[发明专利]离心压缩装置和方法以及制冷机

说明书

一种用于工作气体的离心压缩的装置，该装置包括形成多个压缩级的多个离心压缩机(1，3)以及用于驱动这些压缩机(1，3)的多个驱动马达(5，6)；该装置包括气体回路，该气体回路包括用于将待压缩气体供应到该第一压缩机(1)中的第一管道(16)；该回路包括用于排出在其中压缩的气体的第二管道(14)，该第二管道(14)连接到第二压缩机(3)的入口以便进行第二次压缩；该回路包括第三冷却管道(10)，该第三冷却管道用于将在所述压缩机(1)中压缩的一部分气体输送到所述至少一个第一马达(6)中以便限制该至少一个第一马达变热；该回路包括第四管道(12)和下游端，该第四管道用于回收已经在该第一马达(6)中循环的气体，该下游端连接到第二马达(5)的入口以用于将该气体转移到该第二马达(5)以便限制该第二马达变热。

技术领域

本发明涉及一种压缩装置和方法以及一种制冷机。

更具体地，本发明涉及一种用于工作气体、尤其用于制冷机的离心压缩装置，该离心压缩装置包括形成多个相继和/或并行的压缩级的多个离心压缩机以及用于这些压缩机的多个驱动马达；该装置具有气体回路，该气体回路包括用于待压缩气体的第一入口管线，该第一入口管线连结到该第一压缩机的入口以将待压缩气体输送到该第一压缩机中；该回路具有第二管线，该第二管线连结到所述第一压缩机的出口以排出在此第一压缩机中压缩的气体，该第二管线连结到第二压缩机的入口以将在该第一压缩机中已经压缩的气体输送到该第二压缩机中以便进行第二压缩，该回路具有一个第三冷却管线，该第三冷却管线的一个上游端连接到这些压缩机中的至少一个压缩机的出口，并且一个下游端连接到至少一个马达的入口，以用于将在所述压缩机中压缩的一部分气体转移到所述至少一个第一马达中以便限制该至少一个第一马达变热。

背景技术

在(电动)马达与一个或多个压缩轮之间使用直接驱动(即没有增速齿轮)的离心压缩机需要气流，以排出马达中所产生的热量。此热量主要是由来自马达的损失和由转子与围绕该转子的气体之间的摩擦产生的。

通常，此冷却流在马达的一侧(在入口处)注入，并且在较高温度下从另一侧(在出口处)排出。冷却流还可以被注入到马达的中部，并且从马达的两侧排出。

通常，还通过传热流体(水或空气或用于冷却定子的任何其他传热流体)在围绕马达的定子部分的回路中流动来排出更多或更少部分的热量。

为了防止压缩气体的损失或污染，流过马达以冷却马达的气体通常具有与压缩气体相同的成分。

为了限制所需装备的量，使气体流过一个或多个马达所需的动力是由一个或多个压缩级(即由一个或多个压缩机)产生的。

有多个使用这种冷却技术的已知示例。

文献US 6,464,469描述了使用离开第一压缩级的一部分气体来冷却马达。然后，将此气体返回压缩机的入口。

文献US 5,980,218描述了使用离开位于第一压缩级下游的冷却交换器的一部分气体来冷却马达。然后，将此气体返回压缩机的入口。

文献US 8,899,945描述了具有多个马达的架构。

然而，这些解决方案不适用于具有多个马达的架构、和/或性能水平是不令人满意的。

发明内容

本发明的一个目的是减轻如上阐述的现有技术的一些或全部缺点。

为此目的，根据本发明的装置，虽然对应于以上前序部分中给出的一般定义，但其实质性特征在于，该回路包括第四管线，该第四管线具有上游端和下游端，该上游端连结到该第一马达的出口以回收已经流过该第一马达的气体，该下游端连结到第二马达的入口以将气体转移到该第二马达的入口以限制该第二马达变热。

此外，本发明的实施例可以具有以下特征中的一个或多个：

-该第四管线包括气体冷却构件，以对在该第一马达的出口与该第二马达的入口之间的气体进行冷却，