CN201351620Y - 一种压缩机中加气和抽气结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心压缩机气缸设计，具体地说是一种压缩机中加气和抽气结构，加气结构包括加气风筒、加气蜗室、加气导叶栅及加气隔板，在压缩机壳内壁设有加气隔板，加气隔板上安装有加气导叶栅，加气隔板及加气导叶栅与压缩机机壳内壁之间设有与加气风筒连通的加气蜗室，加气蜗室与加气隔板和叶轮之间形成的主气流及混合流道相通；抽气结构包括抽气风筒、抽气蜗室、抽气流量分配侧板及抽气隔板，在压缩机机壳内壁设有抽气隔板，抽气流量分配侧板安装在抽气隔板上，抽气隔板及抽气流量分配侧板与压缩机机壳内壁之间设有与抽气风筒连通的抽气蜗室，抽气蜗室与级间形成的抽气前通道连通。本实用新型具有节约材料、减少能耗、提高效率等优点。

Description

一种压缩机中加气和抽气结构

技术领域

本实用新型涉及离心压缩机气缸设计，具体地说是一种压缩机中加气和抽气结构。

背景技术

离心压缩机在工业领域各个部门中占有重要地位，特别是在石油化工、冶金、天然气输送、制冷以及动力等工业部门获得了广泛应用。随着国民经济高效快速发展和对节能减排、环保等方面的要求，以及相关学科，如传热学、气体动力学、机械动力学、计算机和现代控制等学科的成就和一些新技术的运用，和现代制造技术的采用，为在国民经济中发挥重要作用的压缩机装置越来越向大型化、高效率、高稳定性等方向发展，提供了强有力的技术支持和实现的可能性。因而设计高效率高性能的离心式压缩机具有非常重要的意义。另一方面，随着化工流程越来越复杂，对离心压缩机的结构设计提出了更高的要求，一些流程要求在压缩机气缸内实现加气和抽气，以达到简化化工流程，并提高***整体效率和可靠性，那么设计可靠合理的缸内加气和抽气结构，以达到较高的效率，在能源紧缺的今天就尤为重要。

目前，传统的加气结构主要有两种，一种是将需要加气的压缩机的压缩介质通过蜗室收集后进入出风筒，由压缩机缸体里抽出，进入管路，和将要加入的新鲜介质在一个容器或管道内充分混合后，再将混合后的压缩介质通过管路、进风筒、进气蜗室送入压缩机里进一步压缩，这才完成了一次加气。而化工流程需要多次加气，压缩机结构就会很复杂，体积也庞大，将带来一系列技术难题，或者单缸就不能实现。第二种加气结构，假如要加入的新鲜介质相对已在压缩机里压缩的主流介质的流量比例较小的话，可选择在扩压器和弯道后的回流器入口处，通过加气风筒、加气蜗室、加气导叶将新鲜介质加入，再和主流介质在回流器里混合后进入下一级进一步压缩。由于加气量相对主流气量较小，对主流不会造成很大的冲击，故而混合过程中损失不大，不过这种加气方式不太适合加气量相对主流气量比例较大的情况。

根据化工流程的需要，常规的抽气结构都是在管路上实现抽气，将一定压力的压缩介质通过出气蜗室，出风筒把介质从缸内引出，在一个容器里或者通过管路直接分配，将要抽出的气量抽出，剩余的介质通过进气管、进风筒、进气蜗室等结构进入压缩机里进一步压缩。从可行性方面来讲这么做是完全可行的，但是由于其增加了***的冗余度，压力损失也较大，初期投入较大，运行维护部件多。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种压缩机中加气和抽气结构，在离心压缩机单个气缸内实现了大参数加气和抽气，减小了机器外形尺寸，减少了压缩机缸体进出风筒数目，提高了加气和抽气效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括加气结构及抽气结构，其中加气结构包括加气风筒、加气蜗室、加气导叶栅及加气隔板，在级间叶轮上方的压缩机壳内壁设有加气隔板，加气隔板上安装有加气导叶栅，加气隔板及加气导叶栅与压缩机机壳内壁之间设有与加气风筒连通的加气蜗室，加气蜗室与加气隔板和叶轮之间形成的主气流及混合流道相通；抽气结构包括抽气风筒、抽气蜗室、抽气流量分配侧板及抽气隔板，在级间叶轮上方的压缩机机壳内壁设有抽气隔板，抽气流量分配侧板安装在抽气隔板上，抽气隔板及抽气流量分配侧板与压缩机机壳内壁之间设有与抽气风筒连通的抽气蜗室，抽气蜗室与级间形成的抽气前通道连通。

其中：所述加气蜗室为螺旋型，通过设置在级间的加气隔板形成，加气蜗室的容积在加气过程中为渐缩结构；所述抽气蜗室由抽气隔板及固接在隔板上的抽气流量分配侧板形成；抽气流量分配侧板靠近级间形成的抽气前通道的一侧为舌状，靠近抽气蜗室的一侧为圆滑过渡；抽气蜗室为沿抽气方向为渐扩螺旋型，其旋向与加气蜗室的沿加气方向渐缩螺旋型旋向相反。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.大参数加气。本实用新型的加气结构是通过叶轮等参数合理匹配将加入介质的压力等参数控制在某级入口前，在上一级的回流器出口后，下一级的叶轮进口前形成加气蜗室，再将经过加气导叶栅整流的新鲜介质加入，使之与主流压缩介质混合后进入下一级叶轮进一步压缩，相对传统的大参数加气结构而言，减少了一个风筒及相关气管路***，以及减少了出风筒、管路等损失，实现了高效的加气结构。

2.气缸内抽气。本实用新型的抽气结构是通过叶轮等参数的合理匹配把要抽出介质的压力等参数控制在某级扩压器出口处，然后通过流量匹配和抽气蜗室的设计，以及抽气风筒外部管路上的压力调节阀等相关结构，将化工流程需要抽出的气体量抽出压缩机，而未被抽出的介质进入下一级继续压缩，相对传统缸外抽气结构而言，减少了一个风筒和相应的管路***及相应压力损失，大大简化了抽气流程，提高了整机的效率，节约了原材料，减少机组能耗。

3.本实用新型实现了大参数加气(抽气)，减小了机器外形尺寸，减少了压缩机缸体进出风筒的数目，提高了压缩机的抽气(加气)效率。

附图说明

图1为本实用新型在压缩机级间的加气结构主剖面示意图；

图2为图1中加气蜗室和加气导叶栅的剖面图；

图3为本实用新型在压缩机级间的抽气结构示意图；

图4为图3的侧视图；

其中：1为加气风筒，2为加气蜗室，3为加气导叶栅，4为加气前回流器通道，5为主气流及混合流道，6为叶轮，7为加气隔板，8为下一级隔板的叶盘，9为抽气风筒，10为抽气蜗室，11为抽气前通道，12为抽气流量分配侧板，13为回流器通道，14为抽气隔板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1、图2所示，本实用新型的加气结构包括加气风筒1、加气蜗室2、加气导叶栅3、叶轮6及加气隔板7，在级间叶轮6上方的压缩机机壳内壁设有加气隔板7，加气隔板7上安装有加气导叶栅3，加气隔板7及加气导叶栅3与压缩机机壳内壁之间设有与加气风筒1连通的加气蜗室2，加气蜗室2与加气隔板7和叶轮6之间形成的主气流及混合流道5相通；加气蜗室2为螺旋型通道，由加气隔板7与上一级隔板的侧板端面构成，加气蜗室2的容积在加气过程中为沿加气方向的渐缩结构；加气风筒1是连接气管路和加气蜗室2、并便于介质进入加气蜗室2的流动通道；加气导叶栅3的结构是根据加气流量及上一级回流器的叶片型线相匹配来设计的。经加气风筒1进入加气蜗室2的介质流经加气导叶栅后和来自加气前回流器通道4出口的主流介质在主气流及混合通道5中充分混合后流入叶轮6被进一步压缩，至此一次加气过程完成。

如图3、图4所示，本实用新型的抽气结构包括抽气风筒9、抽气蜗室10、抽气流量分配侧板12及抽气隔板14，在级间叶轮6上方的压缩机机壳内壁设有抽气隔板14，抽气隔板14上安装有抽气流量分配侧板12，抽气隔板14及抽气流量分配侧板12与压缩机机壳内壁之间设有与抽气风筒9连通的抽气蜗室10，抽气蜗室10与级间形成的抽气前通道11连通；抽气蜗室10由抽气隔板14及固接在隔板上的抽气流量分配侧板12形成，抽气蜗室10为沿抽气方向为渐扩螺旋型，其容积变化量与加气蜗室2的旋向相反。抽气流量分配侧板12靠近级间形成的抽气前通道11的一侧为舌状，靠近抽气蜗室10的一侧为圆滑过渡，既可便于气体被抽出，又可避免在抽气前通道11处形成气流分离。

本实用新型的工作原理为：

根据压力匹配，本实用新型的加气和抽气结构可设置在需要的级间。如图1所示，加气结构设置在压缩机内的某级入口前，在需要加气的上一级回流器出口后、下级叶轮进口前形成加气蜗室2，主流压缩介质经加气前回流器通道4流向主气流及混合流道5，需要加入的新鲜介质通过加气风筒1流入到加气蜗室2内，再经过加气导叶栅3整流好后加入到主气流及混合流道5处，使主流压缩介质与新鲜介质在主气流及混合流道5处进行混合；混合后，混合介质经下一级隔板的叶盘8进入下一级的叶轮6进行进一步压缩。如图3所示，抽气结构设置是根据叶轮等参数匹配，将抽气压力参数控制在压缩机内某级扩压器的出口处，压缩介质流经抽气前通道11，再流经弯道，再流向抽气流量分配侧板12的舌状一侧，按照流量匹配被分成两股气流，一路通过抽气风筒9将需要抽出的介质经抽气蜗室10后抽出，另一路气流进入下一级回流器，通过回流器通道13进入下一级继续压缩。

Claims (5)

1.一种压缩机中加气和抽气结构，其特征在于：包括加气结构及抽气结构，其中加气结构包括加气风筒(1)、加气蜗室(2)、加气导叶栅(3)及加气隔板(7)，在级间叶轮(6)上方的压缩机壳内壁设有加气隔板(7)，加气隔板(7)上安装有加气导叶栅(3)，加气隔板(7)及加气导叶栅(3)与压缩机机壳内壁之间设有与加气风筒(1)连通的加气蜗室(2)，加气蜗室(2)与加气隔板(7)和叶轮(6)之间形成的主气流及混合流道(5)相通；抽气结构包括抽气风筒(9)、抽气蜗室(10)、抽气流量分配侧板(12)及抽气隔板(14)，在级间叶轮(6)上方的压缩机机壳内壁设有抽气隔板(14)，抽气流量分配侧板(12)安装在抽气隔板(14)上，抽气隔板(14)及抽气流量分配侧板(12)与压缩机机壳内壁之间设有与抽气风筒(9)连通的抽气蜗室(10)，抽气蜗室(10)与级间形成的抽气前通道(11)连通。

2.按权利要求1所述的压缩机中加气和抽气结构，其特征在于：所述加气蜗室(2)为螺旋型，通过设置在级间的加气隔板(7)形成，加气蜗室(2)的容积在加气过程中为渐缩结构。

3.按权利要求1所述的压缩机中加气和抽气结构，其特征在于：所述抽气蜗室(10)由抽气隔板(14)及固接在隔板上的抽气流量分配侧板(12)形成。

4.按权利要求1或3所述的压缩机中加气和抽气结构，其特征在于：所述抽气流量分配侧板(12)靠近级间形成的抽气前通道(11)的一侧为舌状，靠近抽气蜗室(10)的一侧为圆滑过渡。

5.按权利要求1或3所述的压缩机中加气和抽气结构，其特征在于：所述抽气蜗室(10)为沿抽气方向为渐扩螺旋型，其旋向与加气蜗室(2)的沿加气方向渐缩螺旋型旋向相反。

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