[发明专利]湿气压缩机系统

说明书

技术领域

本申请大体涉及湿气压缩机系统，并且更具体而言，涉及这样的湿气压缩机，它在其中具有变横截面流调节喷嘴，以便减少湿气中的液滴导致的腐蚀和其它损害。

背景技术

天然气和其它类型的液体燃料可在其中包括液体成分。这样的“湿”气可具有大量液体体积分数。在传统压缩机中，在这样的湿气中的液滴可对叶轮片造成腐蚀或脆化及这造成的转子失衡。具体而言，在液滴和压缩机表面(例如叶轮片、端壁、密封件等)之间的不良相互作用可为显著的。已知腐蚀实质上随液滴撞击到压缩机表面上的期间的相对速度、液滴质量大小以及撞击角而变化。腐蚀可导致性能退化、可靠性问题、减少的压缩机寿命和增加的维护要求。

因而，当前的湿气压缩机一般从气体流中分离出液滴，以便限制液滴造成的腐蚀和其它损害的影响或至少使该影响限于局部。但是，这些已知的液体分离系统和技术趋向于稍微有点复杂，而且在总体上同样可对压缩机增加另外的可靠性和维护问题。

因而，存在对一种改进的湿气压缩系统和方法的期望。优选地，这样的系统和方法可最大程度地减小湿气中的液滴造成的腐蚀和其它损害的影响，同时避免对液体-气体分离器等的需要。

发明内容

因而，本申请提供一种湿气压缩机系统。本文描述的湿气压缩机系统可包括具有入口区段的湿气压缩机。可将变横截面喷嘴定位在入口区段的周围。

本申请进一步提供一种在其中具有许多液滴的气体流进入压缩机中之前对该气体流进行流调节的方法。该方法可包括以下步骤：使气体流流到横截面积递减的会聚区段中，以及使气体流流到横截面积递增的扩张区段中。气体流在会聚区段和扩张区段中加速，使得液滴从第一大小破碎成第二大小。该方法进一步包括这样的步骤：使气体流流过激波(shock)点，使得液滴破碎成第三大小。

本申请进一步提供一种湿气压缩机系统。该湿气压缩机系统可包括具有入口区段和许多级的湿气压缩机。可将一个或多个会聚-扩张喷嘴定位在入口区段的周围，或者定位在各级之间中。具有许多液滴的气体流可穿过其中。液滴可在会聚-扩张喷嘴的上游具有第一大小，而在会聚-扩张喷嘴的下游具有第二大小。第二大小可小于第一大小。

在审阅结合若干附图和所附权利要求得到的以下详细描述之后，本申请的这些和其它特征与改进对本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是具有管道区段的一部分的已知湿气压缩机的示意图。

图2是已知的变横截面喷嘴的一个实例的示意图。

图3是如可在本文中描述的流调节喷嘴的示意图。

图4是如可在本文中描述的、定位在湿气压缩机的径向入口的周围的变横截面喷嘴的局部示意图。

图5是如可在本文中描述的、定位在湿气压缩机的径向入口的周围的变横截面喷嘴的局部示意图。

图6A是如可在本文中使用的喷嘴构造的平面图。

图6B是如可在本文中使用的喷嘴构造的平面图。

图7是定位在连续的级之间的变截面装置的局部示意图。

部件列表

10湿气压缩机

20叶轮片

30轴

40入口区段

50入口涡管

60管道区段

70变横截面喷嘴

75会聚区段

80喉部区段

85扩张区段

90激波点

95气体流

100湿气压缩机系统

110入口区段

120流调节喷嘴

130变横截面喷嘴

140会聚区段

150喉部区段

160扩张区段

170激波点

180气体流

190液滴

200第一大小

210第二大小

220第三大小

250湿气压缩机

260径向入口区段

270湿气压缩机

280轴向入口区段

300喷嘴构造

310喷嘴构造

320多级布置

330额外的会聚区段

具体实施方式