[发明专利]压力均衡器

说明书

技术领域

本发明总体涉及保持集成电动压缩机的气态工作流体与马达冷却油之间期望的差压。

背景技术

使用高速电动机来驱动压缩机在多种应用中是常见的；具体而言，密闭式马达(canned motor)大规模用于潮湿的含硫气体环境中。在电密闭式马达操作期间，电装置所产生的大量的热必须被解决以保持电密闭式马达的完整性。通过马达定子中的冷却油来提供电密闭式马达的冷却。包绕马达定子的筒提供工作流体与冷却油的防漏分离。该筒通常由薄金属层制成并且因此对冷却油与工作流体之间的压力差敏感。

基于对保护筒不由于冷却油与气体工作流体之间的过度压力差而造成故障的期望，已发展出用于控制冷却油与工作流体之间的差压的机构。这些方法包括使用外部容器，其中至少一个容器包含至少一个波纹管以及一个弹簧装置，以用于保持冷却油与工作流体之间的差压，因此保持冷却油侧上较高的压力，以防止工作流体流入冷却油中。

基于上文所述的电密闭式马达/压缩机操作条件，期望允许系统管理电动压缩机的气体工作流体和冷却油之间的压力差的系统和相关联的方法。该系统应当允许筒的冷却油侧上至少略微较高的压力，因此防止气体工作流体泄漏到冷却油中。该系统应当基于冷却油的热膨胀以及基于下游气体利用的气体压力的改变来补偿冷却油压力的改变。

发明内容

根据这些示例性实施例描述的系统和方法通过提供一种连接至电动压缩机的压力均衡器解决了上述需要。示例性实施例的压力均衡器具有由位于压力均衡器内侧的至少一个波纹管产生的室，其中第一线路将一个室连接至电动机上的马达室并且第二线路将第二室连接至电动机上的转子室。示例性实施例还描述了至少一根弹簧，该至少一根弹簧与压力均衡器相关联并且被构造成提供气体工作流体压力与冷却油之间期望的差压。

根据设备的示例性实施例，一种电动机具有筒，该筒将在该筒内侧以及电动机转子外侧流动的工艺气体与被容纳在轴向地连接至压缩机的筒外侧的电动机定子室中的冷却油分开。接下来在示例性实施例中，提供压缩机，该压缩机具有连接至电动机转子的转子，其中一部分压缩机的工艺气体转向通过该筒。进一步在示例性实施例中，提供压力均衡器，该压力均衡器设置有至少一个波纹管，该至少一个波纹管气密地连接至外壳，以防止工艺气体与冷却油混合，并且该压力均衡器在外壳内侧设置有冷却油的第一储存器和工艺气体的第二储存器。接下来在示例性实施例中，至少一根弹簧被构造成在冷却油上提供压缩，使得冷却油压力大于工艺气体压力。示例性实施例继续具有从第一储存器到电动机定子室的连接件和从第二储存器到位于筒内侧的工艺气体的连接件。

根据另一个示例性实施例，提出一种用于保持与电动机定子室相关的冷却油和与由集成到电动机中的筒分开的压缩机相关的工艺气体之间期望的差压的方法。继续示例性的实施例方法，电动机的转子轴向地连接至压缩机的转子。在示例性的实施例方法的下一个步骤中，一部分工艺气体从与压缩机相关联的进给线路转向通过该筒。继续该示例性的实施例方法，通过将压力均衡器的容纳冷却油的第一室连接至电动机定子室并且将压力均衡器的容纳工艺气体的第二室连接至电动机的转子室来连接压力均衡器；第一室中的压力被保持成高于第二室中的压力。

在进一步的示例性实施例中，描述了一种用于保持冷却油与工艺气体之间期望的差压的系统，冷却油和工艺气体二者与轴向地连接至压缩机的电动机相关联。该示例性实施例包括用于将冷却油与工艺气体分开的装置。继续示例性实施例，还包括用于在全部操作条件下增加冷却油与工艺气体之间期望的差压的装置。

附图说明

附图示出了示例性实施例，其中：

图1示出了轴向地连接至压缩机并且连接至压力均衡器的密闭式电动机；

图2示出了压力均衡器的实施例的放大的细节横截面图，其中详细示出了波纹管和弹簧组件；

图3示出了压力均衡器的第二实施例的放大横截面图，其中详细示出了波纹管和弹簧组件；

图4示出了压力均衡器的第三实施例的放大横截面图，其中详细示出了波纹管和弹簧组件；

图5示出了压力均衡器的第四实施例的放大横截面图，其中详细示出了波纹管和弹簧组件；

图6示出了压力均衡器的第五实施例的放大横截面图，其中详细示出了波纹管和弹簧组件；以及

图7是流程图，其中示出了用于均衡冷却油的马达室和与轴向地连接至压缩机和压力均衡器的密闭式电动机相关联的气相工作流体之间的压力差的方法。

具体实施方式