用于高压服务和低压服务的压缩单元的制作方法

本发明涉及一种用于向设备(plant)供应完整的压力服务的压缩单元，单个压缩单元能够供应高压服务和低压服务。

背景技术：

在处理设备内，为了供应高压气体和低压气体，通常提供有若干不同的单元以便在不同的压力值下处理不同的流率(flowrate)。

现有的技术的主要缺陷是压缩单元的总体架构和构造的复杂性，这导致庞大的设备。

实际上，通常单独的单元用于以不同压力值将气体提供到处理设备，这样的压缩单元中的每个都包含专用的驱动器和相关联的叶轮，其增大了单元的总体大小。

技术实现要素：

本发明的第一实施例涉及用于将由高压气体和低压气体构成的完整的压缩服务供应到处理设备的单个压缩单元。

压缩单元构造成供应高压气流和低压气流，带有简单的架构和减少单元的总体大小和重量的构造，并且还具有相对于现有技术水平的提高的效率。

为了较好地阐明措辞“高”压和“低”压的意指的内容，下文将参考根据ansi的压缩机法兰等级(compressorflangesrating)。

如在本领域中已知那样，在设计叶轮时，存在技术限制。这些限制中的一个由叶轮的圆周速度代表。

在本领域中已知，具有大直径的叶轮能够处理高流率，但是利用降低的转速以及因此限制的压缩比工作。为了给出典型的值，措辞“低”压在此表明在包含在150和300之间的典型范围内的额定值(ratingvalue)，而叶轮能够处理能够包含在50,000和200,000m³每小时之间的范围中的流率。

处理所述流率的叶轮的典型的速度值是5,000到1,800转每分钟，因此表明直接联接的解决方案。

措辞“高”压在此表明包含在300和2500之间的典型的额定值，其中对于第一叶轮，入口压力值在3和50bar之间。为了达到非常高的压缩比，叶轮处理典型地小于50,000m³每小时的低流率。

附图说明

其它的细节和特定的实施例将参考附图，在其中：

图1是根据本发明的压缩单元的一种实施例的示意图；

图2是根据不同的实施例的本发明的压缩单元的示意图。

具体实施方式

示例性的实施例的以下描述参照了附图。以下详细描述不限制本发明。作为替代，本发明的范围由所附权利要求限定。

贯穿说明书提到的“一个实施例”或“实施例”意思是连同实施例描述的特定特征、结构或特点包括在公开的主题的至少一个实施例中。因此，在贯穿说明书的各种位置出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定是指相同的实施例。此外，特定特征、结构或特点可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。

该压缩单元1包含与优选地远离所述驱动器2沿相反的方向突出的两个驱动器轴端(第一驱动器轴端3和第二驱动器轴端4)相关联的单个驱动器2。

为了更好地描述根据本发明的压缩单元的优选的实施例，能够考虑，驱动器2将压缩单元分成两侧；在一侧上，第一单元10可操作地连接到第一驱动器轴端3，而第二单元20可操作地连接到第二驱动器轴端4。

根据本发明的第一优选的实施例，所述第一单元10包含叶轮11，并且所述第二单元包含在整体齿轮式压缩机组件中的大齿轮21。

更优选的是，根据第一实施例，所述第一单元10的所述叶轮11是直接连接到第一驱动器轴端3的悬臂叶轮，优选地借助于法兰连接或柔性联接。

根据本发明，悬臂叶轮是在相对于驱动器的相对侧上没有(一个或多个)轴承的叶轮，因此悬臂叶轮的所有(一个或多个)轴承都布置在叶轮与驱动器之间。

在该情况下，第一单元的叶轮11是“低”压源单元：由悬臂叶轮处理的流率的典型的值是大约50,000m³每小时，其中入口压力值是大约1bar并且出口压力值是大约2或3bar。

在另一侧上，大齿轮21优选地借助于法兰连接或柔性联接来连接到所述第二驱动器轴端4。

根据在图1中所示的第一实施例，所述第二单元20包含大齿轮21，该大齿轮21通过在典型的整体齿轮式压缩机组件中的小齿轮来驱动至少一个从动轴22,23。优选地，为了获得较高的出口压力值，大齿轮21包含两个或多个从动轴，例如，第一从动轴22和第二从动轴23，其分别借助于小齿轮传动地连接到大齿轮21。

所述小齿轮为带齿的轮，其具有的直径小于大齿轮的直径。小齿轮直接地接合在大齿轮上，从而后者的旋转产生小齿轮的旋转。

所述从动轴22a,22b,23a,23b中的每个在其相对的端部处支撑悬臂叶轮。

根据本发明的一种实施例，两个从动轴22,23构造成以不同的转速旋转。

用于第二单元20的典型的流率值是大约50,000和200,000m³每小时，其中壳等级(casingrating)在ansi300到1500之间变化。

根据在图1中所示的压缩单元1的第一实施例，驱动器2驱动连接到所述第一驱动器轴3的单个悬臂叶轮11。

在压缩单元1的另一侧上，相同的驱动器2驱动大齿轮21，该大齿轮21优选地包含两个从动轴22,23，第一从动轴22在其端部处支撑一对第一悬臂叶轮22a,22b，第二从动轴23在其端部处支撑一对第二悬臂叶轮23a,23b。

根据图1的方案，第一悬臂叶轮22a,22b和第二悬臂叶轮23a,23b流体地连接，从而气流穿过第一从动轴22的第一悬臂叶轮22a,22b，并且然后穿过第二从动轴23的第二悬臂叶轮，因此形成用于将小流率压缩到高压力值的第一多级压缩单元。该构造在图1中借助于利用参考标号40标示的虚线示出，其代表在叶轮之间的液压连接。

根据本发明的第二实施例，第一单元10的悬臂叶轮11的出口流体地连接到第二单元20的入口，因此形成第二多级压缩单元。该构造在图1中借助于虚线30表示，其代表在单元之间的液压连接。

在该构造中，第一单元10向第二单元20提供气体流率，因此获得易于制成带有高总体压缩比的大流率的压缩单元。

根据在附图中未示出的本发明的第三实施例，第一单元10包含悬臂叶轮11，该悬臂叶轮11借助于齿轮组件来连接到所述第一驱动器轴3，代替法兰连接到所述第一驱动器轴上。

根据在图2中所示的本发明的第四实施例，第一单元10包含梁式压缩机(beamcompressor)。所述梁式压缩机可法兰连接到所述第一驱动器轴3，或备选地，梁式压缩机可借助于齿轮组件连接到所述第一驱动器轴3。

典型的梁式压缩机的壳等级从ansi600变化到api15000。

当第一单元10包含梁式压缩机时，梁式压缩机的入口可液压地连接到第二单元20的大齿轮21的输出端。根据该布置，第一单元10接收来自第二单元20的输出端的流率，因此形成允许达到更高的压缩比的第三多级压缩单元。在第一单元10与第二单元20之间的液压连接在图2中借助于虚线50表示。

根据本发明的压缩单元因此解决了困扰现有技术的缺陷。

利用根据本发明的压缩单元达到的结果中的一个是利用极为通用的构造来减小装置的占用面积。