用于湿气环境的离心压缩机及制备方法

专利名称：用于湿气环境的离心压缩机及制备方法
用于湿气环境的离心压缩机及制备方法
背景技术：
本公开主要涉及离心压缩机及其制备方法。已广泛应用的天然气领域具有不断增加的较高水含量、需要增加使用湿气处理和 技术的特征。现有装置能够泵送具有高于5%体积液体含量的双相混合物，但对于较低液 体含量，需要一般笨重且昂贵的分离器。轴流式压缩机使用雾化和级间水注入，以降低压缩 机功；然而，通常使微粒雾化成小于IOmm(毫米)的尺寸，并且体积液体含量小于0. 1%，这 使蒸发很快。也用常规离心或轴流式压缩机在非常规条件下压缩具有显著液体含量的混合 物，例如，在涡轮风扇飞机和涡轮喷气飞机起飞或着陆期间摄入水(或甚至冰)。然而，虽然 在大液滴中分布，但由于液滴对叶轮叶片冲击引起的磨耗、腐蚀、转子不平衡和/或由于水 和叶轮和压缩机扩散器之间增加摩擦的效率损失，在液体含量显著的条件下连续和延长操 作具有挑战性。传统上，为了进行气体和液体的第一分离，一般在压缩机上游使用第一主分离级， 随后使用第二分离级，用于分离较微小的液滴。分离级可以为静态，并且在压缩机外部，或 者为动态并埋入压缩机外壳。这允许压缩机对几乎完全气体介质操作，并且可用标准技术 设计。经分离的液体通常用泵除去。然而，这些布置一般笨重、复杂并且花费大。在工业上存在的挑战包括与具有只标准干燥气体压缩机和分离器的系统比较减 少吸收能量，减小上游分离器的尺寸、重量和成本，排除需要级间分离器，并用很多湿气离 心压缩机级设计系统，以代替具有埋入压缩机的旋转分离器或在压缩机上游的笨重静态分 离器的系统。本公开涉及需要在离心压缩机中更有效地分离湿气混合物，特别对于最高达5% 的体积液体含量。发明概述因此，在一个实施方案中，一种离心压缩机包括适用于借助于疏水、超疏水、亲 水或超亲水表面层中至少一个来分离液相和气相的至少一级(stage)，其中疏水和/或 超疏水表面层置于进口导流叶片、叶轮、返回通道直轮毂(straight hub)或出口轮毂弯 头(exiting hub bend)中至少一个上，亲水和/或超亲水表面置于叶轮箱、扩散器壳 (diffuser casing)、出口箱弯头(exiting casing bend)、返回通道直轮毂、出口轮毂弯 头、收集点或排放口中至少一个上。在另一个实施方案中，一种方法包括在离心压缩机的至少一级的进口导流叶片、 叶轮、返回通道直轮毂或出口轮毂弯头的至少一个上布置疏水和/或超疏水表面层；和/或 在所述至少一级的叶轮箱、扩散器壳、出口箱弯头、返回通道直轮毂、出口轮毂弯头、收集点 或排放口中至少一个上布置亲水和/或超亲水表面层，其中离心压缩机适用于从湿气混合 物分离液相和气相。在研究以下附图和详述后，所公开离心压缩机的其他特征和优点对本领域的技术 人员来讲将或变得显而易见。附图简述
在附图中，在全部几个视图中类似的参数数字指示相应的部件。

图1为具有四级的代表性现有技术离心压缩机的3维切开图像。图2为现有技术离心压缩机的第一级的3维近距离(close-up)切开视图。图3为显示三级的现有技术离心压缩机的示意横截面图。图4为所公开离心压缩机的单级的示意横截面图，该离心压缩机具有在暴露于湿 气混合物的选择表面上布置的亲水和疏水层。较粗线表示包含亲水和疏水层的表面。图5为离心层的选择表面的示意图，该离心层具有在亲水或疏水层和基体金属之 间布置的粘合涂层。发明详述本文主要公开用于处理和输送气_水混合物和双相气_液混合物的离心压缩机 装置。所述压缩机在暴露于湿气的选择表面上利用疏水、超疏水、亲水和/或超亲水层，这 改善了机器在湿条件的性能。目的是达到一般为更复杂系统的相同分离效率和操作性，该 更复杂系统由在前面有洗涤器或分离器的用于干燥气体的标准离心压缩机构成，但使用较 小、较简单和较廉价的洗涤器和分离器。利用湿压缩机级使这成为可能，湿压缩机级通过接 受流动流中有限量的水，能够减轻上游分离器上的负荷。所述压缩机可用于例如多种应用， 这些应用需要输送和压缩具有大的水含量的混合物而不用预先处理，或具有小型或不完全 分离装置特征的下游装置，就能留下重的液体含量。更具体地讲，所述装置将用于压缩具有 大于约0%体积至高达约5%体积液体含量的气体混合物。图1描绘代表性现有技术离心压缩机10的3维切开图像，压缩机10具有四级46， 48，50和51、叶轮18和可旋转轴24。可利用更大或更小级数。图2为现有技术离心压缩机10的第一级的3维近距离视图，显示通路14、进口导 流叶片16、叶轮18、叶轮叶片20和扩散器26。图3为显示三级46，48和50的现有技术离心压缩机10的示意横截面图。包含不 同大小水液滴的主要气体混合物通过进口通道12进入压缩机10的一级46，并通过具有进 口导流叶片16的通路14进入第一多叶片叶轮18，第一多叶片叶轮18包含叶轮叶片20和 叶轮箱22。叶轮18附接到可旋转轴24。叶轮18的高旋转速度将气体离心引入扩散器26， 扩散器26具有扩散器壳28和扩散器出口箱弯头30。被压缩的气流通过扩散器出口箱弯头 30，随后通过具有返回通道壳34、返回通道直轮毂36的返回通道32和去涡旋叶片38，用于 将气体混合物引入出口轮毂弯头40和另外的多叶片叶轮42，代表压缩机10的第二级48。 多叶片叶轮44分别代表压缩机10的第三级50。图中也显示收集点52和54，用于将水膜 从内壁转移到外壁，最终通过排放口 56和58去除。图4为利用许多级的离心压缩机60的第一级的示意图，其中至少一级包括选择表 面，所述选择表面包括在其上面布置的疏水、超疏水、亲水和/或超亲水表面层。在操作中， 疏水、超疏水、亲水和/或超亲水表面层直接与湿气流接触。在此实施方案中，进口导流叶 片62用疏水或超疏水层64涂覆，以使含水液滴(moisture droplet)大小减小到最低限 度。这帮助减小由液相液滴与叶轮叶片冲击引起的磨耗，这种磨耗是对叶轮叶片主要损伤 的主要原因。同样，叶轮66 (包括叶轮叶片70和/或叶轮轮毂72)的表面用疏水和/或超 疏水层68涂覆，以避免在叶轮叶片70和叶轮轮毂72上产生厚液体膜层，厚液体膜层会妨 碍有效操作，因此它们增加摩擦，并改变设计速度三角分布。叶轮箱74和扩散器壳76分别用亲水或超亲水物质78和80涂覆，以促进在壁上形成液体膜。这些液体膜然后进到返回 通道84前的出口箱弯头82，适当对返回通道84选择曲率半径，以在排放系统收集经分离的 水。返回通道壳86和/或返回通道直轮毂88用疏水和/或超疏水表面层90涂覆，以进一 步使液滴形成减少到最低限度。第一收集点102和第二收集点100用亲水或超亲水表面层 涂覆，以促进液体膜从内壁转移到外壁。第一排放口 92和第二排放口 94分别从出口箱弯 头82和/或出口轮毂弯头96去除液体膜。出口轮毂弯头96上的亲水或超亲水层98与后 面叶轮上游的出口轮毂弯头96上的适当设计的半径共同帮助收集剩余的液相，因此剩余 的液相将在下一级之前通过第二排放口 94提取。在此点，双相混合物具有基本较小的液体 含量。如果仍需要水分分离，可随后有另外的级，这些级具有与进口导流叶片62下游的第 一级相同的构型。否则，余下离心级可只适用于干燥气体，并作相应设计。疏水、超疏水、亲水和/或超亲水表面层的组合提供从液相有效分离气相和阻止 形成液体液滴的手段，从而阻止叶轮叶片且特别阻止叶轮叶片前缘的磨耗。分离的液相可 以收集，并且通过有目的设计的管道系统弃去，或者可出于中间冷却目的，以降低压缩功的 足够有效方式在压缩机连续级中通过雾化重新引入。因此，在一个实施方案中，一种离心压缩机包括适用于借助于疏水、超疏水、亲水 或超亲水表面层中至少一个来分离液相和气相的至少一级，其中疏水和/或超疏水表面层 置于进口导流叶片、叶轮、返回通道直轮毂或出口轮毂弯头中至少一个上，亲水和/或超亲 水表面置于叶轮箱、扩散器壳、出口箱弯头、返回通道直轮毂、出口轮毂弯头、收集点或排放 口中至少一个上。在一个实施方案中，离心压缩机包括1至10级。在一个实施方案中，湿 气混合物包含大于约0%体积至高达约5%体积的水分含量。在本公开中，固体表面的“液体湿润性”或“湿润性”通过观察表面和处于表面上 的水滴之间发生的相互作用性质确定。具有高湿润性的表面倾向于允许水滴铺展于相对较 宽表面区域上(从而“湿润”表面)，并且水滴与表面的静态接触角为约5°至约90°。将 这些表面称为亲水表面。在极端情况下，液体在表面上铺展成膜，并且具有约0°至小于约 5°的静态接触角。将这些表面称为超亲水表面。另一方面，在表面具有低湿润性时，水倾向 于保持具有大于约90°至约175°的静态接触角的很好形成的球状滴。将这些表面称为疏 水表面。在极端情况下，水形成具有大于约175°至约180°的静态接触角的接近球形滴， 并且水滴容易在最微小干扰下滚离表面。将这些表面称为超疏水表面。在一个实施方案中，亲水层包含选自金属、塑料、陶瓷、玻璃及前述填料组合的填 料。这些包括白垩、玻璃球、玻璃微球、矿物纤维(如硅灰石)、玻璃纤维、碳纤维和陶瓷纤维 (如氮化硅或碳化硅纤维)。在一个实施方案中，亲水层包含由钎焊合金机械或冶金粘合到 第一表面的精细、大体球状金属、陶瓷或金属/陶瓷物质。金属/陶瓷亲水层包含基于金属 /陶瓷亲水层总重量约60%重量至约80%重量(重量百分数)金属/陶瓷物质和约20% 重量至约40%重量钎焊合金，更具体地讲，约70%重量至约80%重量金属/陶瓷物质和约 20%重量至约30%重量钎焊合金。金属亲水层包含基于金属亲水层总重量约80%重量至 约99%重量金属物质和约重量至约20%重量钎焊合金，更具体地讲，约90%重量至约 99%重量金属物质和约重量至约2%重量钎焊合金。陶瓷亲水层包含基于陶瓷亲水层 总重量约40%重量至约70%重量陶瓷物质和约30%重量至约60%重量钎焊合金，更具体 地讲，约50%重量至约60%重量陶瓷物质和约40%重量至约50%重量钎焊合金。
在必须增加亲水性时，金属、金属/陶瓷或陶瓷物质与钎焊合金之比可以增加，但 要以亲水层对金属基体表面的粘合力减小为代价。相反，在需要较佳粘合力时，可减小此 比，这将产生减小的亲水性。本发明也考虑在金属基体表面和亲水层之间布置的粘合涂层，以提供亲水层对压 缩机的金属基体的最佳粘合。用于亲水层的示例性金属包括铝、钴、硅、锰、铬、钛、锆、铁、硒、镍或包含至少一种 前述金属的组合。金属可进一步与选自碳、硼、磷、硫、氧、氮及包含至少一种前述元素的组 合的非金属元素组合。焊接使亲水层组分粘合在一起，并封闭这些组分的各种界面。焊接操作也可用于 使涂层的临时有机粘合剂分解，而没有任何明显的残余物。钎焊合金可包含任何使亲水层 的金属、金属陶瓷或陶瓷粉末冶金或机械粘合到选择基体的金属钎焊合金。示例性焊接化 合物包括Wall Colmonoy以商品名C0LM0N0Y 和NICROBRAZ 销售的镍和钴焊接化合物。 然而，本发明考虑使亲水组合物冶金或机械粘合到基体的任何物质，其条件为它不会不利 影响层的粘合或需要的亲水性质。用于亲水层的示例性陶瓷物质包括选自未水合氧化铝、水合氧化铝、氧化铒、氧化 钇、氧化钙、二氧化铈、氧化钪、氧化镁、氧化铟、氧化镱、氧化镧、氧化钆、氧化钕、氧化钐、氧 化镝、氧化锆、氧化铕、氧化钕、氧化镨、二氧化铀、氧化铪、氧化钇稳定化的氧化锆、二氧化 铈稳定化的氧化锆、氧化钙稳定化的氧化锆、氧化钪稳定化的氧化锆、氧化镁稳定化的氧 化锆、氧化铟稳定化的氧化锆、氧化镱稳定化的氧化锆及包含至少一种前述物质的组合的 金属氧化物物质。关于不同氧化锆的描述，参见例如Kirk-Othmer' s Encyclopedia of Chemical Technology，第3版，Vol. 24，pp. 882-883(1984)。氧化钇稳定化的氧化锆可包含 约重量至约20%重量氧化钇(基于氧化钇和氧化锆的组合重量)，更一般约3%重量至 约10%重量氧化钇。这些化学稳定化的氧化锆可还包含一种或多种第二金属(例如镧系元 素或锕系元素)氧化物。参见2000年2月15日颁布的美国专利号6，025，078 (Rickerby 等)和2001年12月21日颁布的美国专利号6，333，118 (Alperine等)。还其他陶瓷物质 也包括通式A2B2O7的烧绿石，其中A为具有3+或2+价的金属(例如，钆、铝、铈、镧或钇)，B 为具有4+或5+价的金属(例如，铪、钛、铈或锆)，其中A和B化合价之和为7。此类型的代 表性物质包括锆酸钆、钛酸镧、锆酸镧、锆酸钇、铪酸镧、锆酸铈、铈酸铝、铪酸铈、铪酸铝和 铈酸镧。其他实例公开于2000年9月12日颁布的美国专利号6，117，560 (Maloney) ,2001 年1月23日颁布的美国专利号6，177，200(Maloney)、2001年9月4日颁布的美国专利号 6，284，323 (Maloney) ,2001 年 11 月 20 日颁布的美国专利号 6，319，614 (Beele)和 2002 年 5月14日颁布的美国专利号6，387，526 (Beele)。其他示例性陶瓷物质包括以下文献中公开的那些2003年12月30日提交的美国 非临时申请顺序号 10/748，508，其标题为 “CERAMIC COMPOSITIONS USEFUL FOR THERMAL BARRIER COATINGS HAVING REDUCED THERMAL CONDUCTIVITY”(可用于具有降低热导率的 热隔离涂层的陶瓷组合物MSpitsberg等)；和2003年12月30日提交的美国非临时申 请顺序号 10/748，520，其标题为 “CERAMIC COMPOSITIONS USEFUL IN THERMAL BARRIER COATINGS HAVING REDUCED THERMAL CONDUCTIVITY”(可用于具有降低热导率的热隔离 涂层的陶瓷组合物)(Spitsberg等)，分别相应于2005年11月1日颁布的美国专利号
76，960，395和2008年4月29日颁布的美国专利7，364，802。在这些参考文献的第一参考 文献中公开的陶瓷组合物包含至少约91%摩尔氧化锆和最高达约9%摩尔稳定剂组分，该 稳定剂组分包含第一金属氧化物，所述第一金属氧化物选自氧化钇、氧化钙、二氧化铈、氧 化钪、氧化镁、氧化铟、氧化镱及其混合物；三价金属原子的第二金属氧化物，所述第二金属 氧化物选自氧化镧、氧化钆、氧化钕、氧化钐、氧化镝及其混合物；和三价金属原子的第三金 属氧化物，所述第三金属氧化物选自氧化铒、氧化镱及其混合物。一般这些陶瓷组合物包含 约91%摩尔至约97%摩尔氧化锆(更一般约92%摩尔至约95%摩尔氧化锆)和约3%摩 尔至约9%摩尔(更一般约5%摩尔至约8%摩尔)稳定组分的组合物。第一金属氧化物 (一般为氧化钇)可占陶瓷组合物的约3%摩尔至约6%摩尔，更一般约3%摩尔至约5%摩 尔。第二金属氧化物(一般为氧化镧或氧化钆)可占陶瓷组合物的约0.25%摩尔至约2% 摩尔，更一般约0.5%摩尔至约1.5%摩尔。第三金属氧化物(一般为氧化镱)可占陶瓷组 合物的约0. 5%摩尔至约2%摩尔，更一般约0. 5%摩尔至约1. 5%摩尔，并且第二金属氧化 物与第三金属氧化物之比一般为约0.5%摩尔比(to)约2%摩尔，更一般约0. 75%摩尔比 约1. 33%摩尔。还其他的陶瓷组合物可包含至少约91 %摩尔氧化锆和最高达约9%摩尔稳定剂 组分，所述稳定剂组分包含第一金属氧化物，所述第一金属氧化物选自氧化钇、氧化钙、二 氧化铈、氧化钪、氧化镁、氧化铟及其混合物；和三价金属原子的第二金属氧化物，所述第二 金属氧化物选自氧化镧、氧化钆、氧化钕、氧化钐、氧化镝、氧化铒、氧化镱及其混合物。一般 这些陶瓷组合物包含约91%摩尔至约97%摩尔氧化锆(更一般约92%摩尔至约95%摩 尔氧化锆)和约3%摩尔至约9%摩尔(更一般约5%摩尔至约8%摩尔)稳定组分的组合 物。第一金属氧化物(一般为氧化钇)可占陶瓷组合物的约3%摩尔至约6%摩尔，更一般 约4%摩尔至约5%摩尔。第二金属氧化物(一般为氧化镧、氧化钆或氧化镱，更一般为氧化 镧)可占陶瓷组合物的约0. 5 %摩尔至约4 %摩尔，更一般约0. 8 %摩尔至约2 %摩尔，其中 第二金属氧化物(例如氧化镧/氧化钆/氧化镱)与第一金属氧化物(例如氧化钇)的％ 摩尔比为约0. 1至约0. 5，一般约0. 15至约0. 35，更一般约0. 2至约0. 3。在一个实施方案中，离心压缩机的选择表面还包括在亲水或疏水层之间布置的粘 合涂层。粘合涂层能够使亲水或疏水层更强地粘合到压缩机金属基体的选择表面。所述选 择表面包括以上所述的任何离心压缩机表面。图5示意说明置于基体104的选择表面106 上的粘合涂层108，其与顶部亲水/超亲水或疏水/超亲水层110相邻并接触。粘合涂层可由保护下面选择表面基体的金属抗氧化物质形成。用于粘合涂层的示 例性物质包括覆盖粘合涂料，如MCrAlY合金(例如，合金粉末)，其中M表示金属，如铁、镍、 钼或钴；或NiAl (Zr)覆盖涂料；和各种贵金属扩散铝化物，如铝化钼；及简单铝化物(即， 不用贵金属形成的那些)，如铝化镍。粘合涂层可通过各种常规技术中任何技术施加、沉积或另外形成于选择表面 上，如化学沉积；物理蒸气沉积(PVD)，包括电子束物理蒸气沉积(EB-PVD)；等离子体喷 涂，包括空气等离子体喷涂(APS)和真空等离子体喷涂(VPS)；离子等离子体；或其他热 喷沉积方法，如高速氧燃料(HVOF)喷涂、爆炸喷涂或丝喷涂、化学气相沉积(CVD)、包渗 (pack cementation)和气相铝化(在金属扩散铝化物的情况下)(参见，例如1979年4 月10日颁布的美国专利号4，148，275 (Benden等)；1999年7月27日颁布的美国专利号5，928，725 (Howard 等)；和 2000 年 3 月 21 日颁布的美国专利号 6，039，810 (Mantkowski 等)及其组合)。一般如果用等离子体喷涂或扩散技术沉积粘合涂层，厚度为约25微米至 约500微米。对于由PVD技术(如EB-PVD)或扩散铝化物方法沉积的粘合涂层，厚度更一 般为约25微米至约75微米。在施加亲水层中，经常需要涂料组合物还包含可蒸发有机粘合剂或短效粘合剂， 以将金属、金属/陶瓷、陶瓷和钎焊合金组分保持在适当位置，直到冶金和/或机械粘合到 基体表面和/或粘合到粘合涂层。挥发性有机粘合剂的精确量不特别重要，因为有机粘合 剂在组合过程中烧尽或蒸发。可蒸发有机粘合剂可具有任何组成，其条件为不会不利影响亲水层对选择表面的 粘合，或者，如果存在粘合涂层，有机粘合剂不会不利影响亲水层的湿成膜性质，并且有机 粘合剂在例如500°C至700°C焊接温度下完全热分解，留下很少残余物。示例性有机粘合剂 包括纤维素、丙烯酸类、多元醇、聚丙烯酰胺、聚醚、丙二醇单甲醚乙酸酯和其他乙酸酯及其 混合物。在确保形成湿膜中亲水层的优点至少在对叶轮减小磨耗和在湿气混合物中液相 从气相分离中提高效率方面认识，因此，与没有亲水层的离心压缩机比较降低功率，并提高 分离过程的效率。在另一个实施方案中，离心压缩机的选择表面包括亲水层，该亲水层含非短效有 机粘合剂和至少一种上述填料的交联网络，其中有机粘合剂不经过热分解。在此实施方案 中，亲水层不经过大于约300°C的温度。有机粘合剂可包括任何亲水热塑性或热固性物质， 其条件为不会不利影响亲水层的粘合和湿成膜性质。公开的压缩机也包括一个或多个表面，此类表面包含置于其上的疏水或超疏水 层。在一个实施方案中，疏水或超疏水层包含选自金属、塑料、陶瓷、玻璃及前述填料的组合 的填料。用于疏水层的示例性金属填料包括选自铍、镁、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、 锌、镓、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铼、钯、银、镉、铟、锡、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、
铥、镱、镥、铪、钽、钨、铼、锇、铱、钼、金、铊、铅、铋及包含至少一种前述金属的组合的那些填 料。特别是，金属填料为钛、铝、镁、镍或其组合。甚至更特别是，金属填料为铝-镁合金，特 别优选为AlMg3。在一个实施方案中，疏水层还包含热固性或热塑性树脂。示例性热固性树脂包括 邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-苯酚-甲 醛树脂、苯酚_甲醛树脂、聚酰亚胺、硅橡胶和不饱和聚酯树脂或包含至少一种前述热固性 树脂的组合。示例性热塑性树脂包括热塑性聚烯烃，例如聚丙烯或聚乙烯、聚碳酸酯、聚酯碳酸 酯、聚酯(例如，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚苯乙烯、 苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂、含苯乙烯接枝共聚物的橡胶(例如丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯(ABS)聚合物)、聚酰胺、聚氨酯、聚苯硫醚、聚氯乙烯或包含至少一种前述热 塑性树脂的组合示例性聚烯烃包括高密度和低密度聚乙烯，即约0. 91g/cm3至约0. 97g/cm3的密 度，或约10，000g/mol至约1，000，000g/mol分子量的聚丙烯。
本发明考虑烯烃或与其他α _烯烃的其他共聚物，例如乙烯与丁烯、己烯和/或辛 烯的聚合物、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、ΕΒΑ(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、EEA(乙 烯_丙烯酸丁酯共聚物)、EAS (丙烯酸-乙烯共聚物)、EVK(乙烯-乙烯基咔唑共聚物)、 EPB (乙烯-丙烯嵌段共聚物)、EPDM(乙烯-丙烯-二烯共聚物)、PB (聚丁烯)、PMP (聚 甲基戊烯)、PIB(聚异丁烯)、NBR(丙烯腈-丁二烯共聚物)、聚异戊二烯、甲基_ 丁烯共聚 物、异戊二烯-异丁烯共聚物。本文所用术语“聚碳酸酯”是指具有以下式(1)的重复结构碳酸酯单元的组合物
权利要求
1.一种离心压缩机，所述离心压缩机包括适用于借助于疏水、超疏水、亲水或超亲水表面层中至少一个来分离液相和气相的至 少一级，其中所述疏水和/或超疏水表面层置于进口导流叶片、叶轮、返回通道直轮毂或出 口轮毂弯头中至少一个上，并且所述亲水和/或超亲水表面置于叶轮箱、扩散器壳、出口箱 弯头、返回通道直轮毂、出口轮毂弯头、收集点或排放口中至少一个上。
2.权利要求1的离心压缩机，其中所述压缩机具有1至10级。
3.权利要求1或2的离心压缩机，其中所述湿气混合物具有大于0%体积至高达5%体 积的水分含量。
4.前述权利要求中任一项的离心压缩机，所述离心压缩机包括构造成压缩干燥气体的至少一级。
5.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述亲水层包括金属、陶瓷或金属/陶 瓷物质，并且由钎焊合金粘合到第一表面。
6.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述亲水层包括选自未水合氧化铝、水 合氧化铝、氧化铒、氧化钇、氧化钙、二氧化铈、氧化钪、氧化镁、氧化铟、氧化镱、氧化镧、氧 化钆、氧化钕、氧化钐、氧化镝、氧化锆、氧化铕、氧化钕、氧化镨、二氧化铀、氧化铪、氧化钇 稳定化的氧化锆、二氧化铈稳定化的氧化锆、氧化钙稳定化的氧化锆、氧化钪稳定化的氧化 锆、氧化镁稳定化的氧化锆、氧化铟稳定化的氧化锆、氧化镱稳定化的氧化锆及包含至少一 种前述物质的组合的金属氧化物物质。
7.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述亲水层包括锆酸钆、钛酸镧、锆酸 镧、锆酸钇、铪酸镧、锆酸铈、铈酸铝、铪酸铈、铪酸铝和铈酸镧。
8.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述疏水、超疏水、亲水和/或超亲水 表面层还包括粘合涂层，所述粘合涂层在相应的疏水、超疏水、亲水和/或超亲水表面层中 间。
9.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述疏水层包括金属，所述金属选自铍、 镁、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铼、钯、银、镉、铟、锡、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钽、钨、铼、锇、铱、钼、金、铊、铅、铋及包含 至少一种前述金属的组合。
10.权利要求9的离心压缩机，其中所述金属为钛、铝、镁、镍、铝-镁合金或其组合。
11.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述疏水层还包含热固性或热塑性聚 合物。
12.权利要求11的离心压缩机，其中所述热固性聚合物包括树脂，所述树脂选自邻苯 二甲酸二烯丙酯树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、三聚氰胺-苯酚-甲醛树 脂、苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、硅橡胶、不饱和聚酯树脂及包含至少一种前述热固性聚合 物的组合。
13.权利要求11的离心压缩机，其中所述热塑性树脂是选自以下的物质聚丙烯、聚乙 烯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚有机硅氧烷-聚碳酸酯、聚酯、聚酯碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯共 聚物、苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂、含苯乙烯接枝共聚物的橡胶、聚酰胺、聚氨酯、聚苯硫醚、 聚氯乙烯及包含至少一种前述热塑性树脂的组合。
14.前述权利要求中任一项的离心压缩机，其中所述疏水层还包含经表面处理的颗粒状填料。
15.一种方法，所述方法包括在离心压缩机的至少一级的进口导流叶片、叶轮、返回通道直轮毂或出口轮毂弯头的 至少一个上布置疏水和/或超疏水表面层；和/或在所述至少一级的叶轮箱、扩散器壳、出口箱弯头、返回通道直轮毂、出口轮毂弯头、收 集点或排放口中至少一个上布置亲水和/或超亲水表面层； 其中所述离心压缩机适用于从湿气混合物分离液相和气相。
16.权利要求15的方法，其中布置所述亲水层还包括将亲水层加热到有效使可蒸发有 机粘合剂挥发的温度。
17.权利要求15或16的方法，其中将所述亲水、超亲水、疏水和超疏水表面层置于粘合涂层上。
18.权利要求15至17中任一项的方法，其中所述湿气混合物具有大于0%体积至高达 5%体积的水分含量。
全文摘要
一种离心压缩机包括适用于借助于疏水、超疏水、亲水或超亲水表面层中至少一个来分离液相和气相的至少一级，其中疏水和/或超疏水表面层置于进口导流叶片、叶轮、返回通道直轮毂或出口轮毂弯头中至少一个上，并且亲水和/或超亲水表面置于叶轮箱、扩散器壳、出口箱弯头、返回通道直轮毂、出口轮毂弯头、收集点或排放口中至少一个上。
文档编号B01D71/00GK102119052SQ200980131849
公开日2011年7月6日 申请日期2009年6月8日 优先权日2008年6月12日
发明者C·E·沃尔夫, C·切雷特利, E·A·O·加赖巴, K·K·瓦拉纳西, M·B·施米茨 申请人:通用电气公司