[发明专利]一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机

摘要

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。

主权项

一种耐高温高压无泄漏离心式压缩机，其特征在于：所述压缩机包括进口管（1）、出口管（2）、电机（3）、叶轮（4）、主轴（5）、水冷套（7）、左轴承支架（11）、右轴承支架（10）、单向密封（15）、水冷却器（19）；电机（3）与叶轮（4）采用同轴设计，电机定子线圈（31）固定于压缩机壳体（6）内表面，电机转子线圈（32）和叶轮（4）安装在主轴（5）上，电机（3）与叶轮（4）之间通过单向密封（15）连通，气体只能从电机（3）向叶轮（4）单方向流动，电机（3）通过主轴（5）驱动叶轮（4）转动；出口管（2）侧面设置高温引风管（18），高温引风管（18）与水冷却器（19）连接，水冷却器（19）另一端连接低温引风管（20），低温引风管（20）穿过压缩机左端盖（9）并与压缩机左端盖（9）焊接连接，低温气体通过左轴承支架（11）上的配风孔（12）进入电机（3），并对电机定子线圈（31）、电机转子线圈（32）和主轴（5）进行冷却降温；主轴（5）左端由左轴承（14）支撑，左轴承（14）固定于左轴承支架（11）上，主轴（5）右端由右轴承（13）支撑，右轴承（13）固定于右轴承支架（10）上；壳体（6）外侧设置水冷套（7）；左轴承（14）和右轴承（13）均为气体轴承，其所用气体均来自经水冷却器（19）冷却后低温引风管（20）中的低温气体，左轴承（14）和右轴承（13）所用气体的流量可分别通过左调节阀（17）、右调节阀（16）自动调节；主轴（5）上设置有单向密封（15），气体只能由电机（3）内部经单向密封（15）进入叶轮（4）而不能逆向流动；左轴承支架（11）上设置环形配风孔（12），低温引风管（20）中的低温气体可穿过配风孔（12）对电机（3）和主轴（5）进行冷却；离心式压缩机的电机（3）和叶轮（4）采用一体式结构设计，电机定子线圈（31）、电机转子线圈（32）、主轴（5）、叶轮（4）以及所有的轴承转动部件全部密封于壳体（6）内部，压缩机没有与外部环境直接接触的转动部件，无需设置动密封，壳体（6）与压缩机右端盖（8）、压缩机左端盖（9）之间采用多道刀口法兰连接，整个压缩机本体处于一个封闭结构中，压缩机内的气体不会泄漏到外部环境中；被压缩气体由进口管（1）进入压缩机，经叶轮（4）压缩后由出口管（2）排出，高温引风管（18）与出口管（2）连接，引出的高温高压气体被水冷却器（19）冷却后进入低温引风管（20），低温气体穿过压缩机左端盖（9），透过配风孔（12）对电机定子线圈（31）、电机转子线圈（32）、主轴（5）进行冷却，保证压缩机在压缩高温气体时，电机（3）和电机端的主轴（5）得到有效冷却，并且能够通过调节水冷却器（19）的水流量，控制进入电机（3）低温气体的温度，使电机（3）和电机端的主轴（5）保持在一个≤100℃的温度，不会出现超温现象，从而实现压缩高温气体的功能；从低温引风管（20）引出两个支路，经过左调节阀（17）和右调节阀（16）进行流量调节后分别供给左轴承（14）和右轴承（13）使用，并对左轴承（14）和右轴承（13）进行冷却，由于两轴承使用的是被压缩气体本身，不会混入润滑油、油气杂质，使压缩机可以应用于高纯气体的压缩；压缩机壳体（6）外侧设计水冷套（7），冷却水由水冷套进口管（71）进入，对壳体（6）进行冷却后由水冷套出口管（72）流出，在输送高温高压气体时有效降低壳体（6）的工作温度，正常运行时壳体（6）的温度可控制在50℃～100℃范围内，从而提高了壳体（6）的允许使用应力，在相同壁厚的情况下，使壳体（6）可以承受更高的压力；电机与叶轮采用一体式结构设计，转动部件全部置于压缩机壳体内部，压缩机壳体内的气体不会泄漏到外部环境中；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，使压缩机可以压缩350℃的高温气体；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，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。