可与密封碳环进行一定的热交换，使碳环磨损减小，从而尽可能地延长密封的使用寿命。
本发明的具体结构为压板，径向轴承以及油封组件依次套在主轴上，用紧固螺栓分别由径向轴承两端将油封组件和压板与径向轴承压紧，碳环密封组件套在主轴上，通过紧固螺母将碳环密封组件轴向位置固定，叶轮后盖板套在碳环密封组件外圈，叶轮后盖板与扩压器后隔板相连，扩压器前隔板安装在扩压器后隔板上，叶轮前盖板与扩压器前隔板相连接，在叶轮前盖板与扩压器前隔板之间放置调整垫，扩压器后隔板开设扩压器后隔板冷却水槽，扩压器前隔板开设扩压器前隔板冷却水槽，叶轮后盖板开设叶轮后盖板冷却水槽，叶轮前盖板处开设叶轮前盖板冷却水槽，扩压器后隔板冷却水出水管及扩压器后隔板冷却水进水管分别与扩压器后隔板冷却水槽相连，叶轮后盖板冷却水出水管及叶轮后盖板冷却水进水管分别与叶轮后盖板冷却水槽相连，扩压器前隔板冷却水出水管及扩压器前隔板冷却水进水管分别与扩压器前隔板冷却水槽相连，叶轮前盖板冷却水出水管及叶轮前盖板冷却水进水管分别与叶轮前盖板冷却水槽相连。扩压器后隔板冷却水出水管与叶轮后盖板冷却水出水管、扩压器后隔板冷却水进水管与叶轮后盖板冷却水进水管、扩压器前隔板冷却水出水管与叶轮前盖板冷却水出水管、扩压器前隔板冷却水进水管与叶轮前盖板冷却水进水管均各自通过一个冷却水接管相连接。
众所周知，离心压缩机在同样的压比、流量的运行条件下，要想降功率，最有效的方法就是尽可能使得气体的压缩过程接近等温压缩过程。而以往所采用的外冷式离心压缩机，叶轮中的气流被压缩增压过程以及气流在扩压器中的降速增压过程中，完全不是等温过程，以上各种方法仅仅是降低了进口温度而已，即冷却器的所冷却的气流并不是在压缩增压过程中的气流，而是已完成压缩增压过程后的气流，因此仅仅只能达到有限的节能效果。本发明中，分别在扩压器后隔板，扩压器前隔板，叶轮后盖板，叶轮前盖板等处开设冷却水槽，这些水槽与进出冷却水管相连，压缩机工作时，气体在压缩的过程中不断的与水槽内冷却水进行热交换，从而达到连续冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。
压缩机的碳环密封是一类极易损部件，往往由于过高的温度影响了它的正常寿命。本发明中，叶轮后盖板的冷却水槽中的冷却水在冷却压缩气体的同时，还可与碳环密封组件进行一定的热交换，使碳环磨损减小，从而尽可能地延长密封的使用寿命。
另外，采用全内冷方式，不需要增加额外的机械部件，从而避免了外冷式结构引起的庞大的机械结构。同时，全内冷方式的设计，可直接用于单级离心压缩机的设计和生产。
图1为本发明全内冷式离心压缩机的结构示意图。
图1中，1.叶轮前盖板，2.调整垫，3.冷却水接管，4.扩压器，5.扩压器后隔板，7.叶轮后盖板，8.扩压器后隔板冷却水槽，9.叶轮后盖板冷却水槽，10.碳环密封组件，11.油封组件，12.径向轴承，13.压板，14.压缩机主轴，15.紧固螺栓，16.紧固螺母，17.扩压器前隔板，18.扩压器前隔板冷却水槽，19.叶轮前盖板冷却水槽，21.扩压器后隔板冷却水出水管，22.扩压器后隔板冷却水进水管，23.叶轮后盖板冷却水出水管，24.叶轮后盖板冷却水进水管，25.扩压器前隔板冷却水进水管，26.叶轮前盖板冷却水进水管，27.叶轮前盖板冷却水出水管，28.扩压器前隔板冷却水出水管。
图2为本发明全内冷式离心压缩机的结构局部放大示意图。
图2中，1.叶轮前盖板，2.调整垫，4.扩压器，5.扩压器后隔板，7.叶轮后盖板，8.扩压器后隔板冷却水槽，9.叶轮后盖板冷却水槽，10.碳环密封组件，11.油封组件，12.径向轴承，13.压板，14.压缩机主轴，17.扩压器前隔板，18.扩压器前隔板冷却水槽，19.叶轮前盖板冷却水槽。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
本发明的全内冷式离心压缩机的结构如图1所示，将压板13，径向轴承12以及油封组件11依次套在压缩机主轴14上，用紧固螺栓15分别由径向轴承12两端将油封组件11和压板13与径向轴承12压紧，碳环密封组件10套在压缩机主轴14上，通过紧固螺母16将碳环密封组件10轴向位置固定，叶轮后盖板7套在碳环密封组件10外圈，叶轮后盖板7与扩压器后隔板5相连，扩压器前隔板17安装在扩压器后隔板5上，叶轮前盖板1与扩压器前隔板17相连，在叶轮前盖板1与扩压器前隔板17之间放置调整垫2，扩压器后隔板冷却水出水管21及扩压器后隔板冷却水进水管22分别与扩压器后隔板冷却水槽8相连，叶轮后盖板冷却水出水管23及叶轮后盖板冷却水进水管24分别与叶轮后盖板冷却水槽9相连，扩压器前隔板冷却水出水管28及扩压器前隔板冷却水进水管25分别与扩压器前隔板冷却水槽18相连，叶轮前盖板冷却水出水管27及叶轮前盖板冷却水进水管26分别与叶轮前盖板冷却水槽19相连，扩压器后隔板冷却水出水管21与叶轮后盖板冷却水出水管23、扩压器后隔板冷却水进水管22与叶轮后盖板冷却水进水管24、扩压器前隔板冷却水出水管28与叶轮前盖板冷却水出水管27、扩压器前隔板冷却水进水管25与叶轮前盖板冷却水进水管26均各自通过一个冷却水接管3相连接。
图2为本发明全内冷式离心压缩机的结构局部放大示意图。
本发明中，分别在扩压器后隔板5开设扩压器后隔板冷却水槽8，在扩压器前隔板17开设扩压器前隔板冷却水槽18，在叶轮后盖板7开设叶轮后盖板冷却水槽9，在叶轮前盖板1处开设叶轮前盖板冷却水槽19，这些水槽分别与各自的进出冷却水管相连，压缩机工作时，气体在压缩的过程中不断的与水槽内冷却水进行热交换，从而达到连续冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。同时，叶轮后盖板的冷却水槽9中的冷却水在冷却压缩气体的同时，还可与碳环密封组件10进行一定的热交换，使碳环磨损减小，从而尽可能地延长密封的使用寿命。另外，采用全内冷方式，不需要增多额外的机械部件，从而避免了外冷式结构引起的庞大的机械结构。同时，全内冷方式的设计，可直接用于单级离心压缩机的设计和生产。
权利要求
1.一种全内冷式离心压缩机，其特征在于压板(13)、径向轴承(12)以及油封组件(11)依次套在压缩机主轴(14)上，用紧固螺栓(15)分别由径向轴承(12)两端将油封组件(11)和压板(13)与径向轴承(12)压紧，碳环密封组件(10)套在压缩机主轴(14)上，通过紧固螺母(16)将碳环密封组件(10)轴向位置固定，叶轮后盖板(7)套在碳环密封组件(10)外圈，叶轮后盖板(7)与扩压器后隔板(5)相连，扩压器前隔板(17)安装在扩压器后隔板(5)上，叶轮前盖板(1)与扩压器前隔板(17)相连，在叶轮前盖板(1)与扩压器前隔板(17)之间放置调整垫(2)，扩压器后隔板(5)开设扩压器后隔板冷却水槽(8)，扩压器前隔板(17)开设扩压器前隔板冷却水槽(18)，叶轮后盖板(7)开设叶轮后盖板冷却水槽(9)，叶轮前盖板(1)处开设叶轮前盖板冷却水槽(19)，扩压器后隔板冷却水出水管(21)及扩压器后隔板冷却水进水管(22)分别与扩压器后隔板冷却水槽(8)相连，叶轮后盖板冷却水出水管(23)及叶轮后盖板冷却水进水管(24)分别与叶轮后盖板冷却水槽(9)相连，扩压器前隔板冷却水出水管(28)及扩压器前隔板冷却水进水管(25)分别与扩压器前隔板冷却水槽(18)相连，叶轮前盖板冷却水出水管(27)及叶轮前盖板冷却水进水管(26)分别与叶轮前盖板冷却水槽(19)相连，扩压器后隔板冷却水出水管(21)与叶轮后盖板冷却水出水管(23)、扩压器后隔板冷却水进水管(22)与叶轮后盖板冷却水进水管(24)、扩压器前隔板冷却水出水管(28)与叶轮前盖板冷却水出水管(27)、扩压器前隔板冷却水进水管(25)与叶轮前盖板冷却水进水管(26)均各自通过一个冷却水接管(3)相连接。
全文摘要
本发明涉及一种全内冷式离心压缩机，压板、径向轴承及油封组件依次套在压缩机主轴上，碳环密封组件也套在压缩机主轴上，叶轮后盖板套在碳环密封组件外圈，在扩压器后隔板，扩压器前隔板，叶轮后盖板，叶轮前盖板处分别开设冷却水槽，这些水槽与进出冷却水管相连。压缩机工作时，水槽内冷却水与压缩机内压缩气体之间进行热交换，从而达到冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。叶轮后盖板冷却水槽中的冷却水在冷却压缩气体的同时，还可与碳环密封组件进行热交换，使碳环磨损减小，从而延长密封的使用寿命。本发明的全内冷方式不需增加额外的机械部件，可避免外冷式庞大机械结构的缺点。本发明可直接用于单级离心压缩机的设计和生产。
文档编号F04D29/58GK1776235SQ20051011152
公开日2006年5月24日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者谷传纲, 杨波, 王彤 申请人:上海交通大学