專利名稱：用于濕氣體的海下壓縮的液環(huán)式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及液環(huán)式壓縮機(jī)，并且更具體地涉及可用于在海下環(huán)境中壓縮濕氣體的液環(huán)式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
在海下處理中，油和/或氣體可使用位于海床而非固定平臺或浮動平臺上的設(shè)備來處理。海下處理在當(dāng)水面上設(shè)備可能遭受惡劣條件的極端環(huán)境中特別有用。此外，海下處理可提供增加的產(chǎn)量，以及在開發(fā)期間減少上部設(shè)備花費(fèi)。海下泵送和/或增壓工位通常用于將井流體從海床輸送至浮動平臺或陸基生產(chǎn)設(shè)施來以用于進(jìn)一步處理。海下工位可使用一個或多個壓縮機(jī)，壓縮機(jī)結(jié)合泵操作以便提供用于將井流體輸送至水面的動力。

發(fā)明內(nèi)容
在第一實(shí)施例中，一種液環(huán)式壓縮機(jī)包括軸、主體內(nèi)殼體、入口以及葉輪，主體內(nèi)殼體圍繞軸布置以便在軸與主體內(nèi)殼體之間形成腔室，入口構(gòu)造成用以從濕氣體移除部分液體并將濕氣體引導(dǎo)到腔室中，并且葉輪可旋轉(zhuǎn)地布置在腔室內(nèi)并構(gòu)造成用以將濕氣體中的液體的剩余部分朝主體內(nèi)殼體引導(dǎo)出，以便在腔室內(nèi)形成液環(huán)來壓縮濕氣體。在第二實(shí)施例中，一種液環(huán)式壓縮機(jī)包括軸、內(nèi)殼體、葉輪、孔口、氣體出口以及液體出口，內(nèi)殼體圍繞軸布置以便在軸與內(nèi)殼體之間形成腔室，葉輪可旋轉(zhuǎn)地布置在腔室內(nèi)并構(gòu)造成用以將液體朝內(nèi)殼體引導(dǎo)出，以便在腔室內(nèi)形成液環(huán)來壓縮濕氣體，孔口構(gòu)造成用以從液環(huán)移除部分液體，氣體出口聯(lián)接到腔室上以便從液環(huán)式壓縮機(jī)引導(dǎo)壓縮的濕氣體，并且液體出口聯(lián)接到孔口上以便從液環(huán)式壓縮機(jī)引導(dǎo)液體的移除部分。在第三實(shí)施例中，一種海下壓縮系統(tǒng)包括液環(huán)式壓縮機(jī)以及常規(guī)壓縮機(jī)，液環(huán)式壓縮機(jī)構(gòu)造成用以從濕氣體移除液體，常規(guī)壓縮機(jī)布置在液環(huán)式壓縮機(jī)下游以便壓縮來自液環(huán)式壓縮機(jī)的濕氣體。


當(dāng)參照附圖來閱讀下述詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些與其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，所有附圖中的相似標(biāo)號表示相似部件，在附圖中圖1繪出了可使用液環(huán)式壓縮機(jī)的海下壓縮系統(tǒng)的一個實(shí)施例；圖2為可用于圖1的海下壓縮系統(tǒng)中的液環(huán)式壓縮機(jī)的一個實(shí)施例的透視圖；圖3為圖2的液環(huán)式壓縮機(jī)的截面圖；圖4為可用于圖1的海下壓縮系統(tǒng)中的液環(huán)式壓縮機(jī)的另一實(shí)施例的截面圖；圖5為在內(nèi)殼體中包括除液孔口的液環(huán)式壓縮機(jī)的一個實(shí)施例的透視圖；圖6為在內(nèi)殼體中包括除液孔口的液環(huán)式壓縮機(jī)的另一實(shí)施例的透視圖；圖7為在端板中包括除液孔口的液環(huán)式壓縮機(jī)的一個實(shí)施例的截面圖；以及圖8為在端板中包括除液孔口的液環(huán)式壓縮機(jī)的另一實(shí)施例的截面圖。
項(xiàng)目清單10壓縮系統(tǒng)12生產(chǎn)區(qū)14海床/洋床16生產(chǎn)設(shè)施18 水面20 增壓工位(boosting station)22液環(huán)式壓縮機(jī)24常規(guī)壓縮機(jī)26 流線(flow line)28液體流線30產(chǎn)出流體流線32壓縮蒸氣流線34 軸36 馬達(dá)38 旁路流(bypass line flow)40 主體42入口區(qū)段44內(nèi)殼體46外殼體48 腔室50 流體52 內(nèi)部54 開口56移除的液體58剩余流體60夕卜殼體62內(nèi)殼體64 軸66 葉輪67 箭頭68 板69 板70 腔室71 板72 腔室74 腔室76 腔室78分隔件
80 箭頭82 箭頭84 箭頭86 開口88 箭頭90 開口92 開口94 開口96 液環(huán)98 開口100 開口102 車由103 箭頭104 板106 開口108 開口110 板112 開口114 開口116 開口118 開口120 板122 開口124 板126 開口
具體實(shí)施例方式下文將描述本發(fā)明的一個或多個特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡要描述， 在說明書中可不描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在任何這些實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣，必須作出許多實(shí)現(xiàn)方式特定的決定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如遵循系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的限制，其可從一個實(shí)施方式到另一實(shí)施方式變化。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這樣的開發(fā)工作可能很復(fù)雜且耗時，但對于受益于本公開的普通技術(shù)人員來說仍然是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造的常規(guī)任務(wù)。在介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時，冠詞“一 ”、“ 一個”、“該”和“所述”意圖表示存在一個或多個元件。用語“包括”、“包含”和“具有”意圖為包括性的，并且意味著可存在除了所列元件之外的額外元件。本公開針對海下壓縮系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用液環(huán)式壓縮機(jī)來壓縮具有較大液體體積率 (LVF)的濕氣體。根據(jù)某些實(shí)施例，濕氣體的LVF為從0%至5%，以及其間的所有子范圍。 更具體而言，濕氣體的LVF可為至少0. 1%。此外，根據(jù)某些實(shí)施例，濕氣體的LVF可僅略大于0. 1%。濕氣體內(nèi)的液體由本文所述的液環(huán)式壓縮機(jī)使用，以便形成液環(huán)，該液環(huán)提供液環(huán)式壓縮機(jī)內(nèi)的濕氣體的正位移。與濕氣體分開以形成液環(huán)的至少一部分液體可通過液環(huán)式壓縮機(jī)殼體中的開口移除。因此，除壓縮濕氣體之外，液環(huán)式壓縮機(jī)還可用于使液體與濕氣體分開。在某些實(shí)施例中，液環(huán)式壓縮機(jī)可在常規(guī)壓縮機(jī)(例如離心壓縮機(jī)、徑向壓縮機(jī)或螺桿式壓縮機(jī))的上游使用，以便減少進(jìn)入常規(guī)壓縮機(jī)的液體量。根據(jù)某些實(shí)施例，液環(huán)式壓縮機(jī)可在常規(guī)壓縮機(jī)的上游使用以便替代蒸氣-液體分離器，蒸氣-液體分離器相比于液環(huán)式壓縮機(jī)增加操作復(fù)雜性和成本。此外，液環(huán)式壓縮機(jī)可設(shè)計(jì)成用以通過減少進(jìn)入常規(guī)壓縮機(jī)的液體量的波動來調(diào)節(jié)進(jìn)入常規(guī)壓縮機(jī)的濕氣體的流。圖1繪出了海下壓縮系統(tǒng)10的一個實(shí)施例，海下壓縮系統(tǒng)10提供用于將流體(例如天然氣)從海床或洋床14上的產(chǎn)生區(qū)12輸送至位于水面18上的生產(chǎn)設(shè)施16的壓力。 根據(jù)某些實(shí)施例，生產(chǎn)區(qū)12可包括位于海床或洋床14上的一個或多個井。生產(chǎn)設(shè)施16可在海面或海洋表面18浮動，或者可位于陸地上。壓縮系統(tǒng)10可位于增壓工位20處，增壓工位20將流體從生產(chǎn)區(qū)12引導(dǎo)至生產(chǎn)設(shè)施16。增壓工位20可連接到單個井上，或者可為從多個井收集流體的歧管的部分。壓縮系統(tǒng)10包括位于常規(guī)壓縮機(jī)M上游的液環(huán)式壓縮機(jī)22。根據(jù)某些實(shí)施例， 常規(guī)壓縮機(jī)M尤其可包括離心壓縮機(jī)、徑向壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)或螺旋同軸壓縮機(jī)。在某些實(shí)施例中，常規(guī)壓縮機(jī)M可代表多級常規(guī)壓縮機(jī)。此外，在某些實(shí)施例中，液環(huán)式壓縮機(jī)22可代表多級液環(huán)式壓縮機(jī)。此外，在其它實(shí)施例中，可省略常規(guī)壓縮機(jī)M。在這些實(shí)施例中，壓縮系統(tǒng)10可包括一個或多個液環(huán)式壓縮機(jī)22并且可排除常規(guī)壓縮機(jī)M。壓縮系統(tǒng)10通過流線沈接收產(chǎn)出流體，流線沈?qū)⑸a(chǎn)區(qū)12連接至液環(huán)式壓縮機(jī)22。進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)22的產(chǎn)出流體為具有相對高的LVF的濕氣體，在某些實(shí)施例中， 該LVF可為大約0. 至5%，以及其間的所有子范圍。根據(jù)某些實(shí)施例，對于進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)22的壓縮部分的濕氣體的LVF而言期望的是僅略高于0. 1%。例如，在某些實(shí)施例中，對于進(jìn)入壓縮腔室的濕氣體的LVF而言期望的是在0. 與0. 2%之間，或更特別地在 0. 10%與0. 15%之間。然而，在其它實(shí)施例中，對于進(jìn)入壓縮腔室的濕氣體的目標(biāo)LVF而言可取決于一些因素(例如液環(huán)式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、濕氣體的初始LVF，以及操作壓力)變化。根據(jù)某些實(shí)施例，如下文參照圖2進(jìn)一步描述的那樣，如果濕氣體的LVF大于僅略高于0.1%， 部分液體可在濕氣體進(jìn)入壓縮腔室之前從濕氣體移除。例如，在某些實(shí)施例中，部分液體可在到液環(huán)式壓縮機(jī)22的入口內(nèi)和/或液環(huán)式壓縮機(jī)22的上游移除。在液環(huán)式壓縮機(jī)22內(nèi)，濕氣體內(nèi)的至少一部分液體與濕氣體分開以形成液環(huán)，液環(huán)提供產(chǎn)出流體內(nèi)的氣體的正位移來壓縮氣體。根據(jù)某些實(shí)施例，氣體可在液環(huán)式壓縮機(jī) 22內(nèi)被壓縮。然而，在其它實(shí)施例中，液環(huán)式壓縮機(jī)22內(nèi)可發(fā)生極少的壓縮或沒有壓縮。 在這些實(shí)施例中，液環(huán)式壓縮機(jī)22可主要用于將液體與濕氣體分開。離開液環(huán)式壓縮機(jī)22 的產(chǎn)出流體可具有低于進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)22的濕氣體的LVF。根據(jù)某些實(shí)施例，濕氣體的 LVF可減少大約20%至100%，以及其間的所有子范圍。流線觀連接到液環(huán)式壓縮機(jī)22上以便從液環(huán)式壓縮機(jī)22移除液體。例如，來自液環(huán)的至少一部分液體可通過液體流線28引導(dǎo)至生產(chǎn)設(shè)施16。在某些實(shí)施例中，通過液體流線28移除的液體的量可取決于進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)22的濕氣體的LVF。例如，當(dāng)LVF相對高時，與LVF相對低時相比，可移除更多的液體。此夕卜，當(dāng)LVF相當(dāng)?shù)蜁r，例如大約0. 5%至或更小，可能沒有液體通過液體流線觀移除。在其它實(shí)施例中，液體流線觀可連接到增壓泵上而非連接到生產(chǎn)設(shè)施16上，增壓泵將移除的液體噴射到增壓工位20的排放歧管中，在那里液體可與離開增壓工位20的產(chǎn)出流體結(jié)合。來自液環(huán)式壓縮機(jī)的產(chǎn)出流體通過流線30移除，流線30將產(chǎn)出流體(主要為氣體)從液環(huán)式壓縮機(jī)22引導(dǎo)至常規(guī)壓縮機(jī)M。在常規(guī)壓縮機(jī)M內(nèi)，產(chǎn)出流體被壓縮以提供將產(chǎn)出流體從增壓工位20引導(dǎo)至生產(chǎn)設(shè)施16的壓力。根據(jù)某些實(shí)施例，增壓工位20可設(shè)計(jì)成用以補(bǔ)償沿流線26J8和32發(fā)生的壓力損失。壓縮的產(chǎn)出流體通過流線32離開常規(guī)壓縮機(jī)對，流線32將壓縮的產(chǎn)出流體引導(dǎo)至生產(chǎn)設(shè)施16。如圖1中所示，常規(guī)壓縮機(jī)M和液環(huán)式壓縮機(jī)22以垂直構(gòu)造布置，并且由連接到馬達(dá)36 (例如變速驅(qū)動裝置)上的公共軸34驅(qū)動。根據(jù)某些實(shí)施例，常規(guī)壓縮機(jī)M和液環(huán)式壓縮機(jī)22可容納在單個整體外殼內(nèi)。然而，在其它實(shí)施例中，常規(guī)壓縮機(jī)M和液環(huán)式壓縮機(jī)22可容納在單獨(dú)的外殼內(nèi)。此外，在某些實(shí)施例中，常規(guī)壓縮機(jī)M和液環(huán)式壓縮機(jī) 22可由齒輪箱所連接的單獨(dú)的軸驅(qū)動。在還有其它實(shí)施例中，常規(guī)壓縮機(jī)對和液環(huán)式壓縮機(jī)22各自可由單獨(dú)的軸和馬達(dá)驅(qū)動。在某些實(shí)施例中，旁路流線38可被包括在壓縮系統(tǒng)10內(nèi)，以便將產(chǎn)出流體從生產(chǎn)區(qū)12直接引導(dǎo)至常規(guī)壓縮機(jī)M，從而繞過液環(huán)式壓縮機(jī)22。當(dāng)產(chǎn)出流體內(nèi)存在少量液體時，可使用旁路線38。然而，在其它實(shí)施例中，可省略旁路線38。此外，在某些實(shí)施例中，在增壓工位20內(nèi)可包括其它設(shè)備(尤其是例如泵和控制件)。該設(shè)備可通過臍帶式連接件連接到動力和通信供給上。例如，在某些實(shí)施例中，增壓工位20可從連接到岸上動力供給或平臺動力供給上的臍帶接收動力。圖2繪出了液環(huán)式壓縮機(jī)22的一個實(shí)施例。液環(huán)式壓縮機(jī)22包括主體40和入口區(qū)段42，入口區(qū)段42將濕氣體弓丨導(dǎo)到主體40中。入口區(qū)段42包括布置在外殼體46內(nèi)的內(nèi)殼體44，以便在殼體44和46之間形成腔室48。來自流線沈(圖1)的產(chǎn)出流體可如由箭頭50大致所示的那樣進(jìn)入入口區(qū)段42。具體而言，產(chǎn)出流體可被引導(dǎo)到內(nèi)殼體44的內(nèi)部52中。當(dāng)產(chǎn)出流體流過內(nèi)部52時，被包括在產(chǎn)出流體內(nèi)的部分液體可流過內(nèi)殼體44 的開口 54，以便從內(nèi)部52流入腔室48中。根據(jù)某些實(shí)施例，入口區(qū)段42可以一定傾斜而布置以便促進(jìn)液體與產(chǎn)出流體的分離。在某些實(shí)施例中，入口區(qū)段42可為環(huán)狀蝸形入口 (toroidal scroll inlet)或傾斜的立管。被收集在腔室48內(nèi)的液體可如由箭頭56大致所示的那樣從液環(huán)式壓縮機(jī)22移除。根據(jù)某些實(shí)施例，移除的液體可被引導(dǎo)至液體流線觀，從而繞過液環(huán)式壓縮機(jī)22的主體40。然而，在其它實(shí)施例中，移除的液體可被引導(dǎo)至單獨(dú)的除液管線。此外，在某些實(shí)施例中，移除的液體可被引導(dǎo)至液環(huán)式壓縮機(jī)22的腔室 70中，在那里液體可如由箭頭88大致所示并且如下文進(jìn)一步論述的那樣從液環(huán)式壓縮機(jī)移除。來自內(nèi)部52的產(chǎn)出流體如由箭頭58大致所示的那樣進(jìn)入主體40中。主體40包括圍繞內(nèi)殼體62布置的外殼體60，內(nèi)殼體62圍繞軸64布置。內(nèi)殼體 62聯(lián)接到圖1中所示的馬達(dá)軸34上，以便相對于外殼體60和軸64旋轉(zhuǎn)。葉輪66位于軸 64與內(nèi)殼體62之間，并且聯(lián)接到內(nèi)殼體62上，以便允許葉輪66如由箭頭67大致所示的那樣與內(nèi)殼體62 —起旋轉(zhuǎn)。板68和69位于主體40的端部上，以便在外殼體60與內(nèi)殼體 62之間形成腔室70。板68從外殼體60延伸至內(nèi)殼體62，并且板69從外殼體60延伸至軸64。板71還從內(nèi)殼體62延伸至軸64，以便使包含葉輪66的腔室72與入口區(qū)段42內(nèi)的液體收集腔室48密封。為了說明的目的，切除了部分板71來顯示腔室72內(nèi)的葉輪66。 在其它實(shí)施例中，一個連續(xù)的板(而不是兩個單獨(dú)的板68和71)可從外殼體60延伸至軸 64。入口區(qū)段42的外殼體46可聯(lián)接到板68和/或板71上，以便將液環(huán)式壓縮機(jī)的主體 40與入口區(qū)段42的液體收集腔室48內(nèi)包含的液體密封。入口區(qū)段42的內(nèi)殼體44可聯(lián)接到主體40的軸64上，以便將產(chǎn)出流體從入口區(qū)段42的內(nèi)部52引導(dǎo)至軸64內(nèi)的入口腔室74。如圖2中所示，軸64為中空的，并且包括由分隔件78分開的入口腔室74和出口腔室76。產(chǎn)出流體流過軸64的入口腔室74，并且可流過被包括在軸64中的開口以進(jìn)入腔室72，如由箭頭80大致所示的那樣。在腔室72內(nèi)， 產(chǎn)出流體(主要是氣體)可在葉輪66的葉片之間分散。然而，產(chǎn)出流體還包括少量液體， 其也進(jìn)入腔室72。在某些實(shí)施例中，產(chǎn)出流體可具有大約1.0%至1. 的LVF。然而，在其它實(shí)施例中，進(jìn)入腔室72的產(chǎn)出流體的LVF可取決于一些因素(尤其是例如液環(huán)式壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、濕氣體的初始LVF，以及操作壓力)而更小或更大。如圖3中所示，當(dāng)液體流入腔室72中時，葉輪66的旋轉(zhuǎn)可將離心力施加到液體上，從而將液體朝內(nèi)殼體62引導(dǎo)出以便形成液環(huán)96。此外，當(dāng)葉輪66旋轉(zhuǎn)時，氣體被形成于腔室72內(nèi)的液環(huán)壓縮。如由箭頭82大致所示的那樣，壓縮流體從腔室72通過軸64中的開口流入出口腔室76中。如由箭頭84大致所示的那樣，壓縮流體然后通過軸64的出口腔室76離開液環(huán)式壓縮機(jī)22。如圖1中所示，壓縮流體可從液環(huán)式壓縮機(jī)22流過流線30 至常規(guī)壓縮機(jī)M。根據(jù)某些實(shí)施例，當(dāng)在腔室72內(nèi)壓縮產(chǎn)出流體時，產(chǎn)出流體內(nèi)的液體可迅速進(jìn)一步降低產(chǎn)出流體的LVF。此外，一些流體可變?yōu)樾纬捎谇皇?2內(nèi)的液環(huán)的部分。開口 86 (例如槽口)被包括在內(nèi)殼體62內(nèi)，以便從腔室72移除過多的液體。例如，來自液環(huán)的過多液體可流過開口 86以被收集在內(nèi)殼體62與外殼體60之間的腔室70中。如圖3中所示，收集的液體可從腔室70流過布置在板69中的出口以離開液環(huán)式壓縮機(jī)22，如由箭頭88大致所示的那樣。在其它實(shí)施例中，出口可布置在外殼體60中。此外，在另一些實(shí)施例中，出口可布置在板68中或板71中。在某些實(shí)施例中，液體可被引導(dǎo)通過板68或板71到入口區(qū)段42的液體收集腔室48中。如圖1中所示，液體可從液環(huán)式壓縮機(jī)22引導(dǎo)通過流線觀。如圖所示，開口 86被描繪為沿內(nèi)殼體62間隔開的槽口。然而，在其它實(shí)施例中， 開口 86的大小、形狀和/或間距可改變。例如，在某些實(shí)施例中，開口 86尤其可為圓形、矩形或三角形。開口 86還可布置成任意構(gòu)造或圖案構(gòu)造。此外，在某些實(shí)施例中，開口 86可設(shè)計(jì)成具有截面區(qū)域，該截面區(qū)域設(shè)計(jì)成在恒定的操作條件下從腔室72獲得恒定體積流或質(zhì)量流的液體。開口 86在內(nèi)殼體62上的位置還可選擇成使得在恒定的操作條件下獲得期望的液體量。然而，在某些實(shí)施例中，開口 86可在特定操作條件(例如像最大的可能壓力比)下戰(zhàn)略性地定位以便穩(wěn)定和/或改變液環(huán)的形狀。此外，液環(huán)式壓縮機(jī)22的操作參數(shù)(例如背壓和/或葉輪66每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù))可變化以便改變獲取的液體量。圖3為圖2中所示的液環(huán)式壓縮機(jī)22的實(shí)施例的分解視圖。在該實(shí)施例中，內(nèi)殼體62與葉輪66 —起旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)出流體通過軸64內(nèi)的腔室74進(jìn)入主體40。然而，在其它實(shí)施例中，如下文參照圖4進(jìn)一步描述那樣，軸64可與葉輪一起旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)出流體可通過板(例如板104)中的開口進(jìn)入主體40。如圖3中所示，前板71包括開口 90，開口 90與軸64大致對準(zhǔn)，以便允許產(chǎn)出流體從入口區(qū)段42的腔室48進(jìn)入軸64。后板69包括開口 92，開口 92與軸64大致對準(zhǔn)，以便允許壓縮的產(chǎn)出流體從軸64的出口腔室76離開液環(huán)式壓縮機(jī)22。后板69還包括開口 94，開口 94允許被收集在腔室70內(nèi)的液體離開液環(huán)式壓縮機(jī)22。如圖3中所示，貫穿殼體60將主體40剖開來示出分隔件78，分隔件78將軸64的內(nèi)部分成入口腔室74和出口腔室76。產(chǎn)出流體通過入口腔室74進(jìn)入軸并且流過軸74中的開口 98到形成于軸64與內(nèi)殼體62之間的腔室72。在腔室72內(nèi)，產(chǎn)出流體在葉輪66的葉片之間分散。軸64和葉輪66在內(nèi)殼體64內(nèi)偏心地布置，并且液環(huán)96與葉輪66形成壓力密封。因此，當(dāng)葉輪66和內(nèi)殼體62旋轉(zhuǎn)時，葉輪葉片之間的空間的大小減小，從而壓縮布置在葉輪葉片之間的產(chǎn)出流體。壓縮的產(chǎn)出流體然后流過軸64中的開口 100到被包括在軸64內(nèi)的出口腔室76。壓縮的產(chǎn)出流體然后可通過后板69中的開口 92離開出口腔室 76。圖4繪出了液環(huán)式壓縮機(jī)22的另一實(shí)施例。液環(huán)式壓縮機(jī)22包括實(shí)心軸102，實(shí)心軸102與葉輪66 —起旋轉(zhuǎn)，如由箭頭103大致所示的那樣。因此，在該實(shí)施例中，葉輪66 聯(lián)接到軸102上，而非連接到保持靜止的內(nèi)殼體62上。前板104布置在主體40的入口端上，并且包括用于將產(chǎn)出流體從入口區(qū)段42的內(nèi)部52引導(dǎo)至葉輪腔室72的開口 106。在某些實(shí)施例中，除板104之外，可使用錐形物來將產(chǎn)出流體從入口區(qū)段42引導(dǎo)至腔室72。前板104還包括用于將液體從入口區(qū)段42的液體收集腔室48引導(dǎo)至腔室70中的開口 108。 然而，在其它實(shí)施例中，可省略開口 108，并且來自液體收集腔室48的液體可不進(jìn)入液環(huán)式壓縮機(jī)22的主體40。如上文參照圖3所述的那樣，當(dāng)葉輪66在腔室72內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，液體形成液環(huán)96，液環(huán)96可結(jié)合葉輪66使用以壓縮產(chǎn)出流體。來自液環(huán)96的過多液體可流過內(nèi)殼體62中的開口 86至外腔室70。如圖4中所示，開口 86集中在內(nèi)殼體62的區(qū)段內(nèi)；然而，在其它實(shí)施例中，開口 86可圍繞內(nèi)殼體62的圓周間隔開。后板110布置在主體40的與前板104相對的端部上，以便允許液體和壓縮的產(chǎn)出流體離開液環(huán)式壓縮機(jī)22。后板110包括用于將壓縮的產(chǎn)出流體從液環(huán)式壓縮機(jī)22引導(dǎo)至流線30(圖1)的開口 112，以及用于將液體從液環(huán)式壓縮機(jī)22引導(dǎo)至流線觀的開口 94。 后板110還包括開口 114，開口 114允許實(shí)心軸102延伸穿過后板110，在那里軸102可聯(lián)接到軸34(在圖1中示出)上。如可認(rèn)識到的那樣，前板104和后板110僅以示例的方式提供，并且不意圖進(jìn)行限制。在其它實(shí)施例中，多個板、擋板、錐形物或其它流體引導(dǎo)機(jī)構(gòu)可被用來將產(chǎn)出流體和液體引導(dǎo)至液環(huán)式壓縮機(jī)22和/或從液環(huán)式壓縮機(jī)22引導(dǎo)產(chǎn)出流體和液體。此外，開口 106、108、112和94的位置、形狀和/或大小可改變。此外，在其它實(shí)施例中，用于壓縮的產(chǎn)出流體的開口 112和/或用于液體的開口 94可布置在液環(huán)式壓縮機(jī)22的主體40上，而非在后板110上。此外，在某些實(shí)施例中，用于壓縮的產(chǎn)出流體的開口 112和/或用于液體的開口 94可布置在前板104上。內(nèi)殼體62上所包括的開口 86的形狀、大小和/或位置也可改變。例如，圖5和圖 6繪出了備選的開口 116和118，其可被包括在內(nèi)殼體62上以便將液體從液環(huán)引導(dǎo)至腔室 70。如圖5中所示，開口 116包括槽口，槽口沿內(nèi)殼體62的長度延伸以便從液環(huán)移除液體。 如圖6中所示，開口 118包括沿內(nèi)殼體62間隔開的圓形開口。開口 116和118可用于帶有旋轉(zhuǎn)內(nèi)殼體的液環(huán)式壓縮機(jī)中，如圖2和圖3中所示的那樣，或者用于帶有旋轉(zhuǎn)軸的液環(huán)式壓縮機(jī)中，如圖4中所示的那樣。此外，在其它實(shí)施例中，開口尤其可為橢圓形、方形或三角形，并且可布置在內(nèi)殼體62上的不同位置處。作為在內(nèi)殼體62上包括開口的替代，或者除了在內(nèi)殼體62上包括開口之外，用于從液環(huán)移除液體的開口還可位于前板和/或后板上。例如，圖7和圖8繪出了后板120和 124，后板120和IM分別包括開口 122和126，它們可用于從液環(huán)移除液體。如圖7中所示，后板120包括槽形開口 122，槽形開口 122圍繞內(nèi)開口 92間隔開，以便允許液體通過后板120離開外腔室70。如圖8中所示，后板IM包括圓形開口 126，圓形開口 1 集中在后板124的一個區(qū)段內(nèi)，以便允許液體直接從葉輪腔室72離開液環(huán)式壓縮機(jī)22。開口 122和1 可用于帶有旋轉(zhuǎn)內(nèi)殼體62的液環(huán)式壓縮機(jī)中，或用于帶有旋轉(zhuǎn)軸 102的液環(huán)式壓縮機(jī)中。此外，開口 122和126的形狀、大小和/或位置可改變。例如，在其它實(shí)施例中，開口 122和1 可被包括在前板上。根據(jù)某些實(shí)施例，開口 122和126的位置可被選擇為使得在液環(huán)達(dá)到預(yù)定大小時獲取流體。此外，在某些實(shí)施例中，該位置可選擇成使得在液環(huán)式壓縮機(jī)的正常操作狀態(tài)下獲取液體，而不從產(chǎn)出流體獲取氣體。此外，在其它實(shí)施例中，開口可具有另一形狀，尤其是例如圓形、橢圓形、矩形或三角形。該書面描述用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)施本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包括在內(nèi)的方法。本發(fā)明的可專利范圍由所附權(quán)利要求所限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這種其它示例具有與所附權(quán)利要求的字面語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與所附權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這種其它示例意圖在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液環(huán)式壓縮機(jī)(22)，包括 軸(64)；主體內(nèi)殼體(62)，所述主體內(nèi)殼體(6 圍繞所述軸(64)布置以便在所述軸(64)與所述主體內(nèi)殼體(6 之間形成腔室(72)；入口(42)，所述入口 0 構(gòu)造成用以從濕氣體移除部分液體并將所述濕氣體引導(dǎo)到所述腔室(72)中；以及葉輪(66)，所述葉輪(66)可旋轉(zhuǎn)地布置在所述腔室(7 內(nèi)并且構(gòu)造成用以將所述濕氣體中的液體的剩余部分朝所述主體內(nèi)殼體(6 引導(dǎo)出，以便在所述腔室(7 內(nèi)形成液環(huán)(96)來壓縮所述濕氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式壓縮機(jī)(22)，其特征在于，所述入口0 包括環(huán)狀蝸形入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式壓縮機(jī)(22)，其特征在于，所述入口0 包括入口內(nèi)殼體(44)、入口外殼體06)以及位于所述入口內(nèi)殼體G4)內(nèi)的開口 64)，所述入口內(nèi)殼體G4)帶有構(gòu)造成用以接收所述濕氣體的內(nèi)部(52)，所述入口外殼體06)圍繞所述入口內(nèi)殼體G4)布置以便在其間形成液體收集腔室(48)，所述開口(54)構(gòu)造成用以將所述液體的分離部分引導(dǎo)到所述液體收集腔室G8)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液環(huán)式壓縮機(jī)(22)，其特征在于，所述入口內(nèi)殼體06)連接至所述軸(64)，以便將所述濕氣體引導(dǎo)到所述軸(64)內(nèi)的入口腔室(74)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述軸(64)包括中空軸，并且， 其中，所述主體內(nèi)殼體(6 構(gòu)造成用以與所述葉輪(66) —起旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述軸(64)構(gòu)造成用以與所述葉輪(66) —起旋轉(zhuǎn)，并且，其中，所述主體內(nèi)殼體(6 構(gòu)造成保持靜止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液環(huán)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述液環(huán)式壓縮機(jī)包括主體外殼體(60)，所述主體外殼體(60)圍繞所述主體內(nèi)殼體(6 布置以便在其間形成液體收集容積(70)。
8.—種液環(huán)式壓縮機(jī)(22)，包括 軸(64)；內(nèi)殼體(62)，所述內(nèi)殼體(6 圍繞所述軸(64)布置以便在所述軸(64)與所述內(nèi)殼體 (62)之間形成腔室(72)；葉輪(66)，所述葉輪(66)可旋轉(zhuǎn)地布置在所述腔室(7 內(nèi)并且構(gòu)造成用以將液體朝所述內(nèi)殼體(6 引導(dǎo)出，以便在所述腔室(7 內(nèi)形成液環(huán)(96)來壓縮濕氣體；孔口(86，116，118，1 )，所述孔口(86，116，118，126)構(gòu)造成用以從所述液環(huán)(96)移除所述液體的一部分；氣體出口(92，112)，所述氣體出口(92,11 聯(lián)接到所述腔室(7 上以便從所述液環(huán)式壓縮機(jī)0 引導(dǎo)所述壓縮的濕氣體；以及液體出口(94，122)，所述液體出口 (94，122)聯(lián)接到所述孔口(86，116，118)上以便從所述液環(huán)式壓縮機(jī)0 引導(dǎo)所述液體的移除部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液環(huán)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述孔口(86，116，118)的其中至少一些布置在所述內(nèi)殼體(6 內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液環(huán)式壓縮機(jī)，其特征在于，所述液環(huán)式壓縮機(jī)包括布置在所述內(nèi)殼體(6 的相對兩端的一對端板(1 ，104)，其中，所述孔口(126)的其中至少一些布置在所述成對端板的其中至少一個內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于濕氣體的海下壓縮的液環(huán)式壓縮機(jī)。具體而言，本公開針對液環(huán)式壓縮機(jī)，其可用于從濕氣體移除液體和/或壓縮濕氣體。在一個實(shí)施例中，液環(huán)式壓縮機(jī)(22)包括軸(64)、主體內(nèi)殼體(62)以及入口(42)，主體內(nèi)殼體(62)圍繞軸(64)布置以便在軸(64)與主體內(nèi)殼體(62)之間形成腔室(72)，并且入口(42)構(gòu)造成用以從濕氣體移除部分液體并將濕氣體引導(dǎo)到腔室(72)中。液環(huán)式壓縮機(jī)(22)還包括葉輪(66)，葉輪(66)可旋轉(zhuǎn)地布置在腔室(72)內(nèi)并構(gòu)造成用以將濕氣體中的液體的剩余部分朝主體內(nèi)殼體(62)引導(dǎo)出，以便在腔室(72)內(nèi)形成液環(huán)(96)來壓縮濕氣體。
文檔編號F04C2/344GK102444579SQ201110320199
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者A·K·辛普森, C·奧爾伯格, J·D·弗里德曼, V·米克萊西 申請人:通用電氣公司