[实用新型]一种内嵌顶装平衡型气波制冷机

说明书

技术领域　　

本实用新型涉及一种内嵌顶装平衡型气波制冷机,属于压力气体膨胀制冷技术领域。

背景技术　

上世纪八十年代,大连理工大学研制了的气波制冷机(专利号89213744.4)、多级气波制冷机(96115022.X)，这些制冷节能机械均是利用装置进出口气体压差使轴及气体分配器转动，以一定的旋转速度将介质气体依次对环周向的各末端封闭的接受管进行射流，使管内的潴留气做不定常膨胀功而实现制冷，它们分别属于一次或多次不定常膨胀制冷。该类制冷机在设计工况范围内制冷效率一般均较高，但随着使用期的延长，工况发生改变，制冷做功就难以保持高效率。这是机器自身调节能力不够所致。另外在实际工程应用中，例如：在天然气加工处理和化工生产尾气处理过程中，一些重组分在低温下会产生大量的冷凝液，其在制冷机机腔内和振荡接受管内积存，严重影响了制冷机的制冷效率。由于气波制冷机的制冷效率如何以及运行的可靠性是其性能最为关键的两项内容，而影响制冷等熵效率的因素非常多，如：转速、压力、膨胀比、管长、管径、喷嘴口径形状与尺寸、密封结构形式与尺寸、带液运行性能、制冷机的设计结构等等。其设计结构及制造技术的优劣都关系和决定着该设备的可靠性。传统式气波制冷机结构和机理一般都较为复杂，内部转动件较多，为防止制冷前后的气体掺混及外泄，一般都设置有多种形式的动密封及静密封，拆装较为繁琐。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种通过主轴内开孔引气及喷嘴两边采用相同对称的轴向结合径向迷宫密封结构形式，能有效解决由高压引发的轴向力过大导致寿命缩短的难题。并且结构更加简单、操作维护简便，承压能力强，运转稳定可靠、带液运行效率高，适合于处理各种气体介质的平衡型顶装内嵌式气波制冷机。

本实用新型采用的技术方案是：一种内嵌顶装平衡型气波制冷机，包括由主机体、上机体、联轴器箱座和轴承箱座构成的机体，在机体中设有驱动旋转喷嘴转动的主轴机构、主轴支撑装置和主轴密封装置；所述机体采用主机体、上机体、上轴承座、联轴器箱座和轴承箱座依次固定连接在一起，所述主轴机构采用设有皮带轮的外磁缸连体短轴经磁联轴器连接主轴，主轴以安装旋转喷嘴的位置开始向两边分为设有气压平衡孔的连接端和设有进气孔的进气端，所述主轴支撑装置采用位于嵌入式下轴承箱中的第一轴承和位于上轴承座中的第二轴承，所述主轴密封装置采用下部迷宫静环与主轴为一体的主轴迷宫动环相配合的下迷宫型密封和上部迷宫静环与上部迷宫动环相配合的上迷宫型密封；所述主轴上依次设有进气端的第一轴承、主轴迷宫动环、靠第二圆螺母压帽紧固的旋转喷嘴及盖板、用第一圆螺母压帽紧固的上部迷宫动环、支撑压紧套筒环及第二轴承和通过键连接的内磁缸，还设有与旋转喷嘴上的喷孔相配合的1-8个侧向矩形孔、平衡孔和设置在主轴进气孔内带引气孔的导流体；所述主机体上设有1个沿轴向中心设置的进气管、1-4个按径向分布的排气管和10-99个沿周向均布的振荡接受管，每个振荡接受管都连接1个多级孔板耗散排液装置，旋转喷嘴的喷孔出口与位于主机体上连接振荡接受管的管孔依次对应相配合。

对于所述下迷宫型密封，下部迷宫静环的第二迷宫静环外圆柱面上设有矩形密封槽，主轴迷宫动环和主轴迷宫段外圆柱面上设有矩形密封槽。

对于所述上迷宫型密封，上部迷宫动环的內圆柱面与外圆柱面上均设有矩形密封槽，支撑压紧套筒环的外圆柱面上设有矩形密封槽。

所述下迷宫型密封和上迷宫型密封以主轴上的旋转喷嘴为分界，下迷宫型密封和上迷宫型密封的密封长度和密封齿的数量和结构尺寸均按对称选取；上部迷宫静环最大外径的下部设有一个缩径台阶，使其通过上机体上的内凸台定位；它的最大外圆处还设有一组多道O形密封圈以防止其与上机体之间的气体泄漏。

所述主机体上管孔的直径为4-45mm，管孔的偏角为0-25度，固定连接在管孔上的振荡接受管长度为1000-12000mm。

所述多级孔板耗散排液装置包括筒体和两端的封头，封头上的第一接管(34)与振荡接受管连接，第二接管与排液收集腔连接，筒体内设置一个用两个半圆板固定在筒体內壁上的腔室, 腔室的上端封闭，下端开孔，两端及中间设有多个孔板的短管伸入腔室下端的开孔中，腔室下端的开孔直径大于短管的外直径,短管的下端与第二接管固定连接。