[发明专利]一种具有中心喷嘴结构的离心气体压缩机减温器

说明书

本发明提供一种具有中心喷嘴结构的离心气体压缩机减温器，所述离心气体压缩机包括压缩机机壳，所述压缩机机壳包括向压缩机旋转轴方向开口的进气口以及与该进气口相连的进气通路，还包括压缩机叶轮，所述压缩机叶轮以旋转轴的旋转轴线为中心可旋转的支撑于所述压缩机机壳内，用于对从进气口流入的气体进行压缩，所述压缩机叶轮上靠近进气口的一侧设有导流锥，所述导流锥向进气口方向处的进气通路中设有减温器喷嘴，所述减温器喷嘴用于向导流锥喷洒减温液体，通过设置减温器喷嘴喷洒液体的角度，使减温器喷嘴喷出的液体通过导流锥被吸入到压缩机叶轮的通道中与压缩机主流气体掺混，提高减温器效果，从而降低压缩功，提高压缩机效率。

技术领域

本发明涉及气体压缩机技术领域，更具体地，涉及一种具有中心喷嘴结构的离心气体压缩机减温器。

背景技术

空气、水蒸汽等气体压缩技术在化学工业、制冷工业、废水处理等领域具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。机械压汽蒸馏技术、过热蒸汽干燥技术、以及在工业工程中使用的蒸汽风机等均涉及或依赖于水蒸汽压缩技术。研究并掌握气体压缩技术，可提高压缩效率，提高系统的可靠性和寿命，从而带来相关领域的革命性改变。

压缩机正常情况下仅吸入气体，然而在系统实际运行时，经常由于气液分离器运行不稳定、蒸发器液位过高等原因，或者为了减少压缩功而人为在压缩机进口喷入液滴的过程，都会造成压缩机吸入的是气体与液滴的混合物，因此压缩过程往往是气液混合的压缩过程，即含液压缩过程。在空气中，这种气液混合的压缩过程被称为湿压缩，由燃气轮机专家Kleinschmidt在上世纪40年代末提出。当前湿压缩大多数都是针对在燃气轮机领域的湿空气压缩过程的研究，乌克兰的GT15000燃机，美国GE公司的LM6000航改型燃气轮机均成功采用湿压缩技术使得机组输出功率得到提高。

在气体的含液压缩过程中，液滴和气体相互掺混进行的是传热和传质过程。液滴吸热蒸发，对主流进行冷却，降低主流温度，减少了过热蒸汽的过热度，从而使得主流气体的压缩过程更接近于等饱和压缩，使出口气体温度低于实际压缩时的温度，减少压缩过程的耗功，提高压缩效率。

但是含液压缩过程中水滴的存在，也会带来很多不利影响。由于含液压缩过程是一个两相传热传质过程，其机理非常复杂。若采取常规减温器采用在整个压缩机从低半径到高半径高度上均匀水平喷水方式，会引起如下问题：一、液滴的跟随性差会影响等饱和压缩的效果。由于液滴在高半径水平喷入，使其在压缩机的停留时间非常短，达到了毫秒量级；液滴若是不能很好的跟随流线运动，会大大减少蒸发时间，从而无法达到冷却主流的效果，这样减少压缩功的能力就会降低，湿压缩效果也随之降低；二、由于喷入的液滴与压缩机高半径叶片的旋转周向相对速度很高，这种液滴与压缩机叶片大的相对速度从而造成液滴高速撞击高半径处叶片表面，不仅很容易导致压缩机叶片冲击腐蚀，引起叶片水蚀破坏，更造成了额外的内部流动损失；从而造成压缩机效率下降、喘振裕度减少等问题，大大降低了压缩机的可靠性。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种具有中心喷嘴结构的离心气体压缩机减温器，解决了现有技术中液体冷却蒸发时间不够、无法有效达到冷却主流的效果，且冷却液滴冲击较大造成压缩机叶片易损坏的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种具有中心喷嘴结构的气体压缩机减温器，所述气体压缩机包括压缩机机壳，所述压缩机机壳包括向压缩机旋转轴方向开口的进气口以及与该进气口相连的进气通路，还包括压缩机叶轮，所述压缩机叶轮以旋转轴的旋转轴线为中心可旋转的支撑于所述压缩机机壳内，用于对从进气口流入的气体进行压缩，所述压缩机叶轮上靠近进气口的一侧设有减温器喷嘴，所述减温器喷嘴用于喷洒减温液体，将减温液体喷入到压缩机叶轮的通道中。

作为优选的，所述压缩机叶轮上靠近进气口的一侧还设有导流锥，所述导流锥用于将减温液体及气体导入到压缩机叶轮的通道中。