專利名稱：高壓水環(huán)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高壓水環(huán)壓縮機(jī)，屬于水環(huán)真空泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓水環(huán)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
高壓水環(huán)壓縮機(jī)由于由水做工作液，屬于葉片式流體機(jī)械，為容積式壓縮機(jī)。廣泛 應(yīng)用于氯堿、化工、石化、煤礦和城市煤氣等行業(yè)的易燃、易爆氣體的壓縮輸送和尾氣回收 等工藝流程?，F(xiàn)有技術(shù)制作的水環(huán)壓縮機(jī)雖種類較多，但普遍達(dá)到的排氣壓力較低，僅達(dá)到 0. 3 0. 4MPa -G,不能滿足氯堿、石化、煤礦等行業(yè)排氣壓力0. 6 0. 8MPa -G的工藝要求。發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種出口壓力高、抽 氣量范圍大、密封性能好的高壓水環(huán)壓縮機(jī)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該高壓水環(huán)壓縮機(jī)，包括前、后 泵蓋、排氣組件、前、后軸承組件、前、后機(jī)械密封組件、軸、前、后分配板、短泵體、短葉輪、中 間壁、中間壁分配板、長葉輪和長泵體，軸偏心的安裝在長、短泵體體內(nèi)，短泵體和短葉輪構(gòu) 成高壓級吸氣區(qū)，長葉輪和長泵體構(gòu)成低壓級吸氣區(qū)，高壓級吸氣區(qū)與低壓級吸氣區(qū)之間 用中間壁隔開，其特征在于軸上前泵蓋的前部通過固定部件裝有前機(jī)械密封組件，后泵蓋 的后部通過固定部件裝有后機(jī)械密封組件，長葉輪、短葉輪和軸構(gòu)成的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)后端運用 滾珠軸承作軸向定位；前、后泵蓋與前、后分配板、中間壁分配板通過拉緊螺栓拉緊在一起， 且其軸向密封采用外沖銑式雙端面集裝式機(jī)械密封，后分配板的排氣角度采用柔性結(jié)構(gòu)。 保證長葉輪、短葉輪和軸構(gòu)成的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可靠的軸向定位。所述的長、短葉輪的葉片的特征角度β為35° 38°，葉片端部線速度等于或大 于32m/s，長、短葉輪的排氣孔終點位置與長、短葉輪垂直中心線的夾角α為12°。所述的排氣組件排出氣體的出口壓力為0. 6 0. 8MPa *G，抽氣量為300 MOOm3/ h。所述的中間壁采用脹圈作為動密封，脹圈為填充聚四氟乙烯，內(nèi)填充玻璃纖維、青 銅粉和二硫化鉬。所述的長葉輪和軸為中等過盈配合，短葉輪通過軸套和平鍵定位，并用圓螺母和 內(nèi)六角凹端緊定螺釘鎖緊在軸上。通過過盈配合來傳遞扭矩和軸向定位。所述的前、后機(jī)械密封組件的通過不銹鋼軸套和螺釘組成的固定部件和機(jī)封壓蓋 組成一體后，一同安裝在軸上，不銹鋼軸套用的螺釘固定在軸上、并支撐在兩端的軸承上。所述的長短葉輪寬度的比值B1/B2 = 2. 5 3. 5，其中B1為長葉輪軸向尺寸，B2 為短葉輪軸向尺寸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果是1、利用優(yōu)化設(shè)計理論對葉輪、 葉片的型線，對各幾何角度尺寸進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，采用最優(yōu)的級間壓縮比及合理的葉輪線 速度，提高了效率，改進(jìn)了高壓級葉輪在軸上的緊固方式，使更加牢固可靠，保證在排出壓力為0. 6 0. 8MPa · G時有較高的氣量；2、中間壁密封圈的尺寸和成分進(jìn)行改進(jìn)，采用了新型材料，并增大了軸的抗彎截 面模量，提高了整機(jī)的可靠性，軸的最大撓度達(dá)到美國API610標(biāo)準(zhǔn)；3、高壓端的柔性排氣閥結(jié)構(gòu)，保證排氣壓力在要求的范圍內(nèi)，壓縮機(jī)始終工作在 最佳效率點上，采用外沖銑式雙端面集裝式機(jī)械密封，有效的保證了被壓縮介質(zhì)的完全無 泄漏。
圖1是本實用新型主視圖示意圖。圖2是本實用新型圖1的A-A剖視示意圖。圖3是本實用新型排氣孔起始角度示意圖。圖4是本實用新型排氣孔終止角度示意圖。圖5是本實用新型吸起、排氣工作原理示意圖。其中1、后泵蓋2、排氣組件3、后軸承組件4、后機(jī)械密封組件5、軸承6、軸7、 后分配板8、短泵體9、短葉輪10、中間壁11、中間壁分配板12、長葉輪13、長泵體14、 前分配板15、前泵蓋16、前機(jī)械密封組件17、前軸承組件18、低壓級吸氣區(qū)19、低壓級 葉輪20、低壓級排氣孔21、低壓級球閥孔22、高壓級吸氣區(qū)23、高壓級泵體24、高壓級 葉輪25、高壓級排氣孔26、高壓級球閥孔27、低壓級泵體。圖1 5是本實用新型的最佳實施例，
以下結(jié)合附圖1 5對本實用新型做進(jìn)一 步說明具體實施方式
參照附圖1 5:該高壓水環(huán)壓縮機(jī)，由后泵蓋1、排氣組件2、后軸承組件3、、后機(jī)械密封組件4、軸 承5、軸6、后分配板7、短泵體8、短葉輪9、中間壁10、中間壁分配板11、長葉輪12、長泵體 13、前分配板14、前泵蓋15、前機(jī)械密封組件16和前軸承組件17組成。長葉輪12、短葉輪9 和軸6構(gòu)成轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，并在后端采用滾珠軸承作軸向定位，保證轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可靠的軸向定位； 長葉輪12和軸6為中等過盈配合，通過過盈配合來傳遞扭矩和軸向定位，短葉輪9通過軸 套和平鍵定位，并用圓螺母和內(nèi)六角凹端緊定螺釘鎖緊在軸6上。短泵體8和短葉輪9構(gòu)成高壓級吸氣區(qū)22，長葉輪12和長泵體13構(gòu)成低壓級吸 氣區(qū)18，高壓級吸氣區(qū)22與低壓級吸氣區(qū)18之間用中間壁10隔開，中間壁10采用脹圈 作為動密封，脹圈為填充聚四氟乙烯，內(nèi)填充玻璃纖維、青銅粉和二硫化鉬等。軸6偏心的 安裝在長泵體13和短泵體8體內(nèi)，由軸承架上的兩個滾子軸承5作為支撐。在軸6上，長 泵體13與前泵蓋15之間裝有前分配板14，短泵體8與后泵蓋1之間裝有后分配板7，中間 壁10與長泵體13之間裝有中間壁分配板11，后分配板7的后部裝有，前泵蓋15的前部通 過軸套、螺釘構(gòu)成的固定部件裝有前機(jī)械密封組件16，后泵蓋1的后部通過軸套、螺釘構(gòu)成 的固定部件裝有后機(jī)械密封組件4，由拉緊螺栓將前泵蓋15、后泵蓋1、前分配板14、后分配 板7和中間壁分配板11拉緊在一起，其軸向密封采用外沖銑式雙端面集裝式機(jī)械密封，然 后用壓蓋壓緊。[0024]后分配板7的排氣角度采用柔性結(jié)構(gòu)，中間壁分配板11的排氣角度根據(jù)壓縮比精 確計算確定，防止壓縮不足和過壓縮，節(jié)能降耗；長葉輪12和短葉輪9的葉片特征角度β 均為35° 38°，且葉片端部線速度不低于32m/s，短葉輪9的排氣孔距短葉輪9圓心的起 始角度根據(jù)排氣壓力柔性調(diào)節(jié)，長葉輪12的排氣孔距長葉輪12圓心的起始角度根據(jù)壓縮 比精確計算得出，長葉輪12及短葉輪9的排氣孔終點位置與長葉輪12及短葉輪9的垂直 中心線夾角α均為12°。前機(jī)械密封組件16和后機(jī)械密封組件4通過不銹鋼軸套和螺釘組成的固定部件 和機(jī)封壓蓋組成一體后，一同安裝在軸6上，不銹鋼軸套用的螺釘固定在軸上、并支撐在 兩端的軸承5上。排氣組件2排出氣體的出口壓力為0. 6 0. 8MPa · G，抽氣量為300 2400m3/h。工作過程如下當(dāng)驅(qū)動機(jī)通過聯(lián)軸器帶動軸6與短葉輪9、長葉輪12轉(zhuǎn)動，使其葉片在順時針方向 以32m/s及以上的線速度旋轉(zhuǎn)時，水受離心力的作用向四周甩出，在短泵體8、長泵體13內(nèi) 壁與短葉輪9、長葉輪12之間形成封閉的旋轉(zhuǎn)水環(huán)，水環(huán)上部內(nèi)表面在長葉輪12下部與葉 輪輪轂脫離，葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形的吸氣空間，該月牙形的吸氣空間由葉 片分成多個小的空腔。在前半轉(zhuǎn)的過程中，該空間逐漸增大，壓力降低，形成吸入腔，氣體被 吸入，同時葉片對水環(huán)做功，水環(huán)動能增加；在后半轉(zhuǎn)的過程中，水環(huán)內(nèi)界限逐漸靠近輪轂， 葉片間的空間逐漸減小，旋轉(zhuǎn)水環(huán)對氣體做功，壓力升高，形成壓縮腔；當(dāng)壓縮至一定程度， 該空間與中間壁10上的排氣口接通，氣體被導(dǎo)入中間壁10，該氣體通過中間壁10圓盤的吸 入口由低壓級吸氣區(qū)18進(jìn)入高壓級吸氣區(qū)22，同樣通過高壓級吸氣區(qū)22的再次壓縮后，隨 同部分水被排入氣水分離器中，進(jìn)行氣水分離。短葉輪9、長葉輪12連續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)，壓縮 機(jī)就不停地吸入和排出壓縮氣體。高壓級吸氣區(qū)22采用的柔性排氣閥結(jié)構(gòu)，保證了排氣壓 力在要求的范圍內(nèi)，使本實用新型始終工作在最佳效率點上，且采用外沖銑式雙端面集裝 式機(jī)械密封，有效的保證了被壓縮介質(zhì)的完全無泄漏。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同 變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實 質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.高壓水環(huán)壓縮機(jī)，包括前、后泵蓋(15、1)、排氣組件O)、前、后軸承組件(17、3)、 前、后機(jī)械密封組件(16、4)、軸(6)、前、后分配板(14、7)、短泵體(8)、短葉輪(9)、中間壁 (10)、中間壁分配板(11)、長葉輪(12)和長泵體(13)，軸(6)偏心的安裝在長、短泵體(13、 8)體內(nèi)，短泵體(8)和短葉輪(9)構(gòu)成高壓級吸氣區(qū)(22)，長葉輪(12)和長泵體(13)構(gòu) 成低壓級吸氣區(qū)(18)，高壓級吸氣區(qū)02)與低壓級吸氣區(qū)(18)之間用中間壁(10)隔開， 其特征在于軸(6)上前泵蓋(1 的前部通過固定部件裝有前機(jī)械密封組件(16)，后泵蓋 (1)的后部通過固定部件裝有后機(jī)械密封組件G)，長葉輪(12)、短葉輪(9)和軸(6)構(gòu)成 的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)后端運用滾珠軸承作軸向定位；前、后泵蓋(15、1)與前、后分配板(14、7)、中間 壁分配板(11)通過拉緊螺栓拉緊在一起，且其軸向密封采用外沖銑式雙端面集裝式機(jī)械 密封，后分配板(7)的排氣角度采用柔性結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的長、短葉輪(12、9)的 葉片的特征角度β為35° 38°，葉片端部線速度等于或大于32m/s，長、短葉輪(12、9) 的排氣孔終點位置與長、短葉輪(12、9)垂直中心線的夾角α為12°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的排氣組件( 排出氣 體的出口壓力為0. 6 0. 8MPa · G，抽氣量為300 2400m3/ho
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的中間壁(10)采用脹圈 作為動密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的長葉輪(1 和軸 (6)為中等過盈配合，短葉輪(9)通過軸套和平鍵定位，并用圓螺母和內(nèi)六角凹端緊定螺釘 鎖緊在軸(6)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的安裝在軸(6)上的前、 后機(jī)械密封組件(16、4)通過不銹鋼軸套和螺釘組成的固定部件固定，與機(jī)封壓蓋組成一 體，并支撐在軸(6)兩端的軸承( 上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓水環(huán)壓縮機(jī)，其特征在于所述的長、短葉輪的寬度 比值B1/B2 = 2. 5 3. 5，其中=Bl為長葉輪(12)軸向尺寸，B2為短葉輪(9)軸向尺寸。
專利摘要高壓水環(huán)壓縮機(jī)，屬于水環(huán)真空泵技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于軸(6)上前泵蓋(15)的前部通過固定部件裝有前機(jī)械密封組件(16)，后泵蓋(1)的后部通過固定部件裝有后機(jī)械密封組件(4)，長葉輪(12)、短葉輪(9)和軸(6)構(gòu)成的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)后端運用滾珠軸承作軸向定位；前、后泵蓋(15、1)與前、后分配板(14、7)、中間壁分配板(11)通過拉緊螺栓拉緊在一起，且其軸向密封采用外沖銑式雙端面集裝式機(jī)械密封，后分配板(7)的排氣角度采用柔性結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有排出氣體的出口壓力可達(dá)0.6～0.8MPa·G，抽氣量可達(dá)300～2400m3/h，且密封性能好，工作效率高等優(yōu)點。
文檔編號F04D17/10GK201827097SQ20102057739
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者孟凡瑞, 荊延波, 陳維茂, 齊曉明 申請人:淄博水環(huán)真空泵廠有限公司