[发明专利]一种高速小流量离心式压缩机机组

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种压缩机机组，特别是一种高速小流量离心式压缩机机组。

背景技术

离心式压缩机以其高效率、保证工作无污染、适应压缩工质类型多而受到众多应用的青睐，但由于离心式压缩机的固有特点是压缩机压力与叶轮的线速度成正比关系，当所压缩的工质体积流量较小的时候，压气叶轮的转速就会很高，对一些体积流量0.5m³/s以下工质，叶轮转速会达到10万转/分，目前采用齿轮增速驱动叶轮或高速电机驱动叶轮都无法达到这样的转速，因此现有的压缩机组很大程度上限制了离心式压缩机在小体积流量压缩工况的使用范围的 。

发明内容

本发明的目的就是提供一种转速高、能适用于各种工质的高速小流量离心式压缩机组。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种高速小流量离心式压缩机机组，其特征是:它包括储气瓶以及相互连接的涡轮机和压气机，所述涡轮机和压气机与设置的润滑系统连接，所述储气瓶通过电加热器与涡轮机的进口连通，所述压气机的进口通过管道分别与涡轮机的出口和工质气体连通，在涡轮机出口与压气机进口之间的管道上设置有冷却器，所述压气机的出口通过双出口流量控制器分别与外界和电加热器连通。

为了防止工质倒流，在双出口流量控制器的第二出口与电加热器之间设置有单向阀。

为了便于控制工质流量，在所述储气瓶与电加热器之间、双出口流量控制器的第一出口与外界之间、单向阀与电加热器之间分别设置有流量调节器I、流量调节器Ⅱ和流量调节器Ⅲ。

为了控制工质气体的走向，在流量调节器I与电加热器之间、冷却器与压气机进口之间、压气机进口与工质气体之间、双出口流量控制器的第一出口与流量调节器Ⅱ之间、流量调节器Ⅲ与电加热器之间分别设置有阀门。

在本发明中，所述涡轮机包括涡轮机外壳和涡轮，所述压气机包括压气机外壳和叶轮， 所述涡轮机外壳与压气机外壳通过螺栓连接，在涡轮机外壳与压气机外壳内设置有贯穿涡轮机外壳和压气机外壳的转动轴，所述转动轴的一端与涡轮连接，另一端与叶轮连接。

由于采用了上述技术方案，本发明具有结构设计巧妙的优点，采用它不但能够使工质气体一部分供外部使用，还能使一部分经过加热后维持自身机组运行，并且，它能使工质流量在1m³/s以内，压缩机进出口压力必在3.0以内，同时，它还使得转速达到8～18万转/分。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的涡轮机和压气机连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种高速小流量离心式压缩机机组，它包括储气瓶1以及相互连接的涡轮机2和压气机3，所述涡轮机2和压气机3与设置的润滑系统4连接，所述储气瓶1通过电加热器5与涡轮机2的进口连通，所述压气机3的进口通过管道分别与涡轮机2的出口和工质气体连通，在涡轮机2出口与压气机3进口之间的管道上设置有冷却器6，所述压气机3的出口通过双出口流量控制器7分别与外界和电加热器5连通。

其中，为了防止储气瓶内的气体倒流，在双出口流量控制器7的第二出口与电加热器5之间设置有单向阀8。

为了控制工质的流量，在所述储气瓶1与电加热器5之间、双出口流量控制器7的第一出口与外界之间、单向阀8与电加热器5之间分别设置有流量调节器I9、流量调节器Ⅱ10和流量调节器Ⅲ11。

本发明中，为了控制工质气体的走向，在流量调节器I9与电加热器5之间、冷却器6与压气机3进口之间、压气机3进口与工质气体之间、双出口流量控制器7的第一出口与流量调节器Ⅱ10之间、流量调节器Ⅲ11与电加热器5之间分别设置有阀门15、16、17、18、19。

如图2所示，本发明中，所述涡轮机2包括涡轮机外壳12和涡轮13，所述压气机3包括压气机外壳20和叶轮21，所述涡轮机外壳12与压气机外壳20通过螺栓连接，在涡轮机外壳12与压气机外壳20内设置有贯穿涡轮机外壳12和压气机外壳20的转动轴22，所述转动轴22的一端与涡轮13连接，另一端与叶轮21连接。

 本发明是这样工作的：润滑系统4正常的向相互连接的压气机3和涡轮机2提供润滑油；压缩机组启动时阀门17、18关闭、阀门15、16、19打开，储气瓶1的高压工质气体经过流量调节器I9通过管道到电加热器5，在电加热器5中被加热到400~700℃，被加热的高温、高压工质气体经过高温管道进入压缩机的涡轮机进口，通过涡轮机外壳12加速后驱动涡轮旋转至需要的转速，气体经过涡轮的高压、高温气体变成需要压缩工质相等压力和比需要压缩工质气体温度略高的气体，这种气体经过冷却器6以后变成与需要压缩工质相同温度和压力的气体，这种低压低温工质气体经过压缩机的压气机进口进入压气机，经过压气机的叶轮13压缩后经压气机壳12收集后从压气机出口经过单向阀8、流量调节器Ⅲ11、阀门19进入管道内，再进入电加热器5开始下一个循环，关闭阀门15，打开阀门17，使需要压缩机的工质气体进入压缩机的压气机，同时调整电加热器5的功率保持压缩机的转速恒定不变。打开阀门18和调整流量调节器Ⅱ10，控制对外提供高压气的流量，同时提高电加热器5的功率保持压缩机的转速恒定不变就实现了该压缩机组对外提供压缩机气体的目的。