一種噴水螺桿蒸汽壓縮機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，壓縮機工作腔與軸承腔間設(shè)有三道密封，通過向第一道和第二道密封間噴入高壓液體水來實現(xiàn)蒸汽密封，除了通過噴水實現(xiàn)密封外，還可以通過吸汽腔噴水降低吸汽過熱度，提高壓縮蒸汽質(zhì)量流量；或通過吸汽結(jié)束時刻向壓縮腔噴水，有效降低壓縮蒸汽溫度及排汽過熱度，使壓縮機工作過程接近等溫壓縮過程，提高壓縮機效率。壓縮機排汽側(cè)設(shè)有穩(wěn)壓罐，通過調(diào)節(jié)穩(wěn)壓罐內(nèi)蒸汽壓力，保證壓縮機不同工況下的高效運行。穩(wěn)壓罐的水路流出的高溫水與低溫軟化水或蒸餾水混合后，進入一換熱器，回收供給用戶的蒸汽的熱量，并實現(xiàn)蒸汽過熱度調(diào)節(jié)；通過軟化水或蒸餾水以及進入換熱器水流量的調(diào)節(jié)，還可實現(xiàn)噴入水溫度及流量的調(diào)節(jié)。
【專利說明】
一種噴水螺桿蒸汽壓縮機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于機械蒸汽再壓縮熱栗技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種噴水螺桿蒸汽壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源問題的日益突出，高能耗工藝流程都面臨節(jié)能改造的技術(shù)要求。機械蒸汽再壓縮技術(shù)利用蒸汽壓縮機壓縮低溫蒸汽，使其溫度與壓力提高后可取代鍋爐蒸汽使用，可應用于海水淡化、污水處理、堿液回收等不同領(lǐng)域。
[0003]蒸汽壓縮機是機械蒸汽再壓縮技術(shù)的關(guān)鍵，也是主要的技術(shù)難點和發(fā)展限制所在。機械壓縮機多為旋轉(zhuǎn)機械，需要配有油潤滑軸承，為保證壓縮蒸汽的品質(zhì)，壓縮機軸承腔與工作腔之間必須要有可靠的密封。專利文獻I提供了一種汽體密封型式，但因需額外引入高壓蒸汽，會一定程度上減少壓縮蒸汽流量，并且汽體密封難度較大，成本也較高。
[0004]為提高壓縮蒸汽的飽和溫升(排汽飽和溫度與吸汽飽和溫度的差值)，蒸汽壓縮機壓比需求較高，這就會導致排汽溫度及排汽過熱度較高。螺桿壓縮機因其耐液的特性，可以通過吸汽腔或工作容積內(nèi)噴水的方式降低排汽溫度，是一種較為理想的蒸汽壓縮機機型。
[0005]專利文獻2給出了一種噴水量的控制方法，但因為水的蒸發(fā)潛熱明顯大于其顯熱吸熱量，所以希望噴入水在壓縮機工作容積內(nèi)有限的時間內(nèi)蒸發(fā)，并且實際應用時，如果噴水溫度過低，不斷增加噴水量對排汽溫度的降低沒有明顯效果，所以在進行噴水量調(diào)節(jié)時，也需要能夠根據(jù)壓縮機吸汽狀態(tài)進行噴水溫度調(diào)節(jié)。
[0006]專利文獻1: JP特開2009-255008號公報
[0007]專利文獻2: JP特開2011-127205號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決上述蒸汽壓縮機技術(shù)難題，提供一種通過噴水可以實現(xiàn)可靠密封，并可進行吸汽過熱度及排汽過熱度的控制，以及噴水溫度調(diào)節(jié)的噴水螺桿蒸汽壓縮機，而且還能結(jié)合螺桿壓縮機固定內(nèi)容積比特性，控制壓縮機排汽壓力，保證其不同工況下的尚效運tx。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0010]該壓縮機包括壓縮機機體、穩(wěn)壓罐以及噴水管路，所述壓縮機機體內(nèi)的工作腔與軸承腔之間布置三道密封，第一道密封靠近工作腔，第二道密封靠近軸承腔，第三道密封位于第一道密封與第二道密封之間，第三道密封與第一、第二道密封之間分別形成密封腔，所述噴水管路上分別設(shè)置有用于向第一道密封與第三道密封之間形成的密封腔、壓縮機吸汽結(jié)束時刻的工作容積以及壓縮機吸汽管路或吸汽腔內(nèi)噴水的分支管路，各個分支管路上分別設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥件，穩(wěn)壓罐與壓縮機排汽管路相連，穩(wěn)壓罐的上端設(shè)置有用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與用戶蒸汽供給管路之間設(shè)置有用于對過熱蒸汽進行溫度調(diào)節(jié)的換熱單元，換熱單元分別與噴水管路以及用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路相連。
[0011]所述壓縮機還包括用于根據(jù)壓縮機吸汽管路的吸汽壓力以及所述穩(wěn)壓罐內(nèi)的蒸汽壓力調(diào)節(jié)所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第一控制器。
[0012]所述換熱單元包括由換熱器以及與換熱器相連的流量調(diào)節(jié)閥件組成的過熱蒸汽換熱支路，所述過熱蒸汽換熱支路的一端與所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連，另一端與所述用戶蒸汽供給管路相連。
[0013]所述換熱單元還包括用于根據(jù)所述穩(wěn)壓罐內(nèi)的蒸汽壓力和蒸汽溫度以及所述用戶蒸汽供給管路的蒸汽溫度調(diào)節(jié)所述與換熱器相連的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第二控制器以及用于構(gòu)成所述過熱蒸汽換熱支路的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述用戶蒸汽供給管路相連，另一端與所述用于排出過熱蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連。
[0014]所述換熱單元還包括由所述換熱器以及與所述換熱器相連的水栗組成的噴水溫度調(diào)節(jié)支路，所述噴水溫度調(diào)節(jié)支路的一端與所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路相連，另一端與所述噴水管路相連。
[0015]所述換熱單元還包括用于構(gòu)成所述換熱器的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件以及用于根據(jù)所述噴水管路的水溫以及壓力調(diào)節(jié)該流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第三控制器，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述水栗相連，另一端與所述噴水管路相連。
[0016]所述穩(wěn)壓罐的下端設(shè)置用于根據(jù)穩(wěn)壓罐內(nèi)的液位將經(jīng)穩(wěn)壓罐氣液分離后的液體排出穩(wěn)壓罐的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路以及所述水栗通過三通閥相連，所述用于輸送低溫軟化水或蒸餾水的外部管路上設(shè)置有由所述第三控制器控制開度的流量調(diào)節(jié)閥件。
[0017]所述第一道密封為非接觸密封，所述第二道密封為雙向液體密封，所述第三道密封為單向或雙向液體密封。
[0018]所述第二道密封與第三道密封之間形成的密封腔通過排污閥與外界相通。
[0019]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0020]本發(fā)明所設(shè)計的三道密封可形成兩個密封腔，通過向第一道密封與第三道密封之間形成的密封腔內(nèi)噴入高壓水，對工作腔內(nèi)的蒸汽進行密封，少量的水可經(jīng)過第一道密封泄漏進入壓縮機的吸、排汽端面，對端面間隙還能起到一定的密封作用。因為水與壓縮蒸汽屬于同種工質(zhì)，噴入水并不會影響蒸汽品質(zhì)，相反，還可以與壓縮蒸汽換熱，達到降低排汽溫度的目的。一些場合，壓縮機吸汽可能會是過熱蒸汽，吸汽過熱度會增加蒸汽比容，降低壓縮蒸汽質(zhì)量流量，可以通過吸汽腔或吸汽管路內(nèi)噴水，消除過熱，提高壓縮蒸汽質(zhì)量流量。當壓縮機壓比較高時，為了避免噴入水侵占部分吸汽容積，可利用在壓縮機吸汽結(jié)束時往工作腔(壓縮腔)內(nèi)噴水來有效降低壓縮蒸汽溫度及排汽過熱度，使壓縮機工作過程接近等溫壓縮過程，提高壓縮機效率。壓縮機排汽管路設(shè)置一穩(wěn)壓罐，可根據(jù)壓縮機吸汽壓力、螺桿壓縮機內(nèi)容積比以及用戶需要的蒸汽壓力，調(diào)節(jié)穩(wěn)壓罐上閥的開度，控制穩(wěn)壓罐內(nèi)壓力，即排汽壓力，避免壓縮機過分的欠壓縮及過壓縮運行，保證不同工況下壓縮機的運行效率。
[0021 ]進一步的，可能會有少量的水經(jīng)過中間液體密封(第三道密封)漏入中間液體密封與靠近軸承腔的液體密封(第二道密封)之間的密封腔，為了避免水進入軸承腔與潤滑油接觸以及潤滑油漏出，靠近軸承腔的液體密封需為雙向密封;為了能及時排出可能漏入此密封腔內(nèi)的潤滑油和水，將此密封腔通過管路及排污閥連通到大氣側(cè)，使此密封腔的壓力低于軸承腔以及噴水所在的第一道密封腔(即第一道密封與第三道密封之間的密封腔)。有時為了保險，第三道密封也需要為雙向密封，防止?jié)櫥吐┤氲降谝坏烂芊馇粌?nèi)與水混合。
[0022]進一步的，因為噴入水在壓縮機工作腔內(nèi)與壓縮蒸汽的換熱時間有限，噴入水很難在工作腔內(nèi)完全蒸發(fā)，未蒸發(fā)的水能一定程度密封壓縮機的泄漏間隙，提高容積效率，此時，穩(wěn)壓罐也可充當汽液分離器的作用，罐內(nèi)高溫水的液位可通過其流出管路上閥的開度進行控制。流出的高溫水先與低溫軟化水或蒸餾水混合，經(jīng)一水栗升壓后分兩路，一路流入一換熱器，另一路為旁通路，然后混合用于壓縮機密封腔、工作腔內(nèi)噴水，通過旁通路水流量和供給軟化水或蒸餾水的流量調(diào)節(jié)來實現(xiàn)噴水溫度的調(diào)節(jié)。
[0023]進一步的，因為壓縮蒸汽到用戶之前要輸送一定的管程，需要根據(jù)管程大小進行蒸汽過熱度調(diào)節(jié)，從而避免壓力損失導致的壓縮蒸汽冷凝。類似噴水溫度的調(diào)節(jié)，經(jīng)穩(wěn)壓罐壓力控制后流出的壓縮蒸汽分兩路，一路流經(jīng)換熱器，與用于壓縮機噴水的水進行換熱，自身過熱度降低的同時，提高另一側(cè)水的溫度，然后與另一支路(旁通路)的蒸汽混合后提供給用戶，通過流經(jīng)換熱器的蒸汽流量來實現(xiàn)供給用戶蒸汽過熱度的調(diào)節(jié)。
[0024]進一步的，之所以低溫軟化水或蒸餾水先與穩(wěn)壓罐汽液分離出來的高溫水混合，然后進入換熱器與壓縮蒸汽換熱，是為了降低換熱器內(nèi)外水與蒸汽的傳熱溫差，提高換熱效率。而穩(wěn)壓罐中分離出來的水溫度較高，與溫度較低的軟化水或蒸餾水混合以后供壓縮機噴水使用，也避免能量和資源的浪費。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明所述噴水螺桿蒸汽壓縮機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖中:I為驅(qū)動源;2為傳動裝置;3為螺桿轉(zhuǎn)子伸出軸;4為軸承;5為第二道密封;6為第三道密封;7為第一道密封;8為連通大氣的密封腔;9為噴水密封腔；1為壓縮機機體；11為螺桿轉(zhuǎn)子的工作段；12為噴水孔口 ； 13為同步齒輪；14為穩(wěn)壓罐；15為水栗；16為換熱器；17、19、25依次為第一控制器、第二控制器、第三控制器；18、20、21、22、23、24、26、27、28、29依次為第一流量調(diào)節(jié)閥件、第二流量調(diào)節(jié)閥件、第三流量調(diào)節(jié)閥件、第四流量調(diào)節(jié)閥件、第五流量調(diào)節(jié)閥件、第六流量調(diào)節(jié)閥件、第七流量調(diào)節(jié)閥件、第八流量調(diào)節(jié)閥件、第九流量調(diào)節(jié)閥件、第十流量調(diào)節(jié)閥件;30為排污閥；31為三通閥；32為潤滑油;33為水;T為溫度，P為壓力。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做詳細說明。
[0028]參見圖1，本發(fā)明所述噴水螺桿蒸汽壓縮機包括螺桿壓縮機主機，所述螺桿壓縮機主機包括驅(qū)動源1(例如電機)，傳動裝置2(例如聯(lián)軸器或皮帶輪)，螺桿轉(zhuǎn)子，壓縮機機體10，螺桿轉(zhuǎn)子伸出軸3，同步齒輪13以及軸承4，其中，螺桿轉(zhuǎn)子的工作段11位于壓縮機機體10的工作腔內(nèi)，位于所述螺桿轉(zhuǎn)子的工作段11 一端的螺桿轉(zhuǎn)子伸出軸3通過傳動裝置2與驅(qū)動源I連接，所述螺桿轉(zhuǎn)子的工作段11的另一端與同步齒輪13連接。所述壓縮機機體10內(nèi)還具有軸承腔，軸承腔位于所述工作腔兩側(cè)，一側(cè)軸承腔(靠近排汽側(cè))內(nèi)的軸承4支撐螺桿轉(zhuǎn)子伸出軸3，另一側(cè)軸承腔(靠近吸汽側(cè))內(nèi)的軸承4支撐同步齒輪13與所述螺桿轉(zhuǎn)子的工作段11的連接軸。
[0029]在所述工作腔與軸承腔之間布置三道密封，第一道密封7靠近工作腔，為非接觸密封(梳齒密封等)，主要用于密封工作腔，第二道密封5靠近軸承腔，主要是為了密封軸承腔的潤滑油，所以靠近軸承腔側(cè)的液體密封(第二道密封)必須為可靠的油封，為避免通過第三道密封6漏出的水進入軸承腔，第二道密封5須為雙向液體密封(例如可為唇封)，第三道密封6位于第一道密封7與第二道密封5之間，第三道密封6主要是為了密封噴入的高壓水，可為單向密封，為防止通過第二道密封5漏出的潤滑油與噴入水混合，也可選為雙向液體密封。
[0030]本發(fā)明所述噴水螺桿蒸汽壓縮機還包括噴水控制系統(tǒng):在噴水管路上設(shè)置第七流量調(diào)節(jié)閥件26、第八流量調(diào)節(jié)閥件27、第九流量調(diào)節(jié)閥件28和第十流量調(diào)節(jié)閥件29，第七流量調(diào)節(jié)閥件26和第十流量調(diào)節(jié)閥件29分別控制向兩側(cè)所述第三道密封6與第一道密封7之間的密封腔(噴水密封腔9)內(nèi)噴入高壓水，第八流量調(diào)節(jié)閥件27控制向壓縮機的吸汽(進汽)管路或吸汽腔噴入高壓水，第九流量調(diào)節(jié)閥件28控制向吸汽結(jié)束時刻噴水孔口 12噴入高壓水，吸汽結(jié)束時刻噴水孔口 12位于機體內(nèi)吸氣結(jié)束位置。
[0031]通過向所述第三道密封6與第一道密封7之間的密封腔內(nèi)噴入高壓水，對工作腔內(nèi)的蒸汽進行密封，少量的水可經(jīng)過所述第一道密封7泄漏進入壓縮機的吸(進)、排汽端面，對端面間隙還能起到一定的密封作用。
[0032]所述第二道密封5需為雙向密封，首先需要可靠的對軸承腔內(nèi)的潤滑油進行密封，其次，要避免漏入其與所述第三道密封6之間密封腔(連通大氣的密封腔8)內(nèi)的水進入軸承腔。所述第二道密封5與第三道密封6之間的密封腔通過排污閥30連通大氣，形成一個低于軸承腔與噴水密封腔9壓力的低壓，使可能漏入其內(nèi)的水與潤滑油通過排污閥30及時排出。此外，為了避免漏入連通大氣的密封腔8內(nèi)的潤滑油進入噴水密封腔9，保險起見，所述第三道密封6可設(shè)置為雙向液體密封。
[0033]當壓縮機吸汽存在一定過熱度時，可通過第八流量調(diào)節(jié)閥件27往壓縮機吸汽管路或吸汽腔內(nèi)噴水，消除吸汽過熱，降低吸汽比容，增加壓縮蒸汽質(zhì)量流量。為了降低壓縮機排汽過熱度，并避免噴入水對吸汽容積的侵占，可通過第九流量調(diào)節(jié)閥件28由吸汽結(jié)束時刻噴水孔口 12往壓縮機吸汽結(jié)束時刻的工作容積內(nèi)噴水，利用噴入水與壓縮蒸汽間的傳熱傳質(zhì)，達到降低排汽溫度的目的。
[0034]本發(fā)明所述噴水螺桿蒸汽壓縮機還包括穩(wěn)壓罐14和第一控制器17、第二控制器19，穩(wěn)壓罐14的上端與壓縮機排汽管路相連，穩(wěn)壓罐14的下端與流出管路相連，流出管路和穩(wěn)壓罐14的上端分別設(shè)置有第二流量調(diào)節(jié)閥件20和第一流量調(diào)節(jié)閥件18，第二流量調(diào)節(jié)閥件20與設(shè)置于穩(wěn)壓罐14內(nèi)的液位傳感器相連，第一流量調(diào)節(jié)閥件18與第一控制器17相連，第一控制器17根據(jù)采集自壓縮機吸汽管路的吸汽壓力以及穩(wěn)壓罐14內(nèi)的蒸汽壓力控制第一流量調(diào)節(jié)閥件18的開度。第一流量調(diào)節(jié)閥件18與用戶蒸汽供給管路之間通過設(shè)置有第三流量調(diào)節(jié)閥件21和換熱器16的供汽管路相連，第三流量調(diào)節(jié)閥件21和換熱器16的一個換熱通路的進口端相連，該供汽管路具有旁通路，該旁通路上設(shè)置有第四流量調(diào)節(jié)閥件22(調(diào)節(jié)旁通路的蒸汽流量)，該旁通路的一端與第一流量調(diào)節(jié)閥件18相連，另一端與上述換熱通路的出口端(出口端與用戶蒸汽供給管路連接)連接。第二控制器19與第三流量調(diào)節(jié)閥件21相連，第二控制器19根據(jù)采集自穩(wěn)壓罐14內(nèi)的蒸汽壓力、穩(wěn)壓罐14內(nèi)的蒸汽溫度以及用戶蒸汽供給管路的蒸汽溫度控制第三流量調(diào)節(jié)閥件21的開度。
[0035]通過設(shè)置穩(wěn)壓罐14，可根據(jù)壓縮機吸汽壓力、壓縮機內(nèi)容積比以及用戶需要的蒸汽壓力，調(diào)節(jié)第一流量調(diào)節(jié)閥件18的開度，控制壓縮機排汽壓力，避免壓縮機過分的欠壓縮或過壓縮運行，從而保證壓縮機不同運行工況下的效率。
[0036]本發(fā)明所述噴水螺桿蒸汽壓縮機還包括第三控制器25、高溫水栗15以及三通閥31，三通閥31分別與高溫水栗15進口、用于引入軟化水/蒸餾水的管路以及穩(wěn)壓罐液體水的流出管路相連，高溫水栗15出口與上述換熱器16的另一個換熱通路相連，該換熱通路與噴水管路相連，并且，噴水管路與高溫水栗15之間連接有作為該換熱通路旁通路的第六流量調(diào)節(jié)閥件24。第三控制器25分別與第六流量調(diào)節(jié)閥件24以及設(shè)置于所述用于引入軟化水/蒸餾水的管路上的第五流量調(diào)節(jié)閥件23相連。第三控制器25根據(jù)采集自噴水管路的噴水溫度和噴水壓力控制第五、第六流量調(diào)節(jié)閥件23、24的開度。噴水溫度的調(diào)節(jié)主要根據(jù)壓縮機吸汽壓力，使噴水溫度盡可能接近吸汽壓力所對應的飽和溫度。
[0037]因為噴入水在壓縮機工作腔內(nèi)與壓縮蒸汽的換熱時間有限，噴入水很難在工作腔內(nèi)完全蒸發(fā)，所以穩(wěn)壓罐14也充當汽液分離器的作用，罐內(nèi)高溫水的液位通過其流出管路上第二流量調(diào)節(jié)閥件20的開度進行控制，第二流量調(diào)節(jié)閥件20為液位控制閥，也可為簡單的浮球閥。自穩(wěn)壓罐14流出的高溫水先與經(jīng)第五流量調(diào)節(jié)閥件23流入的低溫軟化水或蒸餾水混合，經(jīng)高溫水栗15升壓后分兩路，一路流入換熱器16，另一路為旁通路，然后混合進入噴水管路，用于向壓縮機密封腔、工作腔內(nèi)噴水，通過流經(jīng)旁通路第六流量調(diào)節(jié)閥件24的水流量調(diào)節(jié)實現(xiàn)噴水溫度的調(diào)節(jié)。
[0038]類似噴水溫度的調(diào)節(jié)，經(jīng)第一流量調(diào)節(jié)閥件18流出穩(wěn)壓罐14的壓縮蒸汽分兩路，一路流經(jīng)換熱器16，與用于壓縮機噴水的水進行換熱，使換熱器另一側(cè)的水溫升高，自身過熱度降低后與另一支路(旁通路)的蒸汽混合后提供給用戶，通過第三流量調(diào)節(jié)閥件21調(diào)節(jié)流經(jīng)換熱器16的蒸汽流量來實現(xiàn)供給用戶蒸汽過熱度的調(diào)節(jié)。
[0039]本發(fā)明中通過向第一道密封和第三道密封之間的空間內(nèi)噴入高壓軟化水或蒸餾水，保證只有水通過第一道密封漏入壓縮機工作腔，而不會有蒸汽漏出，從而實現(xiàn)有效的蒸汽密封；由于水與壓縮蒸汽屬于同種工質(zhì)及螺桿壓縮機的特性，噴入水還能很好的密封壓縮機轉(zhuǎn)子嚙合間隙與壓縮機端面的軸向間隙，并能對壓縮蒸汽有一定的冷卻作用。
[0040]當壓縮機吸汽為過熱蒸汽時，可以通過向壓縮機吸汽腔噴水消除吸汽過熱度，減小吸汽比容，增加壓縮蒸汽質(zhì)量流量;還可以通過吸汽結(jié)束時刻從噴水孔口向壓縮腔噴水，對壓縮蒸汽進行冷卻，降低排汽過熱度，并使壓縮過程接近等溫壓縮過程，此外噴入水還能很好的密封工作腔內(nèi)的各泄漏通道。
[0041]壓縮機排汽側(cè)設(shè)有穩(wěn)壓罐，根據(jù)吸汽壓力以及螺桿壓縮機的內(nèi)容積比和用戶需求，通過第一控制器，調(diào)節(jié)第一流量調(diào)節(jié)閥件的開度來調(diào)節(jié)穩(wěn)壓罐內(nèi)的蒸汽壓力，即壓縮機排汽壓力，使螺桿蒸汽壓縮機能在不同工況下高效運行。
[0042]當噴入水不能完全蒸發(fā)時，穩(wěn)壓罐還起到汽液分離器的作用，通過第二流量調(diào)節(jié)閥件的調(diào)節(jié)，控制罐內(nèi)的液面高度。
[0043]因為蒸汽在管路流通過程中存在壓降，為減小壓降引起的蒸汽冷凝，通常壓縮蒸汽需要有一定的過熱度需求;可以通過第二控制器調(diào)節(jié)流過換熱器的蒸汽流量，實現(xiàn)供給用戶蒸汽過熱度的調(diào)節(jié)，以適合不同管路流程的需求。
[0044]為了保證噴入水水質(zhì)，避免轉(zhuǎn)子及伸出軸表面結(jié)垢或銹蝕，噴入水要求為軟化水或蒸餾水(通常為低溫水)，其流量可通過第五流量調(diào)節(jié)閥件進行調(diào)節(jié)，并首先與穩(wěn)壓罐出來的高溫水混合升溫。
[0045]因為水的蒸發(fā)潛熱明顯高于其溫度提升的顯熱換熱，所以希望流入壓縮機工作腔內(nèi)水溫盡可能達到壓縮機的吸汽溫度，保證其對壓縮蒸汽的冷卻作用；當水溫較低時，即使不斷增加噴入水量，也不會使壓縮機排汽溫度有明顯的降低;考慮到未蒸發(fā)的水有一定的密封作用，可根據(jù)壓縮機的運行工況，通過第三控制器，在不影響排汽過熱度調(diào)節(jié)的前提下，調(diào)節(jié)第六流量調(diào)節(jié)閥件的開度，控制不經(jīng)過換熱器的旁通水流量，實現(xiàn)噴水溫度的調(diào)
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【主權(quán)項】
1.一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:該壓縮機包括壓縮機機體(10)、穩(wěn)壓罐(14)以及噴水管路，所述壓縮機機體(10)內(nèi)的工作腔與軸承腔之間布置三道密封，第一道密封(7)靠近工作腔，第二道密封(5)靠近軸承腔，第三道密封(6)位于第一道密封(7)與第二道密封(5)之間，第三道密封(6)與第一、第二道密封之間分別形成密封腔，所述噴水管路上分別設(shè)置有用于向第一道密封(7)與第三道密封(6)之間形成的密封腔、壓縮機吸汽結(jié)束時刻的工作容積以及壓縮機吸汽管路或吸汽腔內(nèi)噴水的分支管路，各個分支管路上分別設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥件，穩(wěn)壓罐(14)與壓縮機排汽管路相連，穩(wěn)壓罐(14)的上端設(shè)置有用于排出蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與用戶蒸汽供給管路之間設(shè)置有用于對蒸汽進行溫度調(diào)節(jié)的換熱單元，換熱單元分別與噴水管路以及用于輸送軟化水或蒸餾水的外部管路相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述壓縮機還包括用于根據(jù)壓縮機吸汽壓力以及所述穩(wěn)壓罐(14)內(nèi)的蒸汽壓力調(diào)節(jié)所述用于排出蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第一控制器(17)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述換熱單元包括由換熱器(16)以及與換熱器(16)相連的流量調(diào)節(jié)閥件組成的過熱蒸汽換熱支路，所述過熱蒸汽換熱支路的一端與所述用于排出蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連，另一端與所述用戶蒸汽供給管路相連。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述換熱單元還包括用于根據(jù)所述穩(wěn)壓罐(14)內(nèi)的蒸汽壓力和蒸汽溫度以及所述用戶蒸汽供給管路的蒸汽溫度調(diào)節(jié)所述與換熱器(16)相連的流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第二控制器(19)以及用于構(gòu)成所述過熱蒸汽換熱支路的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述用戶蒸汽供給管路相連，另一端與所述用于排出蒸汽并調(diào)節(jié)排汽壓力的流量調(diào)節(jié)閥件相連。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述換熱單元還包括由所述換熱器(16)以及與所述換熱器(16)相連的水栗(15)組成的噴水溫度調(diào)節(jié)支路，所述噴水溫度調(diào)節(jié)支路的一端與所述用于輸送軟化水或蒸餾水的外部管路相連，另一端與所述噴水管路相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述換熱單元還包括用于構(gòu)成所述換熱器(16)的旁通路的流量調(diào)節(jié)閥件以及用于根據(jù)所述噴水管路的水溫以及壓力調(diào)節(jié)該流量調(diào)節(jié)閥件的開度的第三控制器(25)，該流量調(diào)節(jié)閥件的一端與所述水栗(15)相連，另一端與所述噴水管路相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述穩(wěn)壓罐(14)的下端設(shè)置用于根據(jù)穩(wěn)壓罐(14)內(nèi)的液位將經(jīng)穩(wěn)壓罐(14)氣液分離后的液體排出穩(wěn)壓罐(14)的流量調(diào)節(jié)閥件，該流量調(diào)節(jié)閥件與所述用于輸送軟化水或蒸餾水的外部管路以及所述水栗(15)通過三通閥(31)相連，所述用于輸送軟化水或蒸餾水的外部管路上設(shè)置有由所述第三控制器(25)控制開度的流量調(diào)節(jié)閥件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述第一道密封(7)為非接觸密封，所述第二道密封(5)為雙向液體密封，所述第三道密封(6)為單向或雙向液體密封。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種噴水螺桿蒸汽壓縮機，其特征在于:所述第二道密封(5)與 第三道密封(6)之間形成的密封腔通過排污閥(30)與外界相通。
【文檔編號】F04C27/00GK105927548SQ201610454579
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】田雅芬, 沈九兵, 王闖, 邢子文
【申請人】西安交通大學