專利名稱：高壓離心風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離心式氣體壓縮設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超高壓多級離心風(fēng)機(jī)。
背景技術(shù)：
離心式氣體壓縮裝備按壓力高低，分為離心壓縮機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)、離心通風(fēng)機(jī)。各自的應(yīng)用壓力范圍是離心壓縮機(jī)> 150kPa，離心鼓風(fēng)機(jī)20-150kPa，離心通風(fēng)機(jī)< 20kPa。離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力介于離心壓縮機(jī)和離心通風(fēng)機(jī)之間，起到了承上啟下的作用，在整個(gè)離心壓縮裝備中屬于中壓設(shè)備，也可理解為低壓的壓縮機(jī)或高壓的風(fēng)機(jī)。如圖I所示為現(xiàn)有的一種離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括機(jī)殼91，裝設(shè)于機(jī)殼上的主軸92，進(jìn)氣口 93、排氣口 94，以及連通進(jìn)氣口 93和排氣口 94的多級氣體壓縮單元95，所述進(jìn)氣口 93和排氣口 94分別設(shè)于機(jī)殼91的兩側(cè),所述多級氣體壓縮單兀95設(shè)于機(jī)殼91的內(nèi)側(cè)，每級氣體壓縮單元具有擴(kuò)壓區(qū)和回流區(qū)，以及設(shè)于擴(kuò)壓區(qū)通道內(nèi)的葉輪96，通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪對氣體做功，使氣體壓力提高，速度增大，具有一定壓力的氣體從葉輪以較高速度流出，流入擴(kuò)壓器，使氣體速度降低，將氣體的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能，從而使氣體的壓力升高，經(jīng)過多級氣體壓縮單元壓縮后的高壓氣體由排氣口排出。然而隨著高壓離心風(fēng)機(jī)的應(yīng)用中對于壓力的要求越來越高，傳統(tǒng)多級離心鼓風(fēng)機(jī)通過增大葉輪、提高轉(zhuǎn)速、增加級數(shù)等的方法來提高壓力，但由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，葉輪直徑的增大和速度的提高有上限；限于轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的限制，級數(shù)也有上限。從而使得現(xiàn)行多級離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力能力達(dá)到極限，一般不超過150kPa。而多機(jī)整裝于一個(gè)基座，由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的離心壓縮設(shè)備只見于多級離心壓縮機(jī)。該類離心壓縮機(jī)需要加裝齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，而且是多軸的機(jī)組，存在齒輪傳動(dòng)的機(jī)械損失和多軸傳動(dòng)帶來的振動(dòng)加大問題，制作成本也大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種超高壓離心風(fēng)機(jī)，以提供更高壓力的高壓氣體，以滿足市場對高壓離心風(fēng)機(jī)越來越高的壓力要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案一種高壓離心風(fēng)機(jī)，其包括電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元，以及連接于第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元間的冷卻器，所述第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元分別具有進(jìn)氣口和排氣口 ；所述冷卻器包括冷卻室、分別連接于冷卻室兩端的進(jìn)氣管和出氣管，所述第一空氣壓縮單元的排氣口與所述進(jìn)氣管相接，所述第二空氣壓縮單元的進(jìn)氣口與所述出氣管相接。更進(jìn)一步地，所述第一 氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元分別具有機(jī)殼，設(shè)置于機(jī)殼上的主軸，所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元的主軸分別通過第一聯(lián)軸器和第二聯(lián)軸器與所述電機(jī)相接。所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元的機(jī)殼內(nèi)設(shè)有與所述對應(yīng)進(jìn)氣口和排氣口相連通的多級氣體壓縮單元。所述進(jìn)氣口和所述排氣口分別設(shè)于對應(yīng)機(jī)殼的兩側(cè)。所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元裝設(shè)在同一底盤上。所述冷卻室包括冷卻器殼體，形成于冷卻器殼體內(nèi)的冷卻器芯，以及形成于所述冷卻器殼體和冷卻器芯間的冷卻空間，所述冷卻器芯內(nèi)通有冷卻水，所述冷卻空間內(nèi)通有經(jīng)過第一氣體壓縮單元壓縮后的壓縮氣體。所述第一氣體壓縮單元為第一離心鼓風(fēng)機(jī)，所述第二氣體壓縮單元是第二離心鼓風(fēng)機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的高壓離心風(fēng)機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)I、對空氣的壓升能力提高了一倍；2、采用傳統(tǒng)的高壓離心鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)，在材料和工藝上無更高要求，利于實(shí)施。3、整裝式設(shè)計(jì)和制作，使用起來如同一臺傳統(tǒng)的高壓風(fēng)機(jī)。4、加裝中間冷卻器，提高氣體壓縮過程的熱力學(xué)性能，降低功耗，提高升壓能力和整機(jī)效率。5、完全覆蓋了羅茨風(fēng)機(jī)的壓升范圍，傳統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)因?yàn)閴荷芰Σ粔蛑荒芴娲邢薜牧_茨風(fēng)機(jī)。


圖I是現(xiàn)有的離心風(fēng)機(jī)的剖視圖；圖2是本發(fā)明高壓離心風(fēng)機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。如圖2所示，本發(fā)明所揭示的高壓離心風(fēng)機(jī)，其包括電機(jī)1，由電機(jī)I驅(qū)動(dòng)的第一臺空氣壓縮設(shè)備2和第二臺空氣壓縮設(shè)備3，以及冷卻器4。在本實(shí)施例中，所述第一臺空氣壓縮設(shè)備2和第二臺空氣壓縮設(shè)備3為第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3，該第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3分別通過第一聯(lián)軸器11和第二聯(lián)軸器12與所述電機(jī)I相接，所述冷卻器4連接于第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3間。具體地說，所述第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3分別具有機(jī)殼21、31，設(shè)置于機(jī)殼21、31兩側(cè)的進(jìn)氣口 22、32和排氣口 23、33，裝設(shè)于機(jī)殼21、31上的主軸24、34，以及設(shè)置于機(jī)殼21、31內(nèi)側(cè)與所述對應(yīng)的進(jìn)氣口 22、32和排氣口 23、33相連通多級氣體壓縮單元(圖未示)。所述第一離心鼓風(fēng)機(jī)2靠近排氣口 23 —端的主軸24通過第一聯(lián)軸器11與所述電機(jī)I相連接，形成電機(jī)I對第一離心鼓風(fēng)機(jī)2的排氣驅(qū)動(dòng)。所述第二離心鼓風(fēng)機(jī)3靠近進(jìn)氣口 32 —側(cè)的主軸34 通過第二聯(lián)軸器12與電機(jī)I相連接，形成電機(jī)I對第二離心鼓風(fēng)機(jī)3的進(jìn)氣驅(qū)動(dòng)。所述冷卻器4具有冷卻室41，分別設(shè)于冷卻室41兩端的進(jìn)氣管42和出氣管43，所述進(jìn)氣管42與第一離心鼓風(fēng)機(jī)2的排氣口 23相接,用于將經(jīng)第一離心鼓風(fēng)機(jī)2壓縮后的高壓、高溫氣體輸送至冷卻室41中冷卻，在冷卻室41中將從第一離心鼓風(fēng)機(jī)2中出來的高溫氣體降溫到常溫后，經(jīng)出氣管43傳送至第二離心鼓風(fēng)機(jī)3的進(jìn)氣口 32，由第二離心鼓風(fēng)機(jī)3對壓縮氣體進(jìn)行二次壓縮增壓，使氣體獲得更高壓力。且由于經(jīng)第一離心鼓風(fēng)機(jī)2壓縮后的氣體是經(jīng)過了冷卻器的冷卻后再進(jìn)行壓縮的，因此提高了第二離心鼓風(fēng)機(jī)的熱力學(xué)性能和壓縮能力，降低了壓縮功耗，使得離心風(fēng)機(jī)整體的氣體壓縮能力得以大幅度提高。所述冷卻室41包括冷卻器殼體411及冷卻器芯412組成，冷卻器芯412根據(jù)不同工況要求選用銅管或不銹鋼管制成，管道外壁增加鋁、銅或不銹鋼制翹片以提高冷卻效果，冷卻器殼體411和冷卻器芯412間形成壓縮空氣的冷卻空間,壓縮氣體在冷卻器芯412外流動(dòng)，冷卻水在冷卻器芯內(nèi)流動(dòng)，冷卻器的設(shè)計(jì)根據(jù)氣體流量、氣體壓力及氣體溫度的冷卻要求進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到最好的冷卻效果，同時(shí)盡量減少壓力損失。本實(shí)施例中的第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3裝在同一底盤5上，并由同一電機(jī)I進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且第一離心鼓風(fēng)機(jī)2和第二離心鼓風(fēng)機(jī)3采用相同的結(jié)構(gòu)和配置，以保證壓縮氣體流量等性能的一致性。而在本發(fā)明的其他實(shí)施方式中，還可以用兩臺電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)第一離心鼓風(fēng)機(jī)和第二離心鼓風(fēng)機(jī)的方式，且第一離心鼓風(fēng)機(jī)和第二離心鼓風(fēng)機(jī)可采用不同的配置。本發(fā)明采用兩機(jī)聯(lián)合增壓，卻共享一臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且是在同一直線上的連軸器直聯(lián)傳動(dòng)，不僅壓力能力提升一倍，也不需要加裝多軸系統(tǒng)的齒輪箱，制作成本也得到控制。本發(fā)明中采用的兩臺空氣壓縮機(jī)的耦合設(shè)計(jì)，即第一臺空氣壓縮設(shè)備將空氣升壓，經(jīng)冷卻器后溫度恢復(fù)到常溫狀態(tài)，但壓力升高，空氣密度相應(yīng)升高。第二臺空氣壓縮設(shè)備要基于更高壓力和更高密度的進(jìn)氣狀態(tài)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)，內(nèi)部流道和壓縮單元要進(jìn)行氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得第二機(jī)組的 壓縮效率高，降低功耗水平。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于包括電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元，以及連接于第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元間的空氣冷卻器，所述第一空氣壓縮單元和第二空氣壓縮單元分別具有進(jìn)氣口和排氣口 ；所述空氣冷卻器包括冷卻室、分別連接于冷卻室兩端的進(jìn)氣管和出氣管，所述第一空氣壓縮單元的排氣口與所述進(jìn)氣管相接，所述第二空氣壓縮單元的進(jìn)氣口與所述出氣管相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元分別具有機(jī)殼，設(shè)置于機(jī)殼上的主軸，所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元的主軸分別通過第一聯(lián)軸器和第二聯(lián)軸器與電機(jī)相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元的機(jī)殼內(nèi)設(shè)有與所述對應(yīng)進(jìn)氣口和排氣口相連通的多級氣體壓縮單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述進(jìn)氣口和所述排氣口分別設(shè)于對應(yīng)機(jī)殼的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述第一氣體壓縮單元和第二氣體壓縮單元裝設(shè)在同一底盤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述冷卻室包括冷卻器殼體，形成于冷卻器殼體內(nèi)的冷卻器芯，以及形成于所述冷卻器殼體和冷卻器芯間的冷卻空間，所述冷卻器芯內(nèi)通有冷卻水，所述冷卻空間內(nèi)通有經(jīng)過第一氣體壓縮單元壓縮后的壓縮氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任意一項(xiàng)所述的高壓離心風(fēng)機(jī)，其特征在于所述第一氣體壓縮單元為第一離心鼓風(fēng)機(jī)，所述第二氣體壓縮單元是第二離心鼓風(fēng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種高壓離心風(fēng)機(jī)，其包括由同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第一離心鼓風(fēng)機(jī)和第二離心鼓風(fēng)機(jī)，電機(jī)，以及連接第一離心鼓風(fēng)機(jī)和第二離心鼓風(fēng)機(jī)的空氣冷卻器，所述第一離心鼓風(fēng)機(jī)和第二離心鼓風(fēng)機(jī)分別具有機(jī)殼，設(shè)于機(jī)殼上的進(jìn)氣口和排氣口，所述空氣冷卻器通過進(jìn)氣管和第一離心鼓風(fēng)機(jī)的排氣口相連通，其通過排氣管和第二離心鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口相連通，從第一離心鼓風(fēng)機(jī)的排氣口排出的高壓、高溫氣體，經(jīng)過空氣冷卻器的冷卻降溫后，由第二離心鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行再次壓縮，并將高壓氣體從第二離心鼓風(fēng)機(jī)的排氣口排氣，本發(fā)明將高壓離心風(fēng)機(jī)的壓升能力大大提高，滿足了市場對高壓離心風(fēng)機(jī)的更高壓力需要。
文檔編號F04D29/42GK102619769SQ201210112990
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者宋波 申請人:江蘇乘帆壓縮機(jī)有限公司