[发明专利]一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机

说明书

本发明公开了一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机，包括进口管、出口管、电机、叶轮、主轴、水冷套和水冷却器等部件，上述电机和叶轮采用一体式结构设计，电机、叶轮和轴承等转动部件全部密闭于压缩机壳体内，压缩机壳体内的气体不会泄漏到外部环境；本发明由于采用从压缩机出口管引出部分高压气体，经水冷却器降温后用以冷却电机和主轴，并且电机和叶轮间设置单向密封，阻止高温气体进入电机内，使本发明可以压缩350℃的高温气体；同时压缩机壳体外部安装水冷套，降低了压缩机壳体温度，提高了壳体材料的许用应力，使压缩机可以承受更高的压力。本发明特别适用于高温、高压、有毒气体以及核工业放射性气体的压缩和输送。

技术领域

本发明涉及一种离心式气体压缩机，属流体机械领域，具体是一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机。

背景技术

离心压缩机是一种依靠输入的机械能来提高气体压力并排送气体的机械，目前常用的离心压缩机主要包括电机和压缩叶轮两大部件，当电机旋转时，叶轮也将高速旋转，与此同时，外部气体将从壳体侧面上的气体入口管沿轴向进入到壳体内部的叶轮中，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速并改变成径向，使动能转换成势能(压力)，最后沿叶轮的径向从壳体上的气体出口管离开压缩机以供用户使用。

这种已有技术的离心式压缩机存在下列问题：电机的输出轴上贯穿壳体的部位与壳体之间安装有密封装置，但是随着使用时间的加长，密封装置将会出现磨损，这时就会在该部位形成缝隙，引起气体泄漏，造成损失，如果压缩气体为易燃易爆或有毒、有害气体，一旦出现泄漏还会引起环境污染、严重损害操作人员身体健康；现有高温高压压缩机多采用陶瓷密封件来适应高温高压高转速的工作环境，这种类型的密封件，结构复杂，制造难度大，最终使制造成本大大提高，一般在几万元到几十万元的范围内，仅仅一个密封件的成本就大大超过压缩机主体的成本，使推广应用很困难，因此使得这种结构的离心式压缩机使用范围受到一定限制。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机，独特的结构设计使压缩机的电机和主轴能够得到有效冷却，本发明压缩机可以压缩最高350℃的高温气体，同时压缩机壳体可以承受10MPa高压而不泄漏，特别适用于高温、高压、有毒气体以及核工业放射性气体的压缩和输送。

本发明采用的技术方案为：一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机，所述装置包括进口管、出口管、电机、叶轮、主轴、水冷套、左轴承支架、右轴承支架、单向密封、水冷却器；电机与叶轮采用同轴设计，电机定子线圈固定于压缩机壳体内表面，电机转子线圈和叶轮安装在主轴上，电机与叶轮之间通过单向密封连通，气体只能从电机向叶轮单方向流动，电机通过主轴驱动叶轮转动；出口管侧面设置高温引风管，高温引风管与水冷却器连接，水冷却器另一端连接低温引风管，低温引风管穿过压缩机左端盖并与压缩机左端盖焊接连接，低温气体通过左轴承支架上的配风孔进入电机，并对电机定子线圈、电机转子线圈和主轴进行冷却降温；主轴左端由左轴承支撑，左轴承固定于左轴承支架上，主轴右端由右轴承支撑，右轴承固定于右轴承支架上；壳体外侧设置水冷套。

其中，左轴承和右轴承均为气体轴承，其所用气体均来自经水冷却器冷却后低温引风管中的低温气体，左轴承和右轴承所用气体的流量可分别通过左调节阀、右调节阀自动调节。

其中，主轴上设置有单向密封，气体只能由电机内部经单向密封进入叶轮而不能逆向流动。

其中，左轴承支架上设置环形配风孔，低温引风管中的低温气体可穿过配风孔对电机和主轴进行冷却。

本发明的原理在于：