[实用新型]一种闭式循环耦合的装置

说明书

一种闭式循环耦合的装置，所述的装置包括：一个压缩系统，一个制冷系统以及一个气体冷却系统，三者通过管道和阀门相连通，所述压缩系统由一台或多台压缩机单元组成，单台所述压缩机单元由一个高速电机直接驱动的静压气悬浮轴承的双级离心式压缩机组成，用于压缩气体；所述制冷系统由单个或者多个静压气悬浮轴承的离心式制冷机组单元组成，为所述装置提供冷源；所述气体冷却系统包括单个或者多个级间气体冷却器或末级气体冷却器，为所述压缩气体降温。所述三个系统高度耦合，多工况可变适应性强、无需润滑油系统、运行噪声低、高效节能。

技术领域

本实用新型涉及压缩技术领域,特别涉及基于静压气浮轴承的高速电机直驱离心式压缩机、离心式冷水机组和气体冷却器闭式循环耦合的装置。

背景技术

在钢铁、化工、玻璃等各个行业中，需要压缩气体来满足工艺需要。以往的压缩系统通常有电机或者汽轮机驱动离心压缩机组，受限于驱动机转速和变转速装置的限制，各级压缩转速受限，压缩效率低；驱动过程耗损大、能量浪费；压缩和驱动系统占地面积大、润滑油系统复杂，故障点多；压缩机和驱动机噪声大；一次投资和工程费用高；运行维护工作繁重费用高；节能上升空间非常有限。

常规的压缩机组配套的气体冷却器采用常规的循环水系统供应的30-33℃左右的常温水作为冷源，进入下一级的压缩气体受其限制温度多在35-40℃左右，等温效率较低、整体机组效率低，无法发挥压缩机的最佳工作特性等。受循环水供水温度限制，传统的离心式压缩机的末级排气温度在70-105℃之间，通常需要设置末级气体冷却器或者需要配置单独的空冷系统。比如在空分系统需要设置庞大的空冷系统（含两个塔器、四个水泵甚至还有冷水机组等）来达到工艺需要的温度，该系统有投资成本大，水泵和冷水机组能耗增加等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供了一种系统效率卓越、节能高效、配置简单（无润滑系统和独立的驱动机系统）紧凑、占地面积小、运行维护简单、机组运行噪声超低的系统。该系统改进了压缩机组的工作状态、该系统从机组的整体高效节能出发，充分利用调动各机组的最大潜能，针对性进行流程组织设计，不仅突破单机能力和效率的局限性，更重要的是提高整个系统的高效性、经济性、针对性、拓展的灵活性和维护的便捷性。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种基于静压气浮轴承的高速电机直驱离心式压缩机、离心式制冷机组和气体冷却器闭式循环耦合的装置，它至少包括：一个压缩系统，一个制冷系统以及一个气体冷却系统，三者通过管道和阀门相连通，所述压缩系统由一台或多台压缩机单元组成，单台所述压缩机单元由一个高速电机直接驱动的静压气悬浮轴承的双级离心式压缩机和组成，用于压缩气体；所述制冷系统由单个或者多个静压气悬浮轴承的离心式制冷机组单元组成，为所述装置提供冷源；所述气体冷却系统包括单个或者多个级间气体冷却器或末级气体冷却器，为所述压缩气体降温。

作为优选：所述压缩机单元通过管道和阀门至少有两个气体入口和两个气体出口。所述气体出口通过管道和阀门连接所述气体冷却系统的所述级间气体冷却器和所述末级气体冷却器的气体入口，所述气体入口通过管道和阀门连接所述气体冷却系统的所述级间气体冷却器的气体出口，所述末级气体冷却器的出口通过管道和阀门排出压缩气。所述制冷机组单元的制冷介质出口通过管道和阀门连接所述气体冷却系统的所述级间气体冷却器和所述末级气体冷却器的制冷介质入口，所述制冷机组单元的制冷介质入口通过管道和阀门连接所述气体冷却系统的所述级间气体冷却器和所述末级气体冷却器的制冷介质出口。

作为优选：所述压缩气可以经一台所述压缩机单元压缩，也可以经多台所述压缩机单元以串联或并联或串联加并联的形式压缩。

作为优选：进出多个所述制冷机组单元的所述制冷介质温度可以相同，也可以不同。

作为优选：所述气体冷却系统包含的所述级间气体冷却器或所述末级气体冷却器不是必须的，所述气体冷却系统可以只包含所述级间气体冷却器或只包含所述末级气体冷却器或只部分包含所述级间气体冷却器和所述末级气体冷却器。