蒸汽压缩机机壳及其制造方法与流程

本发明涉及蒸汽压缩机机壳技术领域，具体而言，涉及一种蒸汽压缩机机壳及其制造方法。

背景技术：

mvr(机械式蒸汽再压缩技术，mechanicalvaporrecompression的简称)凭借其高效节能、低运行成本、经济可靠、结构紧凑等特点，越来越被化工和环保等相关企业关注和采用。近年来，国内的mvr作为一种节能减排的新技术逐渐被引进吸收，开始应用到化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域，将是未来的节能环保的发展趋势。

mvr蒸汽压缩机不锈钢方型变流道蜗壳，为方形变流道螺旋型结构，其产品制造精度和控制变形要求较高。作为mvr系统的核心部件蒸汽压缩机，通常情况下，压缩机机壳都是采用铸造方式来实现。但由于特殊工况、特殊材质的需要，大尺寸不锈钢壳体的出现。采用传统铸造方式，其机壳的整体质量存在不可控的缺陷而不能满足要求，且成本过高，制造周期很长，环境污染严重，已难以适应市场化生产的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种蒸汽压缩机机壳及其制造方法，实现了铸造改为焊接机壳，成本低、制造周期短、保护环境，提高了结构的稳定性、运行的安全性和制造的经济性，并增强了产品参与市场竞争的能力，使上述问题得到改善。

本发明是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种蒸汽压缩机机壳，包括后侧板组、前侧板、蜗壳板、内圈筒、环形筋组、出口异型变径管组及支撑筋组；

所述蜗壳板位于所述后侧板组与所述前侧板之间，所述蜗壳板分别与所述后侧板组和所述前侧板焊接，所述内圈筒位于所述前侧板的变高度螺旋内圈并与所述前侧板焊接，所述内圈筒、所述后侧板组、所述前侧板及所述蜗壳板形成涡流通道，所述环形筋组包括多个环形筋，所述环形筋包括第一筋板和第二筋板，所述第一筋板焊接于所述后侧板组和所述蜗壳板的外部，所述第二筋板与所述第一筋板连接，所述第二筋板焊接于所述前侧板和所述内圈筒的外部，所述第二筋板的宽度沿所述内圈筒的径向由所述蜗壳板朝向所述内圈筒逐渐增大，所述出口异型变径管组分别与所述蜗壳板、所述后侧板组及所述前侧板连接，所述出口异型变径管组与所述涡流通道连通，所述内圈筒与所述后侧板组之间具有间隙，所述支撑筋组焊接于所述后侧板组与所述内圈筒之间，蒸汽能够经所述间隙进入所述涡流通道并经所述出口异型变径管组的出气口排出。

在本发明可选的实施例中，所述出口异型变径管组包括相对设置的方形流道端和变径圆形出口端，所述方形流道端与所述涡流通道连通，所述变径圆形出口端用于与出口管道连接。

在本发明可选的实施例中，所述支撑筋组包括多个圆柱支撑筋，多个所述圆柱支撑筋环绕所述后侧板组的周向设置于所述后侧板组的靠近所述内圈筒的一侧。

在本发明可选的实施例中，所述第一筋板为l字形结构，所述第一筋板用于支撑所述蜗壳板与所述后侧板组，所述第二筋板为三角形结构，所述第二筋板与所述第一筋板焊接。

在本发明可选的实施例中，所述蒸汽压缩机机壳还包括多个吊耳，多个所述吊耳环绕所述蜗壳板的周向分布，所述吊耳垂直设置于所述环形筋上。

本发明实施例还提供了一种如上述的蒸汽压缩机机壳的制造方法，所述制造方法包括：

(1)将半圆板、半圆环和环形法兰依次拼焊形成半圆板组，在环形法兰上焊接四个定位块；

(2)在环形板的内外圆中心位置设置多个塞焊孔，将环形板和后侧板通过环形板的内外圆环形焊缝和塞焊孔连接；

(3)将半圆板组和后侧板组组装成后盘部，校正后盘部的不平度；

(4)将蜗壳板进行卷圆，蜗壳板的圆弧型线与后侧板组的外圆型线贴合，环形筋的第一筋板焊接于蜗壳板和后侧板组的外部，在相邻的两个环形筋之间设置加强筋，以保证后侧板组与蜗壳板的垂直度，并在部分环形筋上焊接吊耳；

(5)在后侧板组的内侧焊接防变形定位工装，防变形定位工装的螺旋形高度与蜗壳板一致，防变形定位工装的外圈尺寸与前侧板的内圈尺寸一致；

(6)将前侧板与蜗壳板和防变形定位工装进行分块焊接；

(7)将环形筋的第二筋板焊接于前侧板上，并与第一筋板焊接，加工前侧板内圈尺寸，拆除加强筋和防变形定位工装；

(8)在后侧板组的内侧的圆周均布多个圆柱支撑筋，内圈筒的一端焊接进口法兰盘，内圈筒的另一端与圆柱支撑筋焊接，并且内圈筒与环形筋的第二筋板和前侧板焊接，形成涡流通道；

(9)将出口异型变径管组与后侧板组、前侧板、蜗壳板及环形筋焊接；

(10)对半圆板、进口法兰盘、进口法兰圈及内圈筒进行加工。

在本发明可选的实施例中，所述前侧板包括多个拼接板，相邻的两个拼接板的拼接位位于所述环形筋的宽度的中心位。

在本发明可选的实施例中，所述塞焊孔设置有八个，八个所述塞焊孔沿所述环形板的周向间隔分布。

在本发明可选的实施例中，所述圆柱支撑筋设置有八个，八个所述圆柱支撑筋沿所述后侧板组的圆周间隔分布，所述圆柱支撑筋与所述蜗壳板位于所述后侧板组的同一侧。

在本发明可选的实施例中，所述出口异型变径管组包括天圆地方变径管和出口法兰，所述天圆地方变径管与所述涡流通道连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

该蒸汽压缩机机壳及其制造方法，实现了铸造改为焊接机壳，成本低、制造周期短、保护环境，提高了结构的稳定性、运行的安全性和制造的经济性，并增强了产品参与市场竞争的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的蒸汽压缩机机壳的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的蒸汽压缩机机壳的第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的蒸汽压缩机机壳的第三视角的结构示意图；

图4为图3的a-a方向的剖视图；

图5为后侧板组与半圆板组的组合示意图；

图6为加强筋及防变形定位工装的结构示意图；

图7为蒸汽压缩机机壳整体焊接结构示意图。

图标：100-蒸汽压缩机机壳；1-后侧板组；11-环形板；12-后侧板；13-塞焊孔；2-前侧板；21-拼接板；3-蜗壳板；4-内圈筒；41-进口法兰盘；5-环形筋组；51-环形筋；52-第一筋板；53-第二筋板；54-吊耳；55-加强筋；6-出口异型变径管组；61-天圆地方变径管；62-出口法兰；7-支撑筋组；71-圆柱支撑筋；8-半圆板组；81-半圆板；82-半圆环；83-环形法兰；84-定位块；9-涡流通道；91-防变形定位工装。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种蒸汽压缩机机壳100，包括后侧板组1、前侧板2、蜗壳板3、内圈筒4、环形筋组5、出口异型变径管组6及支撑筋组7。

如图1-图7所示，在本实施例中，蜗壳板3、后侧板组1、前侧板2及内圈筒4围成涡流通道9，涡流通道9的外端连接有出口异型变径管组6，出口异型变径管组6的进气口与蜗壳板3、后侧板组1和前侧板2连接，出口异型变径管组6包括天圆地方变径管61，便于与出口管道的连接；内圈筒4与后侧板组1之间具有间隙，内圈筒4与后侧板组1通过圆柱支撑筋71连接，便于支撑内圈筒4；环形筋51的第一筋板52焊接于后侧板组1和蜗壳板3的外部，使得后侧板组1与蜗壳板3连接牢固，环形筋51的第二筋板53焊接于前侧板2和内圈筒4的外部，并且第二筋板53与第一筋板52焊接，保证前侧板2与蜗壳板3和内圈筒4的连接强度。该蒸汽压缩机机壳100，结构简单、成本低、制造周期短，实现了铸造改为焊接，保护环境，提高了结构的稳定性、运行的安全性和制造的经济性，并增强了产品参与市场竞争的能力。

下面对该蒸汽压缩机机壳100的各个部件的具体结构和相互之间的位置关系进行详细说明。

如图1和图2所示，蜗壳板3位于后侧板组1与前侧板2之间，蜗壳板3分别与后侧板组1和前侧板2焊接；内圈筒4位于前侧板2的变高度螺旋内圈，并与前侧板2焊接；内圈筒4、后侧板组1、前侧板2及蜗壳板3形成用于蒸汽流通的涡流通道9。如图3所示，环形筋组5包括多个环形筋51，环形筋51焊接于后侧板组1、蜗壳板3、前侧板2及内圈筒4的外部，保证后侧板组1与蜗壳板3的连接强度，保证前侧板2与蜗壳板3和内圈筒4的连接强度。涡流通道9的外端连接有出口异型变径管组6，出口异型变径管组6分别与蜗壳板3、前侧板2及后侧板组1连接，出口异型变径管组6与涡流通道9连通，便于涡流通道9内的蒸汽的排出。内圈筒4与后侧板组1之间具有间隙，内圈筒4与后侧板组1通过支撑筋组7连接，支撑筋组7用于支撑内圈筒4，防止内圈筒4变形。蒸汽能够经间隙进入涡流通道9并经出口异型变径管组6的出气口排出。

具体地，环形筋51包括第一筋板52和第二筋板53，第一筋板52焊接于后侧板组1和蜗壳板3的外部，第一筋板52为l字形结构，第一筋板52用于支撑蜗壳板3和后侧板组1，使得蜗壳板3与后侧板组1连接牢固；第二筋板53与第一筋板52连接，第二筋板53焊接于前侧板2和内圈筒4的外部，如图4所示，第二筋板53为三角形结构，第二筋板53的宽度沿内圈筒4的径向由蜗壳板3朝向内圈筒4逐渐增大，第二筋板53沿内圈筒4的轴向延伸，第二筋板53的变宽度设置，提高了第二筋板53的连接强度，保证前侧板2与蜗壳板3和内圈筒4连接牢固，防止前侧板2变形。为了便于安装，第二筋板53与第一筋板52焊接，保证了第二筋板53与第一筋板52的连接强度。环形筋组5的合理利用，对机壳的整体外观质量、变形控制、结构稳定等起到很重要的作用。

进一步地，如图2所示，出口异型变径管组6包括方形流道端和变径圆形出口端，方形流道端与涡流通道9连通，便于出口异型变径管组6与蜗壳板3、前侧板2及后侧板组1的连接，圆形出口端用于与出口管道的连接。

进一步地，如图4所示，支撑筋组7包括多个圆柱支撑筋71，多个圆柱支撑筋71环绕后侧板组1的周向设置于后侧板组1的靠近内圈筒4的一侧。圆柱支撑筋71的设置，使得内圈筒4的端部得到支撑，使得内圈筒4受力均衡，保证了内圈筒4与前侧板2的连接强度，防止内圈筒4受力变形。

进一步地，蒸汽压缩机机壳100还包括多个吊耳54，多个吊耳54环绕蜗壳板3的周向分布，吊耳54垂直设置于环形筋51上，便于吊装与移动。

本发明实施例还提供了上述蒸汽压缩机机壳的制造方法，包括如下步骤：

(1)将半圆板81、半圆环82和环形法兰83依次拼焊形成半圆板组8，在环形法兰83上焊接四个定位块84；

如图5所示，半圆板81用于与齿轮箱连接，半圆环82的尺寸小于半圆板81，用于后侧板12与半圆板81之间具有间隙，方便螺栓的安装；环形法兰83用于半圆板组8结构稳定。定位块84位于环形法兰83的与半圆板81或半圆环82对应的另一个半圆区域，定位块84的高度与半圆板91保持一致，为后期机壳单件组合、部件焊接、整体加工等提供保证。相当于，定位块84起到定位的作用，保证半圆板组8平衡。定位块84的数量可以为多个，使用者可以根据实际情况选取不同数量的定位块84。

(2)在环形板11的内外圆中心位置设置多个塞焊孔13，将环形板11和后侧板12通过环形板11的内外圆环形焊缝和塞焊孔13连接；

为了优化结构，节约材料成本，提升后侧板12结构强度，将后侧板12采用塞焊的方式实现不同板厚的环形板11的组合，形成后侧板组1。该结构很大程度地满足整体厚板加工成型的弊端，结构合理，工艺先进。参照图5所示，塞焊孔13位于后侧板12与环形板11之间，塞焊孔13位于环形板11的内外圆中心的圆周上，多个塞焊孔13沿上述圆周(圆周与环形板11同轴)间隔分布。

作为本实施例的可选方式，塞焊孔13设置有八个，八个塞焊孔13沿环形板11的周向间隔分布。

(3)将半圆板组8和后侧板组1组装成后盘部，校正后盘部的不平度；

半圆板组8与后侧板组1焊接形成后盘部，保证了半圆板组8与后侧板组1的连接强度；校正后盘部的不平度，用于保证装配精度。

(4)将蜗壳板3进行卷圆，蜗壳板3的圆弧型线与后侧板组1的外圆型线贴合，环形筋51的第一筋板52焊接于蜗壳板3和后侧板组1的外部，在相邻的两个环形筋51之间设置加强筋55，以保证后侧板组1与蜗壳板3的垂直度，并在部分环形筋51上焊接吊耳54；

第一筋板52分别与蜗壳板3和后侧板组1焊接，使得蜗壳板3与后侧板组1连接牢固，并保证蜗壳板3和后侧板组1的垂直度；如图6所示，加强筋55的设置，保证后侧板组1与蜗壳板3的垂直度，便于其他部件与蜗壳板3的连接；吊耳54沿蜗壳板3的圆周设置，并焊接于环形筋51上，既保证吊耳54与环形筋51的连接强度，还便于机壳的吊装与移动。

(5)在后侧板组1的内侧焊接防变形定位工装91，防变形定位工装91的螺旋形高度与蜗壳板3一致，防变形定位工装91的外圈尺寸与前侧板2的内圈尺寸一致；

如图6所示，为了保证前侧板2的螺旋高度尺寸和前侧板2内圈加工刚度，组合了防变形定位工装91，防变形定位工装91为环形变高度结构，防变形定位工装91用于支撑前侧板2，起到定位的作用，防止前侧板2与蜗壳板3连接时变形。该防变形定位工装91的设置，极大地控制了机壳的整体变形和精准的定位了前侧板2的尺寸，为了保证整个机壳的同轴度和内圈筒4的不圆度。

(6)将前侧板2与蜗壳板3和防变形定位工装91进行分块焊接；

前侧板2在防变形定位工装91的辅助下与蜗壳板3焊接，前侧板2包括多个拼接板21，相邻的两个拼接板21的拼接位位于环形筋51的宽度的中心位，环形筋51覆盖两个拼接板21的拼接位，保证两个拼接板21的连接强度。

(7)将环形筋51的第二筋板53焊接于前侧板2上，并与第一筋板52焊接，加工前侧板2内圈尺寸，拆除加强筋55和防变形定位工装91；

第二筋板53焊接于前侧板2上，并与第一筋板52焊接，使得前侧板2与蜗壳板3的连接更牢固；由于前侧板2内圈在加工前留有余量，加工前侧板2内圈尺寸是为了保证内圈筒4能够顺利组合并保证内圈筒4的不圆度和同轴度；在此步骤中，由于前侧板2、蜗壳板3及后侧板组1均固定，加强筋55和防变形定位工装91的作用完成，将加强筋55和防变形定位工装91拆除，为下一工序作准备。

(8)在后侧板组1的内侧的圆周均布多个圆柱支撑筋71，内圈筒4的一端焊接进口法兰盘41，内圈筒4的另一端与圆柱支撑筋71焊接，并且内圈筒4与环形筋51的第二筋板53和前侧板2焊接，形成涡流通道9；

如图7所示，圆柱支撑筋71位于后侧板组1的与蜗壳板3同侧的位置，圆柱支撑筋71塞焊于后侧板组1的内侧，圆柱支撑筋71沿后侧板组1的圆周分布，使得内圈筒4与后侧板组1的连接受力均衡，更好地支撑内圈筒4；作为本实施例的可选方式，圆柱支撑筋71设置有八个，八个圆柱支撑筋71沿后侧板组1的圆周间隔分布。该圆柱支撑筋71很大程度的制约了整体机壳的焊接变形，采用塞焊方式一方面提高了机壳表面外观质量，另一方面增加了圆柱支撑筋71的结构强度，采用圆柱状对其机壳的流道影响很小，完全满足机壳的工艺性和设计性要求。

内圈筒4的端部焊接进口法兰盘41，便于与其他部件的连接；内圈筒4分布与第二筋板53和前侧板2焊接，使得内圈筒4与前侧板2、蜗壳板3及后侧板组1围成涡流通道9，便于蒸汽的流通。

(9)将出口异型变径管组6与后侧板组1、前侧板2、蜗壳板3及环形筋51焊接；

出口异型变径管组6包括天圆地方变径管61和出口法兰62，天圆地方变径管61的一端为方形流道端，另一端为变径圆形出口端，出口法兰62焊接于变径圆形出口端。天圆地方变径管61分别与后侧板组1、前侧板2、蜗壳板3及环形筋51焊接，天圆地方变径管61的设置，将方形通道变为圆形通道，便于与出口管道的连接。

(10)对半圆板81、进口法兰盘41、进口法兰圈及内圈筒4进行加工。

对各部件的端面进行机加工，最终实现正气压缩机机壳焊接(如图7所示)，保证后期机壳装配的精度，便于装配的需求。

本发明实施例的有益效果为：

将半圆板组8、后侧板组1、蜗壳板3、前侧板2、内圈筒4采用焊接方式连接，实现了铸造改为焊接机壳，成本低、制造周期短、保护环境，提高了其结构的稳定性、运行的安全性和制造的经济性，并增强了产品参与市场竞争的能力。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。