[发明专利]一种隔膜压缩机的冷却膜头

说明书

本发明涉及一种隔膜压缩机的冷却膜头，包括膜头体（1）、与膜头体端面密封连接的膜盘体（2），膜盘体上设有进气阀（3）和排气阀（4），在冷却膜头上分别设有进、出水通道，在膜头体与膜盘体结合处设置一组沿圆周间隔分布的第一水道（710），第一水道内侧设置一组沿圆周间隔分布的第四水道（740）；第一、第四水道的两端侧均连通沿膜盘体轴向设置的第二水道（720），与第一水道连通的第二水道和与第四水道连通的第二水道之间对应连通第三水道（730），使第一至第四水道串联形成闭合的立体冷却水道（7），立体冷却水道分别连通进、出水通道。本发明能够对膜头进行充分冷却，降低“氢脆”现象发生几率，延长隔膜压缩机膜头的使用寿命。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种隔膜压缩机的冷却膜头。

背景技术

目前，国内外的往复隔膜压缩机主要被运用在汽车加氢站等新能源领域，由于压缩介质为氢气，氢气在高温高压状态下，极易与其接触的钢材聚合为氢分子，造成钢材的局部应力集中并在钢材内部形成细小的裂纹，裂纹一旦集聚增多就会导致材料脆化甚至开裂（简称氢脆现象），对设备造成较大的安全隐患，因此，为了防止“氢脆”现象的发生，往往在压缩机与氢气接触的气侧膜头部件上，加工相关冷却通道，以对压缩氢气及膜头部件进行冷却，降低氢脆产生的重要条件之一“高温”。

如图1（a）、图1（b）所示，隔膜压缩机气侧的膜头主要包括膜头体1、和膜头体1连接的膜盘体2，在膜盘体2内设置设有进气阀孔3和排气阀孔4，在进、排气阀孔内分别安装进、排气阀。由于其结构比较复杂，内部布置的各类功能孔较多，因此现有的隔膜压缩机的气侧膜头冷却方式往往是直接在膜头体1的上下两侧分别设有进水通道5和出水通道6，然后在进、出水通道之间设置一个菱形孔状的互通冷却水道，冷却水由下进上出的方式通入膜头体中，对膜头体和压缩氢气进行冷却。

这种冷却结构从一定程度上可以对压缩的氢气和膜头体进行冷却，但也存在着较大的弊端，其主要在于：

1、冷却水道短，换热面积小，冷却不充分。

由图1（b）可知，该冷却水道仅为布置在膜头体1截面内，虽然能一定程度上对压缩的氢气和膜头体进行冷却，但冷却水道较短，相对于膜头的面积，被冷却到的面积较小，只在一个截面内冷却，造成整体冷却不充分。

2、膜盘体未设计冷却结构，安全隐患较大。

相对于膜头体2，膜盘体2与压缩氢气直接接触的面积更大，而传统的气侧膜头部件的冷却结构设计在膜头体上，膜盘体并未设计冷却结构，因此膜盘体与高温高压状态下的的氢气产生“氢脆”的几率更大，有较大的安全隐患。

因此，发明一种隔膜压缩机膜头的高效冷却结构显得十分必要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种隔膜压缩机的冷却膜头，能够对膜头进行充分冷却，降低“氢脆”现象发生的几率，延长隔膜压缩机膜头的使用寿命。

本发明采用了如下技术方案：

一种隔膜压缩机的冷却膜头，包括膜头体、与膜头体端面密封连接的膜盘体，膜盘体上设有进气阀和排气阀，在冷却膜头上还分别设有进水通道和出水通道，其中：

在膜头体与膜盘体结合处设置一组沿圆周间隔分布的第一水道，第一水道内侧设置一组沿圆周间隔分布的第四水道；

每个第一、第四水道的两侧分别连通沿膜盘体轴向设置的第二水道，在膜头体内设置一组第三水道，每个第三水道一侧与外侧的第二水道对应连通、另一侧与内侧的第二水道对应连通，使每个第一至第四水道串联形成闭合的立体冷却水道，立体冷却水道分别连通进、出水通道。

进一步地，所述第四水道靠近排气阀位置区域分布间隙较小。

进一步地，所述第一、第四水道均包括设置在膜盘体端面上的弧形短槽，弧形短槽与膜头体端面结合形成水道。