专利名称：离心式富氧压气机及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种富氧压气机及其应用。
背景技术：
富氧燃烧技术就是采用比空气中氧含量高的助燃空气来进行助燃，它是一项高效节能的燃烧技术。现在应用比较广泛的是膜式富氧助燃节能装置，它利用氮气分子与氧气分子通过离子膜的速率不同，采用真空泵在离子膜的两侧产生一定压差，从而收集到氧气含量较高的空气。目前膜式富氧助燃节能装置使用的真空泵多为水环真空泵，是一种粗真空泵，存在流量小、效率低、真空度低和存在水的结垢与腐蚀现象的缺点，对膜式富氧助燃节能装置的经济性和安全性有较大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种离心式富氧压气机及其应用，以解决目前现有水环真空泵无法满足膜式富氧助燃节能装置的经济性和安全性要求的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是方案一所述压气机包括转轴、 进气壳体、排气壳体、一级轮盘、二级轮盘、内壳体、叶回流器、第一叶扩压器、第二叶扩压器、多个第一级动叶片和多个第二级动叶片，进气壳体与排气壳体连接，进气壳体由下半进气壳体与上半进气壳体构成且二者对称设置，排气壳体由下半排气壳体与上半排气壳体构成且二者对称设置，转轴支撑在下半进气壳体和下半排气壳体上，上半进气壳体与上半排气壳体设在转轴上；转轴上装有一级轮盘和二级轮盘，一级轮盘上设有多个第一级动叶片，二级轮盘上设有多个第二级动叶片，内壳体套在转轴的外部且位于一级轮盘与二级轮盘之间，进气壳体与排气壳体均与内壳体形成空腔，其中空腔根据进气方向划分为第一压力腔、弯道腔和第二压力腔且三者依次连通，第一级动叶片设在第一压力腔内，第二级动叶片设在第二压力腔内，第一压力腔的顶部设有进气口，第二压力腔的顶部设有出气口，第一压力腔沿进气方向横截面积逐渐变小，第一压力腔内设有第一叶扩压器，第二压力腔内设有第二叶扩压器和叶回流器，其中第二叶扩压器靠近出气口设置，叶回流器靠近弯道腔设置。方案二 离心式富氧压气机应用在膜式富氧助燃节能装置中作为真空泵使用。本发明具有以下有益效果1、由于本发明采用离心式压缩机作为真空泵，效率较水环真空泵高，设计工况效率能达到80%，接近水环真空泵效率的一倍；2、本发明为干式真空泵，系统无水吸真空，消除了水环真空泵中水的结垢和富氧空气含水导致设备腐蚀的问题；3、本发明具有结构简单、便于操作、安全可靠、适用于膜式富氧助燃节能装置等特点。
图1是本发明整体结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式的压气机包括转轴1、进气壳体、排气壳体、一级轮盘4、二级轮盘5、内壳体6、叶回流器7、第一叶扩压器8、第二叶扩压器9、多个第一级动叶片10和多个第二级动叶片11，进气壳体与排气壳体连接，进气壳体由下半进气壳体2-1与上半进气壳体2-2构成且二者对称设置，排气壳体由下半排气壳体3-1与上半排气壳体3-2构成且二者对称设置，转轴1支撑在下半进气壳体2-1和下半排气壳体3-1上，上半进气壳体2-2与上半排气壳体3-2设在转轴1上；转轴1上装有一级轮盘4和二级轮盘5，一级轮盘4上设有多个第一级动叶片10， 二级轮盘5上设有多个第二级动叶片11，内壳体6套在转轴1的外部且位于一级轮盘4与二级轮盘5之间，进气壳体与排气壳体均与内壳体6形成空腔，其中空腔根据进气方向划分为第一压力腔12-1、弯道腔12-2和第二压力腔12-3且三者依次连通，第一级动叶片10设在第一压力腔12-1内，第二级动叶片11设在第二压力腔12-3内，第一压力腔12-1的顶部设有进气口 13，第二压力腔12-3的顶部设有出气口 14，第一压力腔12-1沿进气方向横截面积逐渐变小，第一压力腔12-1内设有第一叶扩压器8，第二压力腔12-3内设有第二叶扩压器9和叶回流器7，其中第二叶扩压器9靠近出气口 14设置，叶回流器7靠近弯道腔12-2 设置。具体参数如下真空度20000 30000Pa ；流量9000 11500Nm3/h ；效率 75% 80% ；出口压力彡Iatm0具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一级动叶片10的数量为15。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的第二级动叶片11的数量为15。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式，本实施方式的压气机还包括所述压气机还包括磁流体密封件15，进气壳体前端与转轴1之间的间隙采用磁流体密封件15进行密封，此结构适合本发明的真空密封。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式的压气机还包括迷宫密封件16，排气壳体与转轴1之间的间隙采用迷宫密封件16进行密封，此结构使用简单、方便。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六结合图1说明本实施方式，本实施方式的离心式富氧压气机应用在膜式富氧助燃节能装置中作为真空泵使用。其它实施方式与具体实施方式
一相同。工作原理本发明运行时，将膜式富氧助燃节能装置中膜法制氧器中的空气不断排出，从而在膜法制氧器中的离子膜两侧形成一定压差。再合适的压差下，氧气较快透过离子膜，形成富氧空气。富氧空气从进气口 13径向进入，通过进气壳体中进气涡壳的变向，在到达第一级动叶片10的入口处变为轴向。通过第一级动叶片10做功压缩和其后扩压段的扩压作用，压力得到第一次提升，并径向进入叶回流器7，进入叶回流器7的压缩气体，流经弯道腔和有叶回流段后，再一次在第二级动叶11的入口处变为轴向。进入第二级的气体重复第一级压缩过程后径向进入排气壳体中的排气蜗壳，通过排气蜗壳的集气降速作用，压缩到略高于大气压的富氧空气平缓的从排气壳体的切向出口排出，用于富氧燃烧的富氧来源。
权利要求
1.一种离心式富氧压气机，其特征在于所述压气机包括转轴(1)、进气壳体、排气壳体、一级轮盘G)、二级轮盘(5)、内壳体(6)、叶回流器(7)、第一叶扩压器(8)、第二叶扩压器(9)、多个第一级动叶片(10)和多个第二级动叶片(11)，进气壳体与排气壳体连接，进气壳体由下半进气壳体与上半进气壳体(2- 构成且二者对称设置，排气壳体由下半排气壳体(3-1)与上半排气壳体(3- 构成且二者对称设置，转轴(1)支撑在下半进气壳体(2-1)和下半排气壳体(3-1)上，上半进气壳体(2- 与上半排气壳体(3- 设在转轴 ⑴上；转轴(1)上装有一级轮盘(4)和二级轮盘(5)，一级轮盘(4)上设有多个第一级动叶片(10)，二级轮盘( 上设有多个第二级动叶片(11)，内壳体(6)套在转轴(1)的外部且位于一级轮盘(4)与二级轮盘( 之间，进气壳体与排气壳体均与内壳体(6)形成空腔，所述空腔根据进气方向划分为第一压力腔(12-1)、弯道腔(12- 和第二压力腔(12- 且三者依次连通，第一级动叶片(10)设在第一压力腔(12-1)内，第二级动叶片(11)设在第二压力腔(12-3)内，第一压力腔(12-1)的顶部设有进气口(13)，第二压力腔(12-3)的顶部设有出气口(14)，第一压力腔(12-1)沿进气方向横截面积逐渐变小，第一压力腔(12-1)内设有第一叶扩压器(8)，第二压力腔(12- 内设有第二叶扩压器(9)和叶回流器(7)，其中第二叶扩压器(9)靠近出气口(14)设置，叶回流器(7)靠近弯道腔(12-2)设置。
2.根据权利要求1所述离心式富氧压气机，其特征在于第一级动叶片(10)的数量为15。
3.根据权利要求1或2所述离心式富氧压气机，其特征在于第二级动叶片(11)的数量为15。
4.根据权利要求1所述离心式富氧压气机，其特征在于所述压气机还包括所述压气机还包括磁流体密封件(15)，进气壳体前端与转轴(1)之间的间隙采用磁流体密封件(15)进行密封。
5.根据权利要求1、2或4所述离心式富氧压气机，其特征在于所述压气机还包括迷宫密封件(16)，排气壳体与转轴(1)之间的间隙采用迷宫密封件(16)进行密封。
6.一种离心式富氧压气机的应用，其特征在于离心式富氧压气机应用在膜式富氧助燃节能装置中作为真空泵使用。
全文摘要
离心式富氧压气机及其应用，它涉及一种富氧压气机及其应用。解决现有水环真空泵无法满足膜式富氧助燃节能装置的经济性和安全性要求的问题。方案一转轴支撑在下半进气壳体和下半排气壳体上，上半进气壳体与上半排气壳体设在转轴上；转轴上装有一级轮盘和二级轮盘，一级轮盘上设有多个第一级动叶片，二级轮盘上设有多个第二级动叶片，内壳体套在转轴的外部，进气壳体与排气壳体均与内壳体形成空腔，第一级动叶片设在第一压力腔内，第二动叶片设在第二压力腔内，第一压力腔内设有第一叶扩压器，第二压力腔内设有第二叶扩压器和叶回流器。方案二离心式富氧压气机应用在膜式富氧助燃节能装置中作为真空泵使用。本发明用于膜式富氧助燃节能装置中。
文档编号F04D29/22GK102400960SQ20111042945
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者万新超, 任兰学, 关琦, 张亮, 徐立民, 李延涛, 温凤春, 王宏, 王铮, 陈莹, 霍妍妍 申请人:中国船舶重工集团公司第七 三研究所