本發(fā)明屬于離心壓縮機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到在化工技術(shù)領(lǐng)域中CO循環(huán)氣介質(zhì)的離心壓縮機(jī)組。

背景技術(shù)：

在石油化工企業(yè)中，不同的壓縮介質(zhì)對(duì)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)性能的要求也是各不相同的，這就需要對(duì)不同的壓縮的氣體設(shè)計(jì)相應(yīng)的壓縮機(jī)組，這樣才能使公司的生產(chǎn)效率和利益達(dá)到最大化。

目前大部分石油化工企業(yè)所應(yīng)用的離心壓縮機(jī)有水平剖分式的壓縮機(jī)、筒式壓縮機(jī)(即垂直剖分)、軸流式壓縮機(jī)等等，這些種類的壓縮機(jī)輸送的氣體都是從一端的進(jìn)口進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)子的增壓后從另一端的出口輸出，進(jìn)入到用戶的工藝管線中，即使有分為兩段或三段的壓縮機(jī)，是氣體溫度過(guò)高，使氣體通過(guò)冷卻器達(dá)到冷卻的作用，再返回到壓縮機(jī)內(nèi)，來(lái)提高壓力。

在離心壓縮機(jī)中，主要的部件是工作輪(葉輪)和與其相配合的擴(kuò)壓器、回流器，氣體經(jīng)過(guò)葉輪后會(huì)獲得很大的動(dòng)能，為了有效地利用這一部分能量，在葉輪后都裝有擴(kuò)壓器。擴(kuò)壓器按其結(jié)構(gòu)分為無(wú)葉擴(kuò)壓器和葉片擴(kuò)壓器兩種，它們對(duì)于改善壓縮機(jī)的性能有很大的作用。

如何有效地使多級(jí)離心壓縮機(jī)的效率提高，降低制造成本，提供一種在較寬的工作范圍內(nèi)可以穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的高效壓縮機(jī)便成為了本技術(shù)領(lǐng)域科技人員追求的目標(biāo)。

中國(guó)專利CN1015489B公開(kāi)了一種《多級(jí)離心壓縮機(jī)》，其特征在于：壓縮機(jī)每個(gè)葉輪和與之相連接的擴(kuò)壓器組成一級(jí)，壓縮機(jī)至少有四個(gè)離心轉(zhuǎn)子和至少四個(gè)導(dǎo)葉型擴(kuò)壓器(即葉片擴(kuò)壓器)。所訴的導(dǎo)葉型擴(kuò)壓器中前一個(gè)擴(kuò)壓器的導(dǎo)葉前緣半徑與轉(zhuǎn)子出口半徑之比大于后一個(gè)擴(kuò)壓器的相同比值，且后一擴(kuò)壓器離排出側(cè)較所述的前一個(gè)擴(kuò)壓器近。除了具有導(dǎo)葉型擴(kuò)壓器的所述的各級(jí)外，還至少有一級(jí)無(wú)導(dǎo)葉擴(kuò)壓器。由于擴(kuò)壓器中的旋轉(zhuǎn)脫硫是在回流發(fā)展并形成在擴(kuò)壓器中旋轉(zhuǎn)的回流帶時(shí)產(chǎn)生的，而導(dǎo)葉型擴(kuò)壓器通過(guò)在無(wú)導(dǎo)葉擴(kuò)壓器開(kāi)始出現(xiàn)回流部位的內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)葉前緣，具有防止回流的作用，如此，回流器中一開(kāi)始出現(xiàn)的回流即被抑制，也就避免了旋轉(zhuǎn)脫硫的發(fā)生，從而可以使壓縮機(jī)達(dá)到很高的效率，并可以在較寬的范圍中工作。

中國(guó)專利ZL92111548.2公開(kāi)了一種《離心壓縮機(jī)》，其特征在于：葉片擴(kuò)壓器的葉片分為兩組，第一組葉片具有沿下游方向傾斜而偏離側(cè)板向著芯板延伸的進(jìn)氣邊，第二組葉片具有垂直于上述流體方向的進(jìn)氣邊，第一組和第二組葉片以混合的方式配置；同時(shí)還設(shè)置了多個(gè)輔助葉片，每個(gè)輔助葉片的弦長(zhǎng)比每個(gè)葉片的弦長(zhǎng)短，輔助葉片配置放在徑向向內(nèi)的位置上，其一個(gè)表面面對(duì)一個(gè)葉片；輔助葉片也分為兩組，第一組具有沿下游方向傾斜而偏離上述側(cè)板向著上述芯板延伸的進(jìn)氣邊；第二組具有垂直于上述流體方向的進(jìn)氣邊，該兩組葉片也以混合方式配置。上述葉片和輔助葉片渦卷形氣流通道的舌部附近是稀疏的；而在上述通道的遠(yuǎn)離上述舌部的部分是密集的；而舌部的附近是一個(gè)包括上述舌部并對(duì)應(yīng)于不大于整個(gè)圓周一般的區(qū)域。這種設(shè)計(jì)進(jìn)氣邊的位置更接近葉輪，會(huì)盡可能減少或防止產(chǎn)生逆流，從而即使在低的氣流速度區(qū)間內(nèi)也能防止喘振。葉片與輔助葉片一起不均勻的配置形成一個(gè)稀疏區(qū)和一個(gè)密集區(qū)，也能盡可能減少旋轉(zhuǎn)失速的發(fā)生。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)案CN102434491A公開(kāi)了一種《離心壓縮機(jī)》，所述的葉片擴(kuò)壓器的導(dǎo)葉由后緣半徑相同而長(zhǎng)度不同的長(zhǎng)、短導(dǎo)葉組成，在相鄰的長(zhǎng)導(dǎo)葉之間至少配置一片短導(dǎo)葉，利用短導(dǎo)葉的整流作用，改善壓縮機(jī)的性能。

上述諸發(fā)明的著眼點(diǎn)都關(guān)注在壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，并沒(méi)有針對(duì)某一種壓縮介質(zhì)，而不同介質(zhì)對(duì)壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求都是不一致的，例如：葉輪的大小及排列組合，擴(kuò)壓器內(nèi)葉片的形式，進(jìn)出風(fēng)口的布置等方面都是各不相同的。這正是設(shè)計(jì)人員的著眼點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種CO循環(huán)氣離心壓縮機(jī)。我們從研究CO氣體在流道中的流動(dòng)特性，設(shè)計(jì)出適合CO循環(huán)氣介質(zhì)的壓縮機(jī)，從壓縮機(jī)的性能、效率、成本上都達(dá)到最優(yōu)化。

本實(shí)用新型提供了一種CO循環(huán)氣離心壓縮機(jī)，它主要包括有：主軸、葉輪、隔套、推力盤、平衡盤、膜片聯(lián)軸器、擴(kuò)壓器、回流器、彎道、進(jìn)出口蝸室、密封、軸承組部件、殼體，其特征在于：

(1)采用四個(gè)葉輪串聯(lián)在同一主軸上，葉輪采用兩兩背對(duì)形式，前一個(gè)葉輪與后一個(gè)葉輪出口處直徑相同，而入口處直徑不同的設(shè)計(jì)理念，葉輪葉片的形式前一個(gè)與后一個(gè)是不同的，平衡盤前與平衡盤后的葉輪葉片也是不同的，在相鄰的兩個(gè)葉輪之間，后一個(gè)葉輪的葉片設(shè)置相對(duì)于前一個(gè)葉輪的葉片偏轉(zhuǎn)一定的角度；

(2)擴(kuò)壓器采用無(wú)葉擴(kuò)壓器與與葉片擴(kuò)壓器的組合，無(wú)葉擴(kuò)壓器在前而葉片擴(kuò)壓器在后；

(3)壓縮機(jī)的隔板采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，在平衡盤兩側(cè)均采用后一塊隔板安裝在前一塊隔板上，形成組合隔板；

(4)采用隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室；

(5)進(jìn)氣方式采用雙側(cè)進(jìn)氣中間出氣的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)，所說(shuō)的在葉輪相鄰的兩個(gè)葉輪之間，后一個(gè)葉輪的葉片設(shè)置相對(duì)于前一個(gè)葉輪的葉片偏轉(zhuǎn)一定的角度；對(duì)于后彎葉片為：5～15度；對(duì)于前彎葉片為：5～15度；對(duì)于徑向葉片為5～30度。

本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)，所說(shuō)的葉輪采用兩兩背對(duì)形式布置，可以有效的減少氣體對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的軸向推力，使整套機(jī)組運(yùn)行更加平穩(wěn)。

本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)，所說(shuō)的出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室是由上下兩部分拼接而成，隔板兩側(cè)板面上分別設(shè)有蝸線型蝸室流道，兩側(cè)板面之間分布有加強(qiáng)筋板；隔板上下部之間的中分面上還沒(méi)有環(huán)形加強(qiáng)筋。

本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī),所說(shuō)的隔板采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，第二塊隔板安裝在第一塊隔板上，這樣設(shè)計(jì)對(duì)于兩側(cè)氣體在出風(fēng)口更平穩(wěn)的匯集，不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈碰撞，從而也保證了機(jī)組的平穩(wěn)。

本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣進(jìn)氣方式采用兩側(cè)同時(shí)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，氣體則由一個(gè)出風(fēng)筒出氣，其壓縮機(jī)的下機(jī)殼帶有三個(gè)氣口，即兩個(gè)為進(jìn)氣口，一個(gè)為出氣口。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)的整體剖面圖；

圖2是本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)的主視圖；

圖3是本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)的側(cè)視圖；

圖4為一側(cè)葉輪組合圖；

圖5是隔板組合圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)作進(jìn)一步的說(shuō)明和補(bǔ)充。

如圖1所示，本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)包括1機(jī)殼、2隔板組部、3轉(zhuǎn)子、4葉輪組部、5軸承組部、6進(jìn)風(fēng)筒、7出風(fēng)筒。其中機(jī)殼包括上機(jī)殼和下機(jī)殼；隔板組部包括進(jìn)口隔板、出口隔板和中間隔板；葉輪組部包括四個(gè)葉輪，葉片形式各不相同，后一的葉輪的葉片設(shè)置相對(duì)于前一個(gè)葉輪的葉片偏轉(zhuǎn)一定的角度；對(duì)于后彎葉片為：5～15度；對(duì)于前彎葉片為：5～15度；對(duì)于徑向葉片為5～30度；軸承組部包括支撐軸承和推力軸承。

圖2所示為本實(shí)用新型CO循環(huán)氣壓縮機(jī)組裝完成之后的外形的主視圖，可以清晰的看出上下機(jī)殼是由把合螺栓結(jié)合在一起的，6進(jìn)風(fēng)筒、7出風(fēng)筒位于下機(jī)殼的下方，進(jìn)風(fēng)筒6分別位于下機(jī)殼的兩側(cè)，出風(fēng)筒7位于下機(jī)殼的中間。圖3顯示的是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。

圖4所示為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子上左側(cè)葉輪的排列形式，41葉輪與42葉輪的出口處直徑的尺寸是相同，但兩個(gè)葉輪的進(jìn)口處的尺寸是不同的，41葉輪輪盤內(nèi)孔比42葉輪軸盤內(nèi)孔??；另一側(cè)的葉輪排列形式與這一側(cè)排列形式相同，唯有不同的是葉輪的旋向不同。

圖5所示為本實(shí)用新型隔板組部中左側(cè)的隔板組合形式，隔板21為進(jìn)口隔板，隔板22為內(nèi)部隔板，隔板22安裝在隔板21上形成組合型隔板。

以下我們通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)的參數(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1帶前彎葉片的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)

本實(shí)施例1為四級(jí)離心壓縮機(jī)，葉輪采用采用二元閉式葉輪，其葉片采用前彎式結(jié)構(gòu)，前后兩葉輪葉片之間偏轉(zhuǎn)5度；無(wú)葉擴(kuò)壓器配置在低壓級(jí)側(cè)，而葉片擴(kuò)壓器則配置在高壓級(jí)一側(cè)。其余的導(dǎo)葉角度可調(diào)的進(jìn)氣道、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、氣封體和油封組結(jié)構(gòu)均如前所述，無(wú)需另加說(shuō)明。

實(shí)施例2帶徑向葉片的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)

本實(shí)施例2為四級(jí)離心壓縮機(jī)，葉輪采用閉式葉輪，葉輪采用二元，其葉片采用徑向結(jié)構(gòu)，前后兩葉輪的葉片之間偏轉(zhuǎn)15度；無(wú)葉擴(kuò)壓器配置低壓級(jí)側(cè)，每一個(gè)無(wú)葉擴(kuò)壓器后則配置葉片擴(kuò)壓器。其余的導(dǎo)葉角度可調(diào)的進(jìn)氣道、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、氣封體和油封組結(jié)構(gòu)如前所述，無(wú)需另加說(shuō)明。

實(shí)施例3帶后彎葉片的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)

本實(shí)施例3為四級(jí)離心壓縮機(jī)，葉輪采用采用二元閉式葉輪，其葉片采用后彎式結(jié)構(gòu)，前后兩葉輪葉片之間偏轉(zhuǎn)5度；無(wú)葉擴(kuò)壓器配置在低壓級(jí)側(cè)，而葉片擴(kuò)壓器則配置在高壓級(jí)一側(cè)。其余的導(dǎo)葉角度可調(diào)的進(jìn)氣道、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、氣封體和油封組結(jié)構(gòu)均如前所述，無(wú)需另加說(shuō)明。

實(shí)施例4帶后彎葉片的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)

本實(shí)施例4為四級(jí)離心壓縮機(jī)，葉輪采用閉式葉輪，葉輪采用二元與三元組合式，其葉片采用后彎式結(jié)構(gòu)，前后兩葉輪的葉片之間偏轉(zhuǎn)15度；無(wú)葉擴(kuò)壓器配置低壓級(jí)側(cè)，每一個(gè)無(wú)葉擴(kuò)壓器后則配置葉片擴(kuò)壓器。其余的導(dǎo)葉角度可調(diào)的進(jìn)氣道、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、氣封體和油封組結(jié)構(gòu)如前所述，無(wú)需另加說(shuō)明。

實(shí)施例5帶后彎葉片的CO循環(huán)氣壓縮機(jī)

本實(shí)施例5為四級(jí)離心壓縮機(jī)，葉輪采用閉式葉輪，四個(gè)葉輪全部采用三元輪，其葉片采用后彎式結(jié)構(gòu)，前后兩葉輪的葉片之間偏轉(zhuǎn)10度；無(wú)葉擴(kuò)壓器配置低壓級(jí)側(cè)，每一個(gè)無(wú)葉擴(kuò)壓器后則配置葉片擴(kuò)壓器。其余的導(dǎo)葉角度可調(diào)的進(jìn)氣道、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、出口隔板兩側(cè)帶加強(qiáng)筋的進(jìn)出口蝸室、氣封體和油封組結(jié)構(gòu)如前所述，無(wú)需另加說(shuō)明。

上述各方案僅僅是根據(jù)用戶提出的使用條件而提出的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)高級(jí)工程師的核算和對(duì)比，最后選用了本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案3，方案3相對(duì)前兩種方案在機(jī)組的使用年限、效率以及其他各方面都是最優(yōu)的。

本實(shí)用新型著重研究了CO循環(huán)氣壓縮機(jī)的性能參數(shù)和機(jī)組的布置結(jié)構(gòu)，并在這一基礎(chǔ)上，對(duì)擴(kuò)壓器的組合、進(jìn)氣道、進(jìn)出口蝸室和油封組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的改良，最終形成了這一全新的設(shè)計(jì)方案。其特征對(duì)于CO循環(huán)氣來(lái)說(shuō)是最優(yōu)的設(shè)計(jì)。