一種高速直連水蒸汽壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于MVR蒸發(fā)器中用于水蒸氣壓縮的高速直連水蒸氣壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工、環(huán)保、食品領(lǐng)域廣泛應(yīng)用蒸發(fā)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程，蒸發(fā)濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程經(jīng)常采用單效蒸發(fā)器、多效蒸發(fā)器或釜式蒸發(fā)器等傳統(tǒng)蒸發(fā)器，傳統(tǒng)蒸發(fā)器使用鮮蒸汽作熱源，對(duì)被蒸發(fā)物料進(jìn)行加熱使其沸騰蒸發(fā)，物料沸騰蒸發(fā)過(guò)程產(chǎn)生的蒸汽稱二次蒸汽。多效蒸發(fā)器用前一效的二次蒸汽給下一效蒸發(fā)器作熱源依次類推，單效蒸發(fā)器、釜式蒸發(fā)器或多效蒸發(fā)器的末效產(chǎn)生的二次蒸汽稱為乏汽，乏汽需要用冷卻水將其冷凝為冷凝水排放，傳統(tǒng)蒸發(fā)器的生產(chǎn)過(guò)程消耗大量的水蒸氣。
[0003]近年來(lái)一種新型節(jié)能蒸發(fā)器一一MVR (機(jī)械式蒸汽再壓縮)蒸發(fā)器開(kāi)始推廣應(yīng)用，該蒸發(fā)器的工作原理是將蒸發(fā)器的二次蒸汽經(jīng)過(guò)水蒸氣壓縮機(jī)壓縮，使水蒸氣的熱焓(溫度)升高，再用壓縮后的水蒸氣代替鮮蒸汽對(duì)物料進(jìn)行加熱的蒸發(fā)過(guò)程。MVR蒸發(fā)器生產(chǎn)過(guò)程只消耗少量的電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮水蒸氣就能保證蒸發(fā)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行。是一種環(huán)保、節(jié)能的新技術(shù)。MVR蒸發(fā)器的核心設(shè)備是水蒸氣壓縮機(jī)。目前廣泛應(yīng)用高速離心壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)適當(dāng)改進(jìn)作水蒸氣壓縮機(jī)。
[0004]普通高速離心水蒸氣壓縮機(jī)是用普通電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，經(jīng)過(guò)增速齒輪箱使高速軸轉(zhuǎn)速達(dá)到1.5-3.0萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘，在高速軸一端裝設(shè)高速離心水蒸氣壓縮機(jī)葉輪、汽封、油封。增速齒輪箱外殼與高速離心水蒸氣壓縮機(jī)蝸殼連接使葉輪與蝸殼合理配合對(duì)水蒸氣進(jìn)行壓縮，普通高速離心水蒸氣壓縮機(jī)經(jīng)過(guò)增速齒輪箱增速后，齒輪箱效率降低了普通高速離心壓縮機(jī)整體效率，一般普通高速離心壓縮機(jī)增速齒輪箱的效率為95-90%，對(duì)于每小時(shí)蒸發(fā)量為10噸的MVR蒸發(fā)器，普通高速離心水蒸氣壓縮機(jī)僅增速齒輪箱的消耗約為25-45KW電會(huì)K。
[0005]現(xiàn)有為提高高速離心壓縮機(jī)電能效率，節(jié)約高速離心壓縮機(jī)電耗，取消普通高速離心壓縮機(jī)的增速齒輪箱的普通高速直連壓縮機(jī)，但這種直連壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子一端通常裝設(shè)有高強(qiáng)度拉桿，需要用專門配套的液壓裝置安裝葉輪，使葉輪端面與轉(zhuǎn)子一端的軸端面預(yù)加很大的摩擦力用于傳遞扭矩，這種裝配結(jié)構(gòu)不僅拉桿要采用高強(qiáng)度材料、配置專用液壓安裝裝置，而且安裝操作復(fù)雜，扭矩傳遞不可靠，其次，將高速電機(jī)殼體與離心壓縮機(jī)蝸殼直接聯(lián)接在一起，從壓縮機(jī)泄漏的水蒸氣會(huì)沿軸表面流進(jìn)可傾瓦軸承或磁懸浮軸承，造成軸承潤(rùn)滑油進(jìn)水乳化或電氣絕緣破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于MVR蒸發(fā)器中用于水蒸氣壓縮的高速直連水蒸氣壓縮機(jī)，能夠根除汽封泄漏蒸汽沿軸表面進(jìn)入可傾瓦軸承造成潤(rùn)滑油進(jìn)水乳化或進(jìn)入磁懸浮軸承破壞電氣絕緣問(wèn)題，且設(shè)備裝配結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種高速直連水蒸汽壓縮機(jī)，包括水蒸汽離心壓縮機(jī)和高速電機(jī)，所述水蒸汽離心壓縮機(jī)包括蝸殼及安裝于蝸殼內(nèi)的葉輪，所述高速電機(jī)包括機(jī)殼、定子、轉(zhuǎn)子、軸承，所述定子壓裝在機(jī)殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子裝設(shè)在定子內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子兩端固定有轉(zhuǎn)軸，兩端轉(zhuǎn)軸由所述軸承支撐，所述機(jī)殼兩端設(shè)有端蓋，所述軸承分別固定在端蓋中心，所述轉(zhuǎn)子一端的轉(zhuǎn)軸通過(guò)拉桿和拉桿螺母與葉輪固定連接，其特征在于，所述蝸殼與機(jī)殼之間通過(guò)聯(lián)接基座連接成一體，所述聯(lián)接基座為半開(kāi)放聯(lián)接基座，所述轉(zhuǎn)軸與葉輪的連接段軸上從左至右還依次設(shè)置有汽封、油封，所述汽封、油封、軸承均為對(duì)開(kāi)結(jié)構(gòu)且均位于所述半開(kāi)放聯(lián)接基座的半開(kāi)放空間內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸與葉輪還通過(guò)扭矩銷聯(lián)接，所述轉(zhuǎn)軸連接端面設(shè)有第一扭矩銷孔，所述葉輪連接端面設(shè)有第二扭矩銷孔，扭矩銷一端與第一扭矩銷孔過(guò)渡配合安裝，扭矩銷另一端與第二扭矩銷孔動(dòng)配合安裝，轉(zhuǎn)軸通過(guò)扭矩銷傳遞葉輪旋轉(zhuǎn)扭矩，扭矩傳遞更加可靠，且由于拉桿不需要再傳遞扭矩，拉桿只起與葉輪固定連接的作用，拉桿螺母預(yù)緊拉力只要達(dá)到葉輪定位要求和防松動(dòng)要求即可，不需要配用專用液壓裝置對(duì)拉桿和拉桿螺母進(jìn)行安裝，簡(jiǎn)化安裝過(guò)程，拉桿材料也可采用普通與轉(zhuǎn)軸相同的材料替代高強(qiáng)度材料，降低材料成本。
[0009]所述蝸殼設(shè)置有安裝面板，所述葉輪設(shè)置在蝸殼安裝面板內(nèi)側(cè)，所述汽封安裝在安裝面板的外側(cè)，所述汽封和油封之間設(shè)有開(kāi)放間隙，該開(kāi)放間隙可保證汽封裝卸空間寬度，方便汽封的拆卸與安裝；所述汽封和油封之間軸上設(shè)置有擋汽盤(pán)，當(dāng)從汽封泄露的少量水蒸汽沿軸表面噴射到擋汽盤(pán)上會(huì)改變?yōu)閺较驀娚?，由于連接段位于半開(kāi)放空間內(nèi)，水蒸汽噴向設(shè)備外的空中被空氣冷凝，根除了水蒸汽進(jìn)入軸承使?jié)櫥退詽?rùn)滑或破壞軸承電氣絕緣問(wèn)題。
[0010]所述聯(lián)接基座可以與蝸殼、高速電機(jī)機(jī)殼相互獨(dú)立，或與蝸殼一體成型，或與高速電機(jī)機(jī)殼一體成型。聯(lián)接基座結(jié)構(gòu)在保障聯(lián)接剛度條件下盡可能大的開(kāi)放空間，一般以下半圓為基礎(chǔ)支撐，上半圓加輔助筋板支撐，以便于檢修。
[0011]進(jìn)一步地，所述高速直連水蒸汽壓縮機(jī)，還包括稀油站和冷卻風(fēng)機(jī)，稀油站為可傾瓦軸承提供強(qiáng)制潤(rùn)滑油，保證軸承良好潤(rùn)滑，為了減小設(shè)備的體積，可將聯(lián)接基座底部作為稀油站油箱。所述風(fēng)機(jī)用于冷卻轉(zhuǎn)子和定子。
[0012]進(jìn)一步地，所述軸承為可傾瓦軸承或磁懸浮軸承，所述軸承和油封共用一個(gè)對(duì)開(kāi)式軸瓦安裝，下半軸瓦設(shè)有供油回油管路，供油回油管路引出與稀油站油箱連接。
[0013]所述水蒸氣壓縮機(jī)葉輪采用三元半開(kāi)葉輪，由整體胚料經(jīng)過(guò)五軸數(shù)控加工中心編程加工而成，采用三元半開(kāi)葉輪水蒸汽流動(dòng)損失小、壓縮效率高。水蒸氣壓縮機(jī)蝸殼一般采用鑄造蝸殼或焊接蝸殼兩種。
[0014]所述定子的鐵芯采用冷乳無(wú)取向硅鋼片按環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，纏繞環(huán)形繞組和接線后定位壓裝到高速電機(jī)機(jī)殼內(nèi)。
[0015]所述轉(zhuǎn)子為表面設(shè)有永磁體的永磁轉(zhuǎn)子，永磁體外設(shè)置有碳纖維或玻璃纖維或非導(dǎo)磁金屬保護(hù)套，永磁體通過(guò)表貼在轉(zhuǎn)子表面或壓裝在轉(zhuǎn)子表面與轉(zhuǎn)子成為一整體。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]1、本發(fā)明由于采用了半開(kāi)放聯(lián)接基座，連接段軸上安裝的汽封、油封、可傾瓦軸承采用對(duì)開(kāi)式結(jié)構(gòu)，在維修或更換汽封、油封、可傾瓦軸承時(shí)不需要象普通高速直連壓縮機(jī)那樣把全部設(shè)備解體，只要打開(kāi)對(duì)開(kāi)瓦就可以維修更換，裝配簡(jiǎn)單，維修方便。
[0018]2、本發(fā)明高速電機(jī)轉(zhuǎn)子一端轉(zhuǎn)軸通過(guò)拉桿和拉桿螺母、扭矩銷與水蒸氣壓縮機(jī)葉輪直接連接在一起，拉桿和拉桿螺母只起到對(duì)葉輪的定位固定和防松動(dòng)作用，采用扭矩銷傳遞葉輪旋轉(zhuǎn)扭矩，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)子與葉輪的安裝操作、取消專用液壓裝置，裝配簡(jiǎn)單，拉桿可以采用普通材料，用普通工具安裝或拆卸葉輪，降低成本，同時(shí)，采用扭矩銷葉輪旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞更加可靠。
[0019]3、本發(fā)明采用聯(lián)接基座將高速電機(jī)與高速離心壓縮機(jī)隔離一段距離再聯(lián)接成一體，在隔離段汽封與油封隔開(kāi)一定的隔離間隙，在隔離間隙內(nèi)轉(zhuǎn)子軸表面設(shè)置有檔汽盤(pán)，從汽封泄漏的少量水蒸氣沿軸表面噴射到擋汽盤(pán)上會(huì)改變?yōu)閺较驀娚?，由于?lián)接段是半開(kāi)放空間，水蒸氣改變噴射方向后向設(shè)備外噴射并被被空氣冷凝，阻斷了水蒸氣進(jìn)入軸承的可能性，根除了汽封泄露蒸汽沿軸表面進(jìn)入軸承造成潤(rùn)滑油進(jìn)水乳化或破壞軸承電器絕緣問(wèn)題。
[0020]4、本發(fā)明采用高速電機(jī)與水蒸氣壓縮機(jī)的葉輪直接相連技術(shù)，由于取消了增速箱，用高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)水蒸氣壓縮機(jī)，使水蒸氣壓縮機(jī)效率提高5-15%，使應(yīng)用高速直連水蒸氣壓縮機(jī)的MVR蒸發(fā)器在原來(lái)節(jié)能基礎(chǔ)上再節(jié)能5-10%。同時(shí)占地面積減小，設(shè)備質(zhì)量減輕。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明連接段的放大圖。
[0023]圖中，1、水蒸汽離心壓縮機(jī)；11、蝸殼；12、葉輪；2、高速電機(jī)；21、機(jī)殼；211、端蓋；22、定子；221、環(huán)形繞組；23、轉(zhuǎn)子；24、轉(zhuǎn)軸；25、軸承；3、半開(kāi)放聯(lián)接基座；31、半開(kāi)放聯(lián)接基座上部；32、半開(kāi)放聯(lián)接基座下部；4、拉桿；5、拉桿螺母；6、扭矩銷；7、連接段；71、汽封；72、擋汽盤(pán)；73、油封；74、開(kāi)放間隙；75、甩油盤(pán)；8、對(duì)開(kāi)式軸瓦。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本發(fā)明的方向以圖1為準(zhǔn)。
[0025]如圖1至圖2所示，一種高速直連水蒸汽壓縮機(jī)，包括水蒸汽離心壓縮機(jī)1、聯(lián)接基座3和高速電機(jī)2，水蒸汽離心壓縮機(jī)I和高速電機(jī)2通過(guò)半開(kāi)放聯(lián)接基座3連接成一體。
[0026]所述水蒸汽離心壓縮機(jī)I包括蝸殼11及安裝于蝸殼11內(nèi)的葉輪12，蝸殼11設(shè)有蝸殼安裝面板以及設(shè)有與MVR蒸發(fā)器蒸汽管路連接的進(jìn)出口，葉輪12安裝在蝸殼安裝面板內(nèi)側(cè)，葉輪12采用三元半開(kāi)葉輪，由整體胚料經(jīng)過(guò)五軸數(shù)控加工中心編程加工而成，采用三元半開(kāi)葉輪水蒸汽流動(dòng)損失小、壓縮效率高；所述蝸殼11 一般采用鑄造蝸殼或焊接蝸殼兩種。
[0027]所述高速電機(jī)2包括機(jī)殼21、定子22、轉(zhuǎn)子23、軸承25，所述定子22鐵芯采用冷乳無(wú)取向硅鋼片按環(huán)形繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，纏繞環(huán)形繞組221和接線后定位壓裝到高速電機(jī)2機(jī)殼21內(nèi)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以縮短高速電機(jī)軸向長(zhǎng)度，提高定子及環(huán)形繞組散熱性能；所述轉(zhuǎn)子23裝設(shè)在定子22內(nèi)，轉(zhuǎn)子23兩端固定有轉(zhuǎn)軸24，轉(zhuǎn)子23兩端轉(zhuǎn)軸由軸承支撐，所述機(jī)殼