[发明专利]具有带有分布式冷却剂管道的转子的压缩机系统和方法

说明书

一种压缩机，包括具有外部压缩表面和多个内部热交换表面的转子。冷却剂供应歧管与冷却剂入口在转子的第一轴端流体连接，并通过管道运送冷却剂流体，所述管道在转子内具有轴向分布从而将冷却剂流体运送到热交换表面。冷却剂可以是在转子内经历相变的制冷剂。

技术领域

本公开总体上涉及压缩机转子，并更具体地涉及压缩机转子冷却。

背景技术

各种各样的压缩机系统被用于压缩气体。活塞压缩机、轴流压缩机、离心压缩机和旋转螺杆压缩机都是众所周知且被广泛使用的。压缩气体产生热量，且随着气体温度升高，压缩过程会损失效率。在压缩过程中移除热量可以提高效率。此外，当温度不受控制时压缩机设备会经受疲劳或性能下降。由于这些原因，压缩机通常装备有冷却机构。

压缩机冷却通常通过引入冷却剂流体进入要被压缩的气体和/或经由内部冷却剂流体通道、散热器等自行冷却压缩机设备实现。压缩机设备冷却策略对于某些应用会经受各种不利。

发明内容

压缩机系统包括壳体和能在壳体内旋转的转子。壳体具有冷却剂入口、冷却剂出口和与冷却剂入口流体连接的冷却剂歧管。转子进一步具有带有轴向和周向分布的冷却剂运送管道，所述冷却剂运送管道从歧管向外延伸以提供冷却剂流体到转子的内部热交换表面。

附图说明

根据一个实施例，图1 是压缩机系统的部分剖视示意图；

根据一个实施例，图2是适合用于如图1所示压缩机系统中的转子的剖视图；

根据一个实施例，图3是转子的部分负像图；

根据一个实施例，图4是转子中内部冷却通道的部分负像图；

根据一个实施例，图5是适合用于如图1所示压缩机系统中的转子的剖视图；

图6是沿着图5中的线6-6截取的剖视图；

图7是沿着图5中的线7-7截取的剖视图；且

图8是沿着图5中的线8-8截取的剖视图。

具体实施方式

为了促进对具有带有分布式冷却剂管道的转子的压缩机系统和方法的原理的理解，将参考附图中说明的实施例并且特定语言将用于具体描述所述实施例。然而可以理解的是，并未打算由此对本发明的范围作出限制。在所描述的实施例中的任何变化和进一步修改，以及在此描述的发明原理的任何进一步应用都是本发明所涉及领域的技术人员通常能想到的。

参考图1，此处根据一个实施例示出了压缩机系统10，所述压缩机系统包括压缩机12、压缩空气驱动装置或存储容器14以及具有冷却剂回路16、冷却剂泵18和散热器20或类似物的冷却系统。如此处进一步讨论的，压缩机12可以是双或双重旋转螺杆形式，尽管本公开没有如此限制。压缩机12包括压缩机壳体22，所述压缩机壳体在其中形成气体入口24、气体出口26以及在气体入口24和气体出口26之间延伸的流体管道28。转子30能在壳体22内绕着旋转轴31旋转，以压缩在气体入口24和气体出口26之间输送的气体。在所说明的实施例中，压缩机12包括转子30以及能绕着第二平行旋转轴133旋转的第二转子132。尽管转子30和转子132被示出具有相似的构造，可以理解的是，根据本公开的双旋转螺杆压缩机典型地包括凸形转子和凹形转子，其示例特征在此被进一步描述。除非另有说明，关于转子30和132其中之一以及此处讨论的任何其他转子的描述都应该被理解为通常可适用于本公开。正如根据下述描述可进一步显而易见的，凭借独特的冷却策略和转子结构，本公开预计对于系统稳定性和运行以及压缩气体（例如空气、天然气或其他）的效率将是有优势的。