CN210423086U - 一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,包括箱体和与箱体为一体结构的蜗壳,所述箱体内侧下部装有润滑油,所述箱体的上端连接有同步电机,所述同步电机连接有变速器,所述变速器安装在箱体的内部,所述变速器连接有离心压缩机,所述变速器包括安装在同步电机一端的大齿轮、高速齿轮轴、轴承Ⅲ、轴承座Ⅰ、轴封Ⅰ、箱体、轴封Ⅱ、轴承Ⅳ和轴承座Ⅱ;本实用新型利用一体化设计结构,将常规同步电机和高速离心压缩机通过单级变速齿轮集成在齿轮箱壳体中,可将整体设备尺寸缩减近三分之一,且适用于较大温升的应用场合,最高可实现温升80℃,满足对回收蒸汽的加热再生的需求,且本实用新型整体设备结构紧凑,安装后可靠性高,维护成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于蒸汽压缩机技术领域,具体涉及一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机。
背景技术
目前,新兴经济体是全球能源消耗的主要贡献者,尤其是对人口众多正处于城市化和工业化阶段的发展中国家,对能源的需求日益增加。从各个行业对能源的利用情况来说,化工类和生物工程类企业在能源的消耗和***余热的浪费较为严重。很多化工类企业都配备高压蒸汽锅炉,诸如蒸发体系、干燥体系、灭菌体系以及升温加热体系等都需要蒸汽作为热源。
机械蒸汽再压缩技术,即将蒸发(蒸馏等)过程的二次蒸汽(温度低、压力低) 用压缩机进行压缩,提高其温度、压力,重新作为热源加热需要被蒸发的物料,从而达到循环利用蒸汽的目的。蒸发过程不需要外加蒸汽,即用少量的外界能量获得较多的热能,从而减少***对外界能源的需求的一项高效节能技术。MVR 蒸发器中核心部件是蒸汽压缩机,蒸汽压缩机作为MVR蒸发器的关键设备,把热回收***回收蒸汽通过压缩作用提高蒸汽温度和压力的关键设备,依靠蒸发***自循环来实现蒸发浓缩的目的。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。理论上使用MVR蒸发技术比传统多效蒸发技术节省80%以上的能源,节省90%以上的冷凝水。广泛应用于食品加工、化工、纸业、盐场、制药等领域的蒸汽压缩再循环利用***。
现有机械式蒸汽再压缩技术较多的采用常规电机拖动罗茨风机,由于转数均为常规转速,因此设备尺寸较大占用空间大,同时轴系的对中及回转转子啮合接触引起的振动较大,罗茨蒸汽压缩机可将水蒸气有效提升25℃左右,蒸发量通常较小,一般不超过10吨;当采用高速直驱离心压缩机时,由于叶轮转速大及悬臂端较大质量轮盘的离心力,引起轴系的非线性不稳定,因此较低的压比限制了工质的有效温升的问题,为此我们提出一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,以解决上述背景技术中提出的设备尺寸较大占用空间大、限制了工质的有效温升的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,包括箱体和与箱体为一体结构的蜗壳,所述箱体内侧下部装有润滑油,所述箱体的上端连接有同步电机,所述同步电机连接有变速器,所述变速器安装在箱体的内部,所述变速器连接有离心压缩机,所述变速器包括安装在同步电机一端的大齿轮、高速齿轮轴、轴承Ⅲ、轴承座Ⅰ、轴封Ⅰ、箱体、轴封Ⅱ、轴承Ⅳ和轴承座Ⅱ,所述轴承座Ⅰ安装在同步电机的一端下侧,所述轴承Ⅲ安装在轴承座Ⅰ的内侧,所述轴封Ⅰ安装在轴承座Ⅰ的一端,所述高速齿轮轴的一端通过轴承Ⅲ与轴承座Ⅰ转动连接,所述高速齿轮轴的表面对应大齿轮的位置加工为齿形,所述大齿轮与高速齿轮轴通过齿牙啮合连接,所述轴承座Ⅱ安装在蜗壳的一侧,所述轴承Ⅳ安装在轴承座Ⅱ的内侧,所述轴封Ⅱ安装在蜗壳的内圈,所述高速齿轮轴的另一端通过轴承Ⅳ与轴承座Ⅱ转动连接。
优选的,所述离心压缩机包括通过叶轮锁片安装在高速齿轮轴另一端的离心叶轮、扩压器、扩压器壁板和过滤网,所述扩压器壁板通过螺栓固定安装在蜗壳的外侧,收敛段安装在扩压器壁板的一侧,所述扩压器安装在蜗壳和扩压器壁板之间,所述过滤网通过螺钉固定安装在收敛段的一端内壁上。
优选的,所述离心叶轮采用高效三元流及大小叶片设计,且离心叶轮的背侧固定架上设计有叶轮轴向力平衡筋板和通平衡气管路。
优选的,所述轴封Ⅱ安装在离心叶轮与轴承Ⅳ之间,且轴封Ⅱ与蜗壳卡合。
优选的,所述同步电机包括与箱体固定连接的机壳、安装在机壳上侧接线盒、设置在机壳内部的静子和电机转子、通过螺栓固定安装在机壳两端前端盖和后端盖、安装在电机转子内部的低速轴,所述低速轴的两端穿过前端盖和后端盖,且低速轴与前端盖和后端盖的连接处分别设置有轴承Ⅰ和轴承Ⅱ,所述低速轴与前端盖和后端盖分别通过轴承Ⅰ和轴承Ⅱ转动连接。
优选的,所述低速轴的一端设置有键和齿轮压盖,所述低速轴与大齿轮通过键和齿轮压盖固定连接。
优选的,所述轴承座Ⅰ与机壳为一体式结构。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型利用一体化设计结构,将常规同步电机和高速离心压缩机通过单级变速齿轮集成在齿轮箱壳体中,可将整体设备尺寸缩减近三分之一,且适用于较大温升的应用场合,最高可实现温升80℃,满足对回收蒸汽的加热再生的需求,且本实用新型通过高效三元叶轮设计整体运行效率较高,整体设备结构紧凑,安装后可靠性高,维护成本低;为客户所需的中等功率等级的蒸汽压缩设备节省了空间,降低了成本。
(2)本实用新型采用一体化电机和大齿轮及高速离心压缩机方式可降低叶轮离心力带来的不稳定风险,较大的啮合力约束平衡了叶轮的悬臂端力矩。
(3)本实用新型离心叶轮采用高效三元流及大小叶片设计,叶轮转速可达数万转,整体结构紧凑,流体气动效率高;气流自上游收敛段轴向流入叶轮流道,经叶轮叶片的加载,温度压力升高后由径向流入扩压器,可进一步提高工质压力;
(4)压缩工质气流通道与压缩机轴系的润滑***是隔离的,工质不会受到润滑***的污染;离心叶轮可以设计成开式或者闭式叶轮,选用高强度不锈钢或者钛合金材料,可选用五轴机床加工或者精密铸造实现;叶轮背面设计用于平衡叶轮部分轴向力的结构,用于平衡一部分的轴向力,减小轴向负荷。
附图说明
图1为本实用新型的剖视结构示意图;
图2为本实用新型的图1中A处放大结构示意图;
图3为本实用新型的图1中B处放大结构示意图;
图中:1、接线盒;2、机壳;3、静子;4、前端盖;5、电机转子;6、轴承Ⅰ;7、低速轴;8、高速齿轮轴;9、轴承Ⅲ;10、轴承座Ⅰ;11、轴封Ⅰ;12、箱体;13、后端盖;14、大齿轮;15、轴承Ⅱ;16、键;17、齿轮压盖; 18、扩压器;19、蜗壳;20、扩压器壁板;21、过滤网;22、叶轮锁片;23、收敛段;24、轴封Ⅱ;25、轴承Ⅳ;26、轴承座Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,包括箱体12和与箱体12为一体结构的蜗壳19,箱体12内侧下部装有润滑油,当油箱使用,无需外置油站,箱体12的上端连接有同步电机,同步电机连接有变速器,变速器安装在箱体12的内部,变速器连接有离心压缩机,变速器包括安装在同步电机一端的大齿轮14、高速齿轮轴8、轴承Ⅲ9、轴承座Ⅰ10、轴封Ⅰ11、箱体12、轴封Ⅱ24、轴承Ⅳ25和轴承座Ⅱ26,轴承座Ⅰ10安装在同步电机的一端下侧,轴承Ⅲ9安装在轴承座Ⅰ10的内侧,轴封Ⅰ11安装在轴承座Ⅰ10的一端,高速齿轮轴8的一端通过轴承Ⅲ9与轴承座Ⅰ10转动连接,高速齿轮轴8的表面对应大齿轮14的位置加工为齿形,大齿轮14与高速齿轮轴8 通过齿牙啮合连接,轴承座Ⅱ26安装在蜗壳19的一侧,轴承Ⅳ25安装在轴承座Ⅱ26的内侧,轴封Ⅱ24安装在蜗壳19的内圈,高速齿轮轴8的另一端通过轴承Ⅳ25与轴承座Ⅱ26转动连接,采用大齿轮14啮合来平衡此力矩,同时增加轴承Ⅳ25的弹性阻尼吸振,降低转子的振动风险,实现转子的稳定运行。
本实施例中,优选的,离心压缩机包括通过叶轮锁片22安装在高速齿轮轴 8另一端的离心叶轮、扩压器18、扩压器壁板20和过滤网21,扩压器壁板20 通过螺栓固定安装在蜗壳19的外侧,收敛段23安装在扩压器壁板20的一侧,扩压器18安装在蜗壳19和扩压器壁板20之间,过滤网21通过螺钉固定安装在收敛段23的一端内壁上。
本实施例中,优选的,离心叶轮采用高效三元流及大小叶片设计,且离心叶轮的背侧固定架上设计有叶轮轴向力平衡筋板和通平衡气管路,离心叶轮采用高效三元流及大小叶片设计,叶轮转速可达数万转,整体结构紧凑,流动气动效率高,气流自上游收敛段23轴向流入叶轮流道,经叶轮叶片的加载,温度压力升高后由径向流入扩压器18,可进一步提高工质压力。
本实施例中,优选的,轴封Ⅱ24安装在离心叶轮与轴承Ⅳ25之间,且轴封Ⅱ24与蜗壳19卡合。
本实施例中,优选的,同步电机包括与箱体12固定连接的机壳2、安装在机壳2上侧接线盒1、设置在机壳2内部的静子3和电机转子5、通过螺栓固定安装在机壳2两端前端盖4和后端盖13、安装在电机转子5内部的低速轴7,低速轴7的两端穿过前端盖4和后端盖13,且低速轴7与前端盖4和后端盖13 的连接处分别设置有轴承Ⅰ6和轴承Ⅱ15,低速轴7与前端盖4和后端盖13分别通过轴承Ⅰ6和轴承Ⅱ15转动连接。
本实施例中,优选的,低速轴7的一端设置有键16和齿轮压盖17,低速轴 7与大齿轮14通过键16和齿轮压盖17固定连接,使大齿轮14固定更加方便和稳定。
本实施例中,优选的,轴承座Ⅰ10与机壳2为一体式结构,使安装在轴承座Ⅰ10上的高速齿轮轴8与低速轴7同步转动。
本实用新型的工作原理及使用流程:静子3安装于机壳2于一体,电机转子5与前端盖4、轴承Ⅰ6一起推至机壳2中心孔,后端盖13和轴承Ⅱ15一起安装至机壳2另一端,确保轴承套在低速轴7上,大齿轮14和键16一起套装在低速轴7上,并用齿轮压盖17轴向固定,将轴承Ⅲ9套在高速齿轮轴8上,并一起安装至轴承座Ⅰ10,此时两齿轮处于啮合状态,轴封Ⅱ24、轴承Ⅳ25、蜗壳19及轴封Ⅱ24装配一起,并轴向套入高速齿轮轴8,通过螺栓与机壳2固定,离心叶轮热套在高速齿轮轴8上并用叶轮锁片22锁紧,收敛段23安装于扩压器壁板20,并一体与蜗壳19螺栓连接,本实用新型安装好过后,首先检查本实用新型的安装固定以及安全防护,然后就可以使用了,本实用新型把同步电机、变速器、离心压缩机集成在箱体12上,取消传统联轴器,节省了空间同时减少辅机设备,同时所有轴承油路均集成于箱体12中,这样就完成了对本实用新型的使用过程,本实用新型结构简单,使用安全方便。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,包括箱体(12)和与箱体(12)为一体结构的蜗壳(19),其特征在于:所述箱体(12)内侧下部装有润滑油,所述箱体(12)的上端连接有同步电机,所述同步电机连接有变速器,所述变速器安装在箱体(12)的内部,所述变速器连接有离心压缩机,所述变速器包括安装在同步电机一端的大齿轮(14)、高速齿轮轴(8)、轴承Ⅲ(9)、轴承座Ⅰ(10)、轴封Ⅰ(11)、箱体(12)、轴封Ⅱ(24)、轴承Ⅳ(25)和轴承座Ⅱ(26),所述轴承座Ⅰ(10)安装在同步电机的一端下侧,所述轴承Ⅲ(9)安装在轴承座Ⅰ(10)的内侧,所述轴封Ⅰ(11)安装在轴承座Ⅰ(10)的一端,所述高速齿轮轴(8)的一端通过轴承Ⅲ(9)与轴承座Ⅰ(10)转动连接,所述高速齿轮轴(8)的表面对应大齿轮(14)的位置加工为齿形,所述大齿轮(14)与高速齿轮轴(8)通过齿牙啮合连接,所述轴承座Ⅱ(26)安装在蜗壳(19)的一侧,所述轴承Ⅳ(25)安装在轴承座Ⅱ(26)的内侧,所述轴封Ⅱ(24)安装在蜗壳(19)的内圈,所述高速齿轮轴(8)的另一端通过轴承Ⅳ(25)与轴承座Ⅱ(26)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述离心压缩机包括通过叶轮锁片(22)安装在高速齿轮轴(8)另一端的离心叶轮、扩压器(18)、扩压器壁板(20)和过滤网(21),所述扩压器壁板(20)通过螺栓固定安装在蜗壳(19)的外侧,收敛段(23)安装在扩压器壁板(20)的一侧,所述扩压器(18)安装在蜗壳(19)和扩压器壁板(20)之间,所述过滤网(21)通过螺钉固定安装在收敛段(23)的一端内壁上。
3.根据权利要求2所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述离心叶轮采用高效三元流及大小叶片设计,且离心叶轮的背侧固定架上设计有叶轮轴向力平衡筋板和通平衡气管路。
4.根据权利要求2所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述轴封Ⅱ(24)安装在离心叶轮与轴承Ⅳ(25)之间,且轴封Ⅱ(24)与蜗壳(19)卡合。
5.根据权利要求1所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述同步电机包括与箱体(12)固定连接的机壳(2)、安装在机壳(2)上侧接线盒(1)、设置在机壳(2)内部的静子(3)和电机转子(5)、通过螺栓固定安装在机壳(2)两端前端盖(4)和后端盖(13)、安装在电机转子(5)内部的低速轴(7),所述低速轴(7)的两端穿过前端盖(4)和后端盖(13),且低速轴(7)与前端盖(4)和后端盖(13)的连接处分别设置有轴承Ⅰ(6)和轴承Ⅱ(15),所述低速轴(7)与前端盖(4)和后端盖(13)分别通过轴承Ⅰ(6)和轴承Ⅱ(15)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述低速轴(7)的一端设置有键(16)和齿轮压盖(17),所述低速轴(7)与大齿轮(14)通过键(16)和齿轮压盖(17)固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种增速传动紧凑型蒸汽压缩机,其特征在于:所述轴承座Ⅰ(10)与机壳(2)为一体式结构。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200428 |