双级罗茨蒸汽压缩机的制作方法

本发明涉及罗茨蒸汽压缩机技术领域，特别涉及双级罗茨蒸汽压缩机。

背景技术：

mvr蒸发器作为传统多效蒸发器和反应釜的替代品有众多优势：高效节能、高自动化等。但是在高沸点升领域mvr蒸发器由于蒸汽压缩机的限制到目前为止还无法很好的进行处理。单级高速离心蒸汽压缩机沸点升上限为22℃，单级罗茨蒸汽压缩机沸点升上限为20℃。并且鉴于水蒸气的气体特性两种蒸汽压缩机的升压都在100kpa以下。所以在特殊溶液要求高沸点升的场合mvr蒸发器有着无法逾越的技术屏障。

即现有的mvr蒸发器存在以下问题：

高沸点升的技术难题；

高升压的技术难题；

在高温升，高压升的情况下节能的技术难题。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双级罗茨蒸汽压缩机。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种双级罗茨蒸汽压缩机，包括一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机，所述一级罗茨蒸汽压缩机的出汽口通过第一金属波纹管、连接管和第二金属波纹管与二级罗茨蒸汽压缩机的进口接管连接；一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机通过传动机构与同一电机的输出端连接并同时动作，一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机压力比成比例分配。

进一步地，压力比成比例分配的具体计算公式为：

双级蒸汽压缩机功率计算公式(省功原理)

一级理论功率n1：n1＝(pz-pj)q1/a，单位kw；

二级理论功率n2：n2＝(pc-pz)q2/a，单位kw；

式中：

pj为一级压缩机进口压力，单位pa；

pz为级间压力，单位pa；

pc为二级罗茨蒸汽压缩机出口压力，单位pa；

q1为一级罗茨蒸汽压缩机理论流量，单位m³/min；

q2为二级罗茨蒸汽压缩机理论流量，m³/min；

a为单位换算系数，6×10⁴；

总理论功率n：n＝n1+n2＝(pz-pj)q1/a+(pc-pz)q2/a＝

(pc-pj)q1/a-(pc-pz)(q1-q2)/a，单位kw；

其中，(pc-pz)(q1-q2)/a就是双级压缩机相对于单级压缩机省去的理论功率；

压力比的分配公式：

设：q1/q2＝α，pc/pj＝ε；

则ε1＝pz/pj＝q1/q2＝α，ε2＝pc/pz＝ε/α；

其中：

ε为双级压缩机总压力比；

ε1一级罗茨蒸汽压缩机总压力比；

ε2二级罗茨蒸汽压缩机总压力比；

压力比分配的最佳状态为双级罗茨蒸汽压缩机最省功状态；

压力比分配最佳状态为：

最佳压力分配下的理论功率为：

单位kw；

式中：

nz为最小理论功率。

进一步地，所述一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机均固定安装在底座上，底座通过地脚螺栓固定在地基上。

进一步地，所述二级罗茨蒸汽压缩机的出汽口上设有压力表。

进一步地，所述二级罗茨蒸汽压缩机的进口接管上设有密封水口。

进一步地，所述一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机上均设有冷水口。

进一步地，一级罗茨蒸汽压缩机的进风管上设有一级密封水口。

进一步地，所述传动机构为皮带传动。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

利用单级罗茨蒸汽压缩机在材料上的优势，双相不锈钢优越的材料属性(高强度、良好的抗腐蚀性、较低的热膨胀系数等)，使得双级罗茨蒸汽压缩机的问世成为现实，并且为了解决两台罗茨蒸汽压缩机串联温升过高，将双级罗茨蒸汽压缩机进口处、级间都设施冷却水口以便均匀降温。

双级罗茨蒸汽压缩机升温最高能达到32℃，压升最高能达到196kpa。解决了mvr蒸发器高沸点升、高升压的难题。

双级罗茨蒸汽压缩机串联之后并不是单纯的两台单级蒸汽压缩机轴功率的叠加。而是两台单级罗茨蒸汽压缩机轴功率总和的70％。也就是说双级罗茨蒸汽压缩机省功30％。这是双级罗茨蒸汽压缩机最大的特点。双级罗茨蒸汽压缩机的省功是通过对罗茨蒸汽压缩机单台的配比来实现的。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的左视图；

图3为本发明的俯视图。

图中：

1一级罗茨蒸汽压缩机、2二级罗茨蒸汽压缩机、3第一金属波纹管、4连接管、5第二金属波纹管、6进口接管、7减速器、8电机、9底座、10地脚螺栓、11地基、12压力表、13密封水口、14冷水口、15一级密封水口。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1-3所示，该发明包括一级罗茨蒸汽压缩机1和二级罗茨蒸汽压缩机2。一级罗茨蒸汽压缩机1和二级罗茨蒸汽压缩机2均固定安装在底座9上，底座9通过地脚螺栓10固定在地基11上。一级罗茨蒸汽压缩机的出汽口与第一金属波纹管3的一端密封连接，第一金属波纹管3的另一端与连接管4的一端密封连接，连接管4的另一端与第二金属波纹管5的一端密封连接，第二金属波纹管5的另一端与二级罗茨蒸汽压缩机的进口接管6密封连接。

一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机通过减速器7与同一电机8的输出端连接并同时动作，一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机压力比成比例分配。

具体分配计算公式如下：

双级蒸汽压缩机功率计算公式(省功原理)：

一级理论功率n1：n1＝(pz-pj)q1/a，单位kw；

二级理论功率n2：n2＝(pc-pz)q2/a，单位kw；

式中：

pj为一级压缩机进口压力，单位pa；

pz为级间压力，单位pa；

pc为二级罗茨蒸汽压缩机出口压力，单位pa；

q1为一级罗茨蒸汽压缩机理论流量，单位m³/min；

q2为二级罗茨蒸汽压缩机理论流量，m³/min；

a为单位换算系数，6×10⁴；

总理论功率n：n＝n1+n2＝(pz-pj)q1/a+(pc-pz)q2/a＝

(pc-pj)q1/a-(pc-pz)(q1-q2)/a，单位kw；

其中，(pc-pz)(q1-q2)/a就是双级压缩机相对于单级压缩机省去的理论功率。

压力比的分配公式：

设：q1/q2＝α，pc/pj＝ε；

则ε1＝pz/pj＝q1/q2＝α，ε2＝pc/pz＝ε/α；

其中：

ε为双级压缩机总压力比；

ε1一级罗茨蒸汽压缩机总压力比；

ε2二级罗茨蒸汽压缩机总压力比。

压力比分配的最佳状态为双级罗茨蒸汽压缩机最省功状态。

压力比分配最佳状态为：

最佳压力分配下的理论功率为：

单位kw；

式中：

nz为最小理论功率。

双级罗茨蒸汽压缩机串联之后并不是单纯的两台单级蒸汽压缩机轴功率的叠加。而是两台单级罗茨蒸汽压缩机轴功率总和的70％。也就是说双级罗茨蒸汽压缩机省功30％。这是双级罗茨蒸汽压缩机最大的特点。双级罗茨蒸汽压缩机的省功是通过对罗茨蒸汽压缩机单台的配比来实现的。

二级罗茨蒸汽压缩机的出汽口上设有压力表12，可以实时监测观察二级罗茨蒸汽压缩机的压力情况，与设定的压力比值对照，以便进行及时的调整。

二级罗茨蒸汽压缩机的进口接管上设有密封水口13。

一级罗茨蒸汽压缩机和二级罗茨蒸汽压缩机上均设有冷水口14，将双级(一级、二级)罗茨蒸汽压缩机进口处、级间都设施冷却水口以便均匀降温。

一级罗茨蒸汽压缩机的进风管上设有一级密封水口15。双级罗茨蒸汽压缩机密封水不同于单级罗此蒸汽压缩机，双级罗茨蒸汽压缩机要通过两个地方通入密封水(一级，级间)才能达到压缩机进出口温度的平衡。

上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。