CN106460863A - 从湿气压缩机提取干燥气体 - Google Patents

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Abstract

公开的是一种湿气离心式压缩机(1)。压缩机包括压缩机壳体(3)和布置在压缩机壳体中用于围绕旋转轴线(A‑A)旋转的至少一个叶轮(9)。固定扩散器(21)布置在压缩机壳体中并且围绕叶轮(9)延伸。扩散器(21)具有带有径向内弯曲壁(27)和径向外弯曲壁(29)的弯曲端部(21A)。提供了多个干燥气体提取孔(35),其终止在相应的入口端口处,该入口端口围绕旋转轴线布置并且位于扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上。每个干燥气体提取孔均从相应的入口端口朝向旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得每个干燥气体提取孔(35)均相对于气流在扩散器(21)的弯曲端部(21A)中的方向定向成在逆流方向上。

Description

从湿气压缩机提取干燥气体
技术领域
本公开内容涉及压缩机且具体地涉及涡轮压缩机。文中所公开的实施例涉及所谓的湿气涡轮压缩机,也即设计成用于处理气体的涡轮机,该气体包含呈微滴形式的液体污染物且有时还包含固体污染物。
背景技术
涡轮机包含对于固体和/或液体颗粒尤其敏感的元件。在涡轮机例如离心式压缩机中必须受到保护以免固体和/或液体物质穿过的典型构件包括但不限于有效磁性轴承、油轴承、电动马达等。典型地,此类构件可一体地结合在涡轮机壳体中,例如在一隔室中,该隔室与收容压缩机叶轮且在其中处理湿气的隔室隔开。
密封布置和装置常常提供成用以隔开容纳压缩机叶轮的第一隔室与容纳污染物敏感构件例如轴承和电动马达的相邻隔室。在一些已知的实施例中,缓冲密封件用于隔离容纳一个或更多个污染物敏感构件的隔室与容纳压缩机且更具体是容纳压缩机叶轮的隔室,经由该缓冲密封件处理污染气体,也即包含呈液体和/或固体颗粒形式的污染物的气体。
干燥气体传送至缓冲密封件,以在该两个隔室之间产生气体障壁(barrier),目的在于防止来自压缩机隔室的污染物进入容纳压缩机的(多个)污染物敏感构件的受保护隔室中。
干燥气体还用于所谓的干燥气体密封件中,该干燥气体密封件提供成用于有效地隔开例如压缩机内部容积与周围环境。
干燥气体有时提供自外部的清洁气体源。然而,尤其是在离岸设施中提供清洁干燥气体源是一种价格高昂的应用,因为在离岸设施附近难以得到此种源。因此,已开发出使用由压缩机处理的相同气体来向缓冲密封件提供干燥气体的***。气体从压缩机中提取,在干燥气体撬装块(skid)等中清洁和调节,且随后传送至缓冲密封件。
仍然需要改进这些***和更为高效地向压缩机的各种构件提供从由压缩机处理的主气流中所提取的干燥气体。
发明内容
根据一个方面,本公开内容涉及湿气离心式压缩机,其包括压缩机壳体和布置在压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的至少一个叶轮。压缩机还包括布置在压缩机壳体中并且围绕叶轮展开的固定扩散器。扩散器包括具有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部。内和外弯曲壁的形状使得在纵向上,也即在包含旋转轴线的平面中,内弯曲壁相比于外弯曲壁具有较小的曲率半径。为了从经由叶轮处理的主气流中提取干燥气体,提供了多个干燥气体提取孔。各孔均提供有相应的入口端口。入口端口环向地也即围绕旋转轴线布置并且位于扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上。此外,每个干燥气体提取孔均从相应的入口端口朝向旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得每个干燥气体提取孔的至少第一部分(也即在其入口端口处)相对于在扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上。
根据另一方面,本公开内容涉及湿气离心式压缩机,其包括压缩机壳体和布置在压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的多个相继布置的叶轮。压缩机还包括布置在压缩机壳体中并且围绕每个叶轮展开的相应的固定扩散器,每个扩散器均具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部。在纵向上,也即在包含旋转轴线的子午平面中,内弯曲壁相比于外弯曲壁具有较小的曲率半径。进一步地提供了多个干燥气体提取孔。每个孔均提供有多个入口端口中相应的一个入口端口,这些入口端口环向地(也即围绕旋转轴线)布置并且位于最下游叶轮的扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上。每个干燥气体提取孔均从相应的入口端口朝向旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在第一部分中(也即在其入口端口处)每个干燥气体提取孔均相对于在扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上。
干燥气体可在扩散器的区域中提取,在其中气体相比于在叶轮入口处具有更高的温度和压力。文中所理解的干燥气体是指在其中具有减低的或没有液体或固体含量的气体。干燥气体提取孔的逆流布置减低或基本上消除由主气流所拖曳的液体/固体颗粒的至少一部分,从而减低在所提取的气流中液体或固体颗粒的数量。
根据另一方面,文中公开了一种用于提供干燥气体流至湿气离心式压缩机中的构件的方法,该湿气离心式压缩机由以下构件构成:压缩机壳体;布置在压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的至少一个叶轮;布置在压缩机壳体中并且围绕叶轮展开的固定扩散器,该扩散器具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部,在包含旋转轴线的截面平面中(也即在子午平面中),内弯曲壁相比于外弯曲壁具有较小的曲率半径。该方法包括以下步骤:
提供多个干燥气体提取孔,每个干燥气体提取孔均提供有相应的入口端口,这些入口端口环向地(也即,围绕旋转轴线)布置并且位于扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上;每个干燥气体提取孔均从相应的入口端口朝向旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于气流在扩散器的端部中的方向定向成在逆流方向上;
经由干燥气体提取孔提取干燥气体流;
传送干燥气体至离心式压缩机的构件。
根据又一方面,公开了一种方法用于提供干燥气体流至湿气离心式压缩机中的构件,该湿气离心式压缩机由以下构件构成:压缩机壳体;布置在压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的多个叶轮;对于每个叶轮,布置在压缩机壳体中并且围绕相应叶轮展开的固定扩散器,每个扩散器均具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部,在子午平面中(也即在包含旋转轴线的平面中),内弯曲壁相比于外弯曲壁具有较小的曲率半径。该方法包括以下步骤:
提供多个干燥气体提取孔,每个干燥气体提取孔均具有相应的入口端口,这些入口端口环向地(也即,围绕旋转轴线)布置并且位于扩散器的最下游一个的弯曲端部的内弯曲壁上;每个干燥气体提取孔均从相应的入口端口朝向旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于在扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上;
经由干燥气体提取孔提取干燥气体流;
传送干燥气体至离心式压缩机的构件。
特征和实施例在此于下文公开并且在所附权利要求中进一步地阐述,这些权利要求形成本描述的整体部分。上文简要描述阐述了本发明的各种实施例的特征,以便可更好地理解接下来的详细描述和以便可更好地认识到本发明对现有技术的贡献。当然,本发明还有将在下文描述并且将在所附权利要求中阐述的其它特征。在这方面,在详细地阐释本发明的若干实施例之前,应当理解本发明的各种实施例不限于在其应用所至构成的细节以及在下文描述中所阐述和附图中所显示的构件的布置。本发明能够具有其它实施例和采用各种方式予以实施和执行。此外,应当理解,文中所用的措词和术语是用于描述目的而不应视作为限制性的。
因此,本领域技术人员将认识到本公开内容所基于的构想可容易地用作用于设计其它结构、方法和/或***以便实现本发明的若干目的的基础。因此,重要的是权利要求可视作为包括此类等同构成,只要它们不脱离本发明的实质和范围。
附图说明
由于参照下文的详细描述并结合附图考虑会更好地理解本发明的公开实施例及其伴随的许多优点,故更为完整地认识它们将会容易地实现,附图中:
图1显示根据本公开内容在第一实施例中的离心式压缩机的局部截面视图;
图1A显示图1的细节的放大图;
图2显示根据本公开内容在另一实施例中的离心式压缩机的局部截面视图;
图3显示根据图1中线III-III的截面视图;
图4和图5分别显示在子午平面和切向平面中的气体速度矢量的图解;
图6显示由压缩机区段和用于驱动压缩机区段进行旋转的电动马达区段构成的马达-压缩机的示意图。
具体实施方式
下文对示例性实施例的详细描述参照附图。不同附图中的相同参考标号表示相同或相似的元件。另外,附图未必按比例绘制。而且,下文的详细描述并不限制本发明。代替的是,本发明的范围由所附权利要求限定。
贯穿说明书提及“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”是指结合实施例描述的具体特征、结构或特性包括在所公开主题的至少一个实施例中。因此,贯穿说明书在不同位置出现短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”并非必然地指代相同的实施例(或多个实施例)。另外,具体的特征、结构或特性可采用任何适合的方式结合在一个或更多个实施例中。
图1显示实施文中所公开主题的多级离心式压缩机的示例性实施例的局部截面视图。在图1中,离心式压缩机标注为1。离心式压缩机1包括具有气体入口5和气体出口7的压缩机壳体3。
在图1的示例性实施例中,离心式压缩机1包括第一叶轮9和安装在轴13上用于与其一起围绕旋转轴线A-A旋转的第二叶轮11。轴13通过适合的轴承布置而支承在压缩机壳体3中,该轴承布置对于本领域技术人员是已知的并且在文中未详细描述。
气体入口5流体地联接至气体入口仓室14,自其中待压缩的气体朝向第一叶轮9进给。在图1的示例性实施例中,第一叶轮9为有罩叶轮并且由叶轮盘9D和带有叶轮孔眼9E的叶轮罩9S构成。密封布置16与叶轮孔眼9E共同作用,从而防止或限制气体从叶轮出口朝向叶轮入口向后泄漏。在叶轮盘9D和叶轮罩9S之间布置有多个叶轮叶片9B,每个叶轮叶片均提供有后缘9T和前缘9L。流经限定在相邻叶轮叶片9B之间的叶片翼片的气体从前缘9L向后缘9T加速。
在第一叶轮9下游并围绕该第一叶轮,布置有扩散器15和返回通道17。离开第一叶轮9的气体经由扩散器15和返回通道17朝向第二叶轮11的入口流动。在一些实施例中,扩散器15和/或返回管道17可带有叶片,也即提供有固定叶片,如在图1和图2中由17B所示。来自第一叶轮9的加速气体流经扩散器15,在其中气体的动能至少部分地转化成压力能,从而增大了进入第二叶轮11的气体的压力。
在图1的实施例中,第二叶轮11包括叶轮盘11D、叶轮罩11S,以及布置在二者之间并且形成气体流动通道的一组叶轮叶片11B,气体经由该气体流动通道加速。叶轮罩11S提供有叶轮孔眼11E,该叶轮孔眼与密封布置19共同作用,从而防止或限制压缩气体从叶轮出口朝向叶轮入口泄漏或回流。参考标号11T和11L表示叶片11B的后缘和前缘。
扩散器21布置在第二叶轮11下游并且围绕该第二叶轮而且接收来自其的气流。在一些实施例中,扩散器21可带有叶片,也即在其中提供有固定叶片用于引导气流。流经第二叶轮11的气体通过叶轮11加速并且随后在扩散器21中减慢,在其中加速气体的一部分动能转化成压力能,从而提升气体压力。
扩散器21流体地联接至围绕压缩机轴13的蜗壳(或螺旋管,volute)23。蜗壳23流体地联接至气体出口7,自该出口传送压缩气体。
扩散器21由终止于蜗壳23中的弯曲端部21A组成。扩散器21的弯曲端部21A具有径向内弯曲壁27和径向外弯曲壁29。
如在图1A的放大图中最佳所示,在一些实施例中,径向内弯曲壁27可形成在环形构件31上,该环形构件可与隔板部分33分离地制成,该隔板部分形成扩散器21的其余部分。环形构件31然后安装在隔板部分33上并且与其形成一体地连接。
干燥气体提取孔35提供在由环形构件31和隔板部分33所形成的固定布置中。在一些实施例中,干燥气体提取孔35可由在环形构件31中加工成的第一提取孔部分35A和在隔板部分33中加工成的第二提取孔部分35B构成。每个干燥气体提取孔35的这两个提取孔部分35A、35B均可具有不同的直径,如在图1A和图3中以D1和D2所示。
根据一些实施例,多个干燥气体提取孔35布置在围绕轴13的旋转轴线A-A的固定构件31、33的环形展开(development)周围。在图3中,仅示出了干燥气体提取孔35中的一些。应当理解,干燥气体提取孔35的数目且因此在相邻干燥气体提取孔之间的倾斜节距(或倾斜角,angular pitch)可根据需要和设计约束以及考虑因素而变化。在一些实施例中,可提供在10个至50个之间的干燥气体提取孔35。
在一些实施例中,每个干燥气体提取孔35的提取孔部分35A均可位于一平面上,该平面基本上垂直于如图1中所示的旋转轴线A-A。在特别有利的实施例中,在垂直于旋转轴线A-A的平面中所看到的每个干燥气体提取孔35的第一提取孔部分35A均相对于径向方向偏斜,如图3中最佳所示。
在垂直于旋转轴线A-A的平面中,每个提取孔部分35A的轴线X均关于径向方向R形成轴线α,如图3中所示。提取孔部分35A的定向使得提取孔部分35A的轴线X相对于径向方向R在与扩散器21的弯曲部分21A中的切向气体速度相同的方向上倾斜。
每个干燥气体提取孔35均具有由位于径向内弯曲壁27上的相应端口37所形成的气体入口。如稍后将更为详细地阐释,气流从扩散器31中的主气流经由端口37朝向干燥气体提取孔35转向,用以提供干燥气体流。
在图1的示例性实施例中,干燥气体提取孔35朝向形成在隔板部分33和中间环形部件43之间的环形室41延伸,该中间环形部件围绕安装成用于在压缩机轴13上旋转的平衡转筒(drum)45。可提供气流通路47,其连接腔体41至相应的分流孔(shunt hole)49,这些分流孔布置成围绕平衡转筒45并且传送密封布置51中的气流。
当压缩机1在运行时,主气流经由第一叶轮9和第二叶轮10进行处理。处于较低压力的气体在气体入口5进入压缩机并且以较高的压力传送通过气体出口7。
由离心式压缩机1处理的气体可包含固体和/或液体颗粒,例如,碳氢化合物的液体微滴,或者具有高分子量并且分散在气态碳氢化合物的主流中的碳氢化合物的混合物,或者具有较低分子量的碳氢化合物的混合物。
将在围绕平衡转筒45的分流孔49处提供的气体必须尽可能地不含固体/液体颗粒。干燥气体提取孔35的构造和布置减低或消除了来自从扩散器21朝向干燥气体提取孔35转向的气流中的液体和/或固体颗粒的数量。这通过相对于扩散器21的弯曲端部21A中的气体速度矢量的定向来定位和定向提取孔部分35A来实现。
如例如在图3中最佳所示,进入干燥气体提取孔35的气体具有速度(由矢量G表示),其基本上平行于相应干燥气体提取孔35的轴线X并且基本上相对于经由压缩机1处理的主气流的方向成逆流。如文中所用,“成逆流”是指两个气流的速度矢量具有彼此平行但定向在相反方向上的相应的速度矢量分量。
更具体地,在图1A中,箭头FM表示在子午平面或径向平面(也即包含旋转轴线A-A的平面)中的主气流的气体速度矢量。在图3中,箭头FT表示在切向平面(也即垂直于旋转轴线A-A的平面)中的主气流的速度矢量。
如在图4中最佳所示,继续参看图3,干燥气体速度矢量G可分成切向速度分量GT和径向速度分量GR。切向速度分量GT平行于切向速度矢量FT,但定向在相反的方向上。在干燥气体提取孔35中的干燥气体流和在扩散器21的弯曲端部21A中的主气流因此在切向平面中成逆流。
类似地,如图5中所示,继续参看图1A,干燥气体速度矢量的子午分量GM可分成在子午平面中的第一分量G1和第二分量G2。在子午平面中的干燥气体速度矢量的第一分量G1平行于主气流的子午速度矢量FM,但定向在相反的方向上。因此,在子午平面中的干燥气体流(GM)和主气流(FM)是成逆流的。
由于主气流所拖曳的液体和/或固体颗粒具有密度且因此具有比气体更高的惯性,故这些颗粒将继续沿切向方向FT和沿子午方向FM运动,并且不会偏离到干燥气体提取孔35中。从主流经由干燥气体提取孔35转向的气体因此基本上不含固体/液体颗粒和杂质。
图2显示实施文中所公开主题的离心式压缩机的另一实施例。相同的参考标号表示如图1和图3中所示相同或等同的部件和构件。这些部件将不再次描述。
鉴于从主流转向至干燥气体提取孔35的干燥气体的不同目的地,图2的实施例不同于图1的实施例。在图2的实施例中,干燥气体提取孔35与提取通路51成流体连通,该提取通路通向机器壳体的外部。在一些实施例中,提取通路51可与例如干燥气体密封撬装块(未示出)成流体连通。
在其它实施例(未示出)中,可将图1和图2的两种构造相结合。从主流经由干燥气体提取孔35转向的干燥气体可部分地朝向分流孔49和部分地朝向密封气体提取部位传送,由此干燥气体可进一步地处理并且如果需要的话可经过滤和处置以便随后传送至压缩机1所提供的干燥气体密封布置。
在更一般意义上来讲,干燥气体提取孔35可提供成用于提取和传送干燥气体至需要干燥气体的任何用户。除了提供干燥气体用于干燥气体密封件和/或分流孔,在一些实施例中,经由干燥气体提取孔35所提取的干燥气体还可用于例如有效磁性轴承冷却或电动马达冷却。干燥气体提取孔的适合数目和布置可结合地用于提供干燥气体至涡轮机的不同位置和附件、构件或元件。
图6显示马达-压缩机60的示意图。马达-压缩机包括分成第一隔室63和第二隔室65的壳体61。第一隔室63收容示意性地示为67的离心式压缩机。压缩机67可由一个或更多个叶轮以及相应的扩散器(未详细示出)构成。如上文所述的干燥气体提取布置可提供在压缩机67中。
第二隔室65收容电动马达69。电动马达69通过轴71驱动地连接至压缩机67。轴71可由例如通过柔性接头等彼此连接的一个或更多个轴区段构成。
马达-压缩机60可包括多个轴承。在示例性实施例中,有效磁性轴承73可提供在轴71的两端处以及在其中间位置中。
分离密封布置75可布置在第一隔室63和第二隔室65之间,用于使压缩机与电动马达分离。缓冲干燥气体可例如经由干燥气体供给管线77传送至分离密封布置75,该干燥气体供给管线流体地联接至如上文所述的干燥气体提取孔布置。
在一些实施例中,干燥气体密封撬装块79可提供成用于接收来自压缩机67中的干燥气体提取孔的干燥气体并且经由传送管线81分配干燥气体至一个或更多个有效磁性轴承73。
尽管文中所述主题的公开实施例已在图中示出和在上文结合若干示例性实施例精确和详细地全面描述,但本领域普通技术人员将清楚的是许多修正、变化和省略也是可能的而实质上并不脱离新型教导内容、文中所述原理和概念,以及所附权利要求中所记载主题的优点。因此,所公开新发明的正确范围应仅由所附权利要求的最广义解释来确定以便涵盖所有此类修正、变化和省略。此外,任何工艺过程或方法步骤的次序或序列可根据备选实施例而变化或重新排序。

Claims (15)

1.一种湿气离心式压缩机,包括:
压缩机壳体;
布置在所述压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的至少一个叶轮;
布置在所述压缩机壳体中并且围绕所述叶轮展开的固定扩散器,所述扩散器具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部;在纵向上,所述内弯曲壁相比于所述外弯曲壁具有较小的曲率半径;
多个干燥气体提取孔,每个干燥气体提取孔均提供有相应的入口端口,所述入口端口环向地布置在所述扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上;
其中,每个干燥气体提取孔均从所述相应的入口端口朝向所述旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在所述相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于在所述扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上。
2.一种湿气离心式压缩机,包括:
压缩机壳体;
多个相继布置的叶轮,其布置在所述压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转;
布置在所述压缩机壳体中并且围绕各个叶轮展开的相应的固定扩散器,每个扩散器均具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部;在纵向上,所述内弯曲壁相比于所述外弯曲壁具有较小的曲率半径;
提供有相应的入口端口的多个干燥气体提取孔,所述入口端口环向地布置在最下游叶轮的扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上;
其中,每个干燥气体提取孔均从所述相应的入口端口朝向所述旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在所述相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于在所述扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上。
3.根据权利要求1或2所述的离心式压缩机,其特征在于,所述扩散器的在其中布置所述干燥气体提取孔的弯曲端部与蜗壳成直接流体连通,所述蜗壳布置和构造成收集来自所述扩散器的气体并且朝向所述离心式压缩机的传送管道输送压缩气体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔形成在至少一个可移除构件中,所述可移除构件安装在布置于所述压缩机壳体中的固定隔板上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与需要干燥气体流的机器构件成流体连通。
6.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与干燥气体密封撬装块成流体连通。
7.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与所述离心式压缩机的至少一个干燥气体密封件成流体连通。
8.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与所述离心式压缩机的至少一个有效磁性轴承成流体连通并且提供冷却流至所述有效磁性轴承。
9.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述离心式压缩机还包括平衡转筒,所述平衡转筒提供有具有至少一个分流孔的密封布置,其中,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与所述至少一个分流孔成流体连通。
10.根据前述权利要求中任一项所述的离心式压缩机,其特征在于,所述压缩机壳体分成第一隔室和第二隔室,所述第一隔室***述离心式压缩机的叶轮,所述第二隔室收容驱动地连接到所述离心式压缩机的叶轮上的电动马达,所述第一隔室和所述第二隔室通过分离布置隔开;以及其中,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与所述分离布置成流体连通向其提供缓冲气体。
11.根据权利要求10所述的离心式压缩机,其特征在于,所述分离布置包括至少一个密封件,并且其中,所述缓冲气体在所述密封件中或在所述密封件处传送。
12.根据权利要求10或11所述的离心式压缩机,其特征在于,所述干燥气体提取孔中的至少一些干燥气体提取孔与所述第二隔室成流体连通,用于提供冷却的干燥气体来冷却所述电动马达。
13.一种用于提供干燥气体流至湿气离心式压缩机中的构件的方法,所述离心式压缩机由以下构件构成:压缩机壳体;布置在所述压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的至少一个叶轮;布置在所述压缩机壳体中并且围绕所述叶轮展开的固定扩散器,所述扩散器具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部;在纵向上,所述内弯曲壁相比于所述外弯曲壁具有较小的曲率半径;
所述方法包括以下步骤:
提供多个干燥气体提取孔,每个干燥气体提取孔均提供有相应的入口端口,所述入口端口环向地布置在所述扩散器的弯曲端部的内弯曲壁上;每个干燥气体提取孔均从所述相应的入口端口朝向所述旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在所述相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于在所述扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上;
经由所述干燥气体提取孔提取干燥气体流;
传送干燥气体至所述离心式压缩机的构件。
14.一种用于提供干燥气体流至湿气离心式压缩机中的构件的方法,所述离心式压缩机由以下构件构成:压缩机壳体;布置在所述压缩机壳体中用于围绕旋转轴线旋转的多个叶轮;对于每个叶轮,布置在所述压缩机壳体中并且围绕相应的所述叶轮展开的固定扩散器,每个扩散器均具有带有径向内弯曲壁和径向外弯曲壁的弯曲端部,在包含所述旋转轴线的截面平面中,所述内弯曲壁相比于所述外弯曲壁具有较小的曲率半径;所述方法包括以下步骤:
提供多个干燥气体提取孔,每个干燥气体提取孔均提供有相应的入口端口,所述入口端口围绕所述旋转轴线布置并且位于所述扩散器的最下游一个的弯曲端部的内弯曲壁上;每个干燥气体提取孔均从所述相应的入口端口朝向所述旋转轴线延伸并且关于径向方向倾斜,使得至少在所述相应的入口端口处每个干燥气体提取孔均相对于在所述扩散器的弯曲端部中的气流的方向定向成在逆流方向上;
经由所述干燥气体提取孔提取干燥气体流;
传送干燥气体至所述离心式压缩机的构件。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述构件选自由下列部分构成的组:干燥气体密封件;有效磁性轴承;平衡转筒;密封件;隔室,所述隔室容纳驱动地连接到所述离心式压缩机的叶轮或多个叶轮上的马达。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107191387A (zh) * 2017-07-06 2017-09-22 沈阳透平机械股份有限公司 一种大支撑跨距的离心压缩机
CN110748493A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 沈阳斯特机械制造有限公司 一种柴油加氢改质装置用离心压缩机
CN111102214A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 丹佛斯有限公司 具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机
CN111279086A (zh) * 2017-11-01 2020-06-12 株式会社Ihi 离心压缩机
CN111279084A (zh) * 2017-11-01 2020-06-12 株式会社Ihi 离心压缩机
CN112727805A (zh) * 2021-02-04 2021-04-30 嘉利特荏原泵业有限公司 一种双壳体径向剖分多级离心泵的吸入结构及其设计方法
CN112943697A (zh) * 2019-12-10 2021-06-11 珠海格力电器股份有限公司 叶轮扩压器及水蒸气离心式压缩机及空调机组
US11248612B2 (en) 2017-11-01 2022-02-15 Ihi Corporation Centrifugal compressor with gas and liquid cooling lines
CN114761692A (zh) * 2019-12-13 2022-07-15 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 具有用于从压缩机移除液体的***的压缩机

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201708289D0 (en) * 2017-05-24 2017-07-05 Rolls Royce Plc Preventing electrical breakdown
US11143201B2 (en) 2019-03-15 2021-10-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Impeller tip cavity
US11668324B2 (en) * 2019-08-02 2023-06-06 Hamilton Sundstrand Corporation Motor and bearing cooling paths and a transfer tube for another cooling channel
CN111379604A (zh) * 2020-02-24 2020-07-07 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种多级供热背压式汽轮机、热力***及其供热方法
US11268536B1 (en) * 2020-09-08 2022-03-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Impeller exducer cavity with flow recirculation
CN114776607B (zh) * 2022-05-17 2024-04-02 山东省章丘鼓风机股份有限公司 一种离心风机减重结构和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171074B1 (en) * 1998-01-28 2001-01-09 Institut Francais Du Petrole Single-shaft compression-pumping device associated with a separator
US20100135769A1 (en) * 2007-04-24 2010-06-03 Man Turbo Ag Filter Device
CN102119052A (zh) * 2008-06-12 2011-07-06 通用电气公司 用于湿气环境的离心压缩机及制备方法
US20120230812A1 (en) * 2009-11-11 2012-09-13 Werner Jonen Intermediate floor for a radial turbine engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740163A (en) * 1971-02-25 1973-06-19 Garrett Corp Fluid bearing inertial filter
SU1430611A1 (ru) 1987-03-09 1988-10-15 В,И.Носков Насос-компрессор

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171074B1 (en) * 1998-01-28 2001-01-09 Institut Francais Du Petrole Single-shaft compression-pumping device associated with a separator
US20100135769A1 (en) * 2007-04-24 2010-06-03 Man Turbo Ag Filter Device
CN102119052A (zh) * 2008-06-12 2011-07-06 通用电气公司 用于湿气环境的离心压缩机及制备方法
US20120230812A1 (en) * 2009-11-11 2012-09-13 Werner Jonen Intermediate floor for a radial turbine engine

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107191387A (zh) * 2017-07-06 2017-09-22 沈阳透平机械股份有限公司 一种大支撑跨距的离心压缩机
CN111279084B (zh) * 2017-11-01 2021-04-30 株式会社Ihi 离心压缩机
US11248612B2 (en) 2017-11-01 2022-02-15 Ihi Corporation Centrifugal compressor with gas and liquid cooling lines
CN111279086A (zh) * 2017-11-01 2020-06-12 株式会社Ihi 离心压缩机
CN111279084A (zh) * 2017-11-01 2020-06-12 株式会社Ihi 离心压缩机
CN111279086B (zh) * 2017-11-01 2021-04-02 株式会社Ihi 离心压缩机
US11339800B2 (en) 2017-11-01 2022-05-24 Ihi Corporation Centrifugal compressor with heat exchanger
US11177489B2 (en) 2017-11-01 2021-11-16 Ihi Corporation Centrifugal compressor with diffuser
CN110748493A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 沈阳斯特机械制造有限公司 一种柴油加氢改质装置用离心压缩机
CN111102214B (zh) * 2018-10-29 2022-02-08 丹佛斯有限公司 具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机
CN111102214A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 丹佛斯有限公司 具有包括缓和室的气体流动路径的离心式涡轮压缩机
US11572880B2 (en) 2018-10-29 2023-02-07 Danfoss A/S Centrifugal turbo-compressor having a gas flow path including a relaxation chamber
CN112943697A (zh) * 2019-12-10 2021-06-11 珠海格力电器股份有限公司 叶轮扩压器及水蒸气离心式压缩机及空调机组
CN114761692A (zh) * 2019-12-13 2022-07-15 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 具有用于从压缩机移除液体的***的压缩机
CN112727805A (zh) * 2021-02-04 2021-04-30 嘉利特荏原泵业有限公司 一种双壳体径向剖分多级离心泵的吸入结构及其设计方法

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Publication number Publication date
RU2016143919A (ru) 2018-06-26
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JP6626842B2 (ja) 2019-12-25
US10323656B2 (en) 2019-06-18
WO2015181082A2 (en) 2015-12-03
EP3149339A2 (en) 2017-04-05
JP2017516939A (ja) 2017-06-22
CN106460863B (zh) 2019-08-20

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