離心式壓縮的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種能夠在將葉輪的直徑抑制為最小限度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)大容量化的離心式壓縮機(jī)。該離心式壓縮機(jī)具備：驅(qū)動(dòng)齒輪(11)；從驅(qū)動(dòng)齒輪(11)向中心軸方向一方側(cè)延伸的驅(qū)動(dòng)軸(3)；傳遞驅(qū)動(dòng)齒輪(11)的旋轉(zhuǎn)的第一從動(dòng)齒輪(12)；向第一從動(dòng)齒輪(12)的中心軸方向兩側(cè)延伸的第一從動(dòng)軸(5)；分別設(shè)于第一從動(dòng)軸(5)的中心軸方向兩側(cè)且借助第一從動(dòng)軸(5)的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體進(jìn)行壓縮的兩個(gè)第一段壓縮部(7a、7b)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】離心式壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內(nèi)置有增速機(jī)的離心式壓縮機(jī)。
[0002]本申請(qǐng)基于在2011年8月5日向日本申請(qǐng)的日本特愿2011-172237號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，并在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，離心式壓縮機(jī)使氣體沿著旋轉(zhuǎn)的葉輪的徑向穿過(guò)，并利用此時(shí)產(chǎn)生的離心力對(duì)這些氣體進(jìn)行壓縮。該離心式壓縮機(jī)在例如石油化學(xué)、天然氣、空氣分離的設(shè)備中使用。
[0004]作為離心式壓縮機(jī)，已知有將對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的葉輪安裝于一根軸的結(jié)構(gòu)的一軸多段型離心式壓縮機(jī)、和在多個(gè)小齒輪軸的軸端處安裝葉輪的結(jié)構(gòu)的增速機(jī)內(nèi)置型離心式壓縮機(jī)(以下，成為齒輪壓縮機(jī))。已知齒輪壓縮機(jī)為通過(guò)設(shè)于多個(gè)從動(dòng)軸的軸端且具備葉輪的多個(gè)壓縮部對(duì)工作流體進(jìn)行壓縮的形態(tài)(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0005]圖5為現(xiàn)有的齒輪壓縮機(jī)101的示意性的平面剖視圖。如圖5所示，齒輪壓縮機(jī)101具有:驅(qū)動(dòng)源19 ;由驅(qū)動(dòng)源19驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸2 ;傳遞驅(qū)動(dòng)軸2的驅(qū)動(dòng)力的增速機(jī)110 ;向構(gòu)成增速機(jī)110的第一從動(dòng)齒輪112的兩側(cè)延伸的第一從動(dòng)軸5 ;向構(gòu)成增速機(jī)110的第二從動(dòng)齒輪113的兩側(cè)延伸的第二從動(dòng)軸6 ;分別設(shè)于第一從動(dòng)軸5的兩側(cè)的第一段壓縮部107以及第二段壓縮部108 ;設(shè)于第二從動(dòng)軸6的兩側(cè)的第三段壓縮部109以及平衡重116。
[0006]增速機(jī)110具有設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸2的驅(qū)動(dòng)齒輪111、設(shè)于第一從動(dòng)軸5的第一從動(dòng)齒輪112、及設(shè)于第二從動(dòng)軸6的第二從動(dòng)齒輪113。根據(jù)該齒輪結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)軸2的旋轉(zhuǎn)被增速而傳遞至從動(dòng)軸5、6。
[0007]第一段壓縮部107與第二段壓縮部108經(jīng)由第一段熱交換器27而由配管連接，并且，第二段壓縮部108與第三段壓縮部109經(jīng)由第二段熱交換器28而由配管連接。
[0008]根據(jù)上述那樣的結(jié)構(gòu)，被導(dǎo)入齒輪壓縮機(jī)101的工作流體由三段壓縮部107、108、109壓縮。另外，在該結(jié)構(gòu)中，工作流體借助設(shè)于壓縮部間的熱交換器27、28而被中間冷卻，由此實(shí)現(xiàn)壓縮效率的提高。
[0009]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-332826號(hào)公報(bào)發(fā)明概要
[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]在使齒輪壓縮機(jī)大容量化的情況下，通常采用使葉輪大型化的方法。然而，葉輪的大型化在制造方面受到限制。因此，為了實(shí)現(xiàn)大容量化，需要使用多個(gè)齒輪壓縮機(jī)、或應(yīng)用軸流式壓縮機(jī)等其他方式的壓縮機(jī)。[0014]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是考慮到上述情況而完成的，其目的是在內(nèi)置有增速機(jī)的離心式壓縮機(jī)中，提供一種能夠在將葉輪的直徑抑制為最小限度并同時(shí)實(shí)現(xiàn)大容量化的離心式壓縮機(jī)。
[0016]解決方案
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供以下的方案。
[0018]作為本發(fā)明的一個(gè)方式的離心式壓縮機(jī)，其特征在于，所述離心式壓縮機(jī)具備:驅(qū)動(dòng)齒輪；從所述驅(qū)動(dòng)齒輪向中心軸方向一方側(cè)延伸的驅(qū)動(dòng)軸；傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第一從動(dòng)齒輪；向所述第一從動(dòng)齒輪的中心軸方向兩側(cè)延伸的第一從動(dòng)軸；分別設(shè)于所述第一從動(dòng)軸的中心軸方向兩側(cè)且借助所述第一從動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體進(jìn)行壓縮的兩個(gè)第一段壓縮部。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于是設(shè)有兩個(gè)第一段壓縮部且使這兩個(gè)第一段壓縮部配置于第一從動(dòng)軸的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，因此能夠在將壓縮部的直徑抑制為最小限度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的大容量化。
[0020]另外，在上述離心式壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上，所述離心式壓縮機(jī)也可以具備設(shè)于所述第一從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第一中間齒輪。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置第一中間齒輪且增大第一從動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸之間的軸間距離，在不對(duì)驅(qū)動(dòng)軸造成妨礙的前提下使第一壓縮機(jī)進(jìn)一步大型化，還能夠?qū)崿F(xiàn)離心式壓縮機(jī)的大容量化。另一方面，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)齒輪以及第一從動(dòng)齒輪的大小設(shè)為最小限度。
[0022]另外，所述離心式壓縮機(jī)也可以具備:傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第二從動(dòng)齒輪；沿著所述第二從動(dòng)齒輪的中心軸方向延伸的第二從動(dòng)軸；設(shè)于所述第二從動(dòng)軸的第二段壓縮部；設(shè)于所述第二從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第二中間齒輪。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在將構(gòu)成離心式壓縮機(jī)的壓縮部設(shè)為二段以上而提高壓縮比的情況下，將第一段設(shè)為由兩個(gè)第一段壓縮部構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，并且，通過(guò)構(gòu)成為在從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒輪之間設(shè)置中間齒輪，不會(huì)受到驅(qū)動(dòng)軸與第一段壓縮部一側(cè)之間的干涉，而能夠作為二段以上的壓縮部來(lái)提高壓縮比，并且有效地實(shí)現(xiàn)大容量化。
[0024]另外，所述第一中間齒輪及所述第二中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸也可以設(shè)于比所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸靠上下方向一方側(cè)的位置。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與將第一中間齒輪和第二中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)在上下方向上與驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)中心相同的高度的情況相比，由于通過(guò)支承驅(qū)動(dòng)軸的軸承來(lái)承受負(fù)載，因此能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的穩(wěn)定化。
[0026]另外，作為本發(fā)明的一個(gè)方式的離心式壓縮機(jī)具備:在所述第二從動(dòng)軸上，相對(duì)于所述第二從動(dòng)齒輪而沿著中心軸方向設(shè)于與所述第二段壓縮部相反的一側(cè)的第三段壓縮部；傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第三從動(dòng)齒輪；沿著所述第三從動(dòng)齒輪的中心軸方向延伸的第三從動(dòng)軸；設(shè)于所述第三從動(dòng)軸的第四段壓縮部；設(shè)于所述第三從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第三中間齒輪，所述第一中間齒輪、所述第二中間齒輪、以及所述第三中間齒輪中的兩個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于比所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸靠上下一方側(cè)的位置，另一個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于上下另一方側(cè)的位置。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在將構(gòu)成離心式壓縮機(jī)的壓縮部設(shè)為四段以上而提高壓縮比的情況下，由于通過(guò)支承驅(qū)動(dòng)軸的軸承來(lái)承受負(fù)載，因此能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的穩(wěn)定化。另夕卜，通過(guò)將兩個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心與另一個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心在上下方向上分開(kāi)，能夠避免中間齒輪彼此的干涉。
[0028]另外，所述離心式壓縮機(jī)也可以具備熱交換器，該熱交換器設(shè)于將所述兩個(gè)第一段壓縮部與所述第二段壓縮部連接的配管上，且進(jìn)行從所述兩個(gè)第一段壓縮部噴出的流體的熱交換，該熱交換器設(shè)有供所述兩個(gè)第一段壓縮部分別連接的兩個(gè)導(dǎo)入口和供所述第二段壓縮部連接的一個(gè)排出口。
[0029]此外，所述離心式壓縮機(jī)也可以具備:分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的上游側(cè)且對(duì)流體的流量進(jìn)行控制的入口引導(dǎo)葉片；分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的上游側(cè)的第一壓力計(jì)以及流量計(jì)；分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的下游側(cè)的第二壓力計(jì)；基于由所述第一壓力計(jì)，所述流量計(jì)，以及所述第二壓力計(jì)檢測(cè)出的測(cè)定結(jié)果而對(duì)所述入口引導(dǎo)葉片進(jìn)行控制的控制部。
[0030]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，即在因制作誤差、經(jīng)年的運(yùn)轉(zhuǎn)引起的性能變化等重要因素而導(dǎo)致在構(gòu)成兩個(gè)第一段壓縮部的兩個(gè)葉輪產(chǎn)生性能差的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)與其性能差相應(yīng)的控制。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，由于是設(shè)有兩個(gè)第一段壓縮部且這兩個(gè)第一段壓縮部配置于第一從動(dòng)軸的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，因此能夠在將壓縮部的直徑抑制為最小限度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的大容量化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的概要俯視圖。
[0034]圖2A是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的構(gòu)成增速機(jī)的齒輪組的位置構(gòu)成的概要立體圖。
[0035]圖2B是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的構(gòu)成增速機(jī)的齒輪組的位置構(gòu)成的概要立體圖。
[0036]圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖4是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)的構(gòu)成增速機(jī)的齒輪組的位置構(gòu)成的概要立體圖。
[0038]圖5是表示現(xiàn)有的離心式壓縮機(jī)的概要俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039](第一實(shí)施方式)
[0040]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)I具備:產(chǎn)生動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源19 ;由驅(qū)動(dòng)源19驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸2 ;使驅(qū)動(dòng)軸2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)變速并傳遞的增速機(jī)10 ；輸出由增速機(jī)10傳遞后的動(dòng)力的從動(dòng)軸3 ;借助傳遞到從動(dòng)軸3的動(dòng)力而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的壓縮部4。
[0042]增速機(jī)10具有:供驅(qū)動(dòng)軸2向中心軸方向一方側(cè)延伸的驅(qū)動(dòng)齒輪11 ;使驅(qū)動(dòng)齒輪11的旋轉(zhuǎn)分別增速而傳遞的第一從動(dòng)齒輪12以及第二從動(dòng)齒輪13 ;分別設(shè)于第一從動(dòng)齒輪12及第二從動(dòng)齒輪13與驅(qū)動(dòng)齒輪11之間且嚙合的第一中間齒輪14及第二中間齒輪15。
[0043]另外，作為從動(dòng)軸3，具有向第一從動(dòng)齒輪12的中心軸方向兩側(cè)延伸的第一從動(dòng)軸5、和向第二從動(dòng)齒輪13的中心軸方向兩側(cè)延伸的第二從動(dòng)軸6。
[0044]另外，作為壓縮部4，具有:分別設(shè)于第一從動(dòng)軸5的中心軸方向兩側(cè)的端部的兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b ;設(shè)置在第二從動(dòng)軸6中的與設(shè)有驅(qū)動(dòng)源19的一側(cè)相反的一側(cè)即中心軸方向另一方側(cè)的端部的第二段壓縮部8 ;設(shè)置在第二從動(dòng)軸6中的設(shè)有驅(qū)動(dòng)源19的一側(cè)即一方側(cè)的第三段壓縮部9。
[0045]需要說(shuō)明的是，構(gòu)成增速機(jī)10的齒輪組收納于外殼20的內(nèi)部，各軸借助未圖示的軸承而支承于外殼20。
[0046]第一段壓縮部7a和7b、第二段壓縮部8、以及第三段壓縮部9分別具有葉輪25、37、38。而且，第一段壓縮部7a和7b、第二段壓縮部8、以及第三段壓縮部9分別使用葉輪25、37、38而對(duì)工作流體進(jìn)行壓縮。葉輪25、37、38使從導(dǎo)入口吸入的工作流體經(jīng)由形成于其內(nèi)部的流路而朝向徑向外周側(cè)排出。
[0047]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，由于從構(gòu)成第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)葉輪25a、25b排出的工作流體被導(dǎo)入，因此，三個(gè)種類(lèi)的葉輪25、37、38中的使用于第二段壓縮部8的葉輪37的外徑設(shè)為與第一段壓縮部7a、7b的葉輪25大致相同的外徑。
[0048]第一中間齒輪14與第二中間齒輪15為所謂的空轉(zhuǎn)齒輪，第一中間齒輪14由第一中間軸17支承成能夠旋轉(zhuǎn)。另外，第二中間齒輪15由第一中間軸18支承成能夠旋轉(zhuǎn)。
[0049]根據(jù)該齒輪結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)軸2旋轉(zhuǎn)的作用下，驅(qū)動(dòng)齒輪11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第一中間齒輪14及第二中間齒輪15伴隨著驅(qū)動(dòng)齒輪11的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而且，第一從動(dòng)齒輪12及第二從動(dòng)齒輪13伴隨著第一中間齒輪14及第二中間齒輪15的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而且，第一從動(dòng)軸5伴隨著第一從動(dòng)齒輪12的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第二從動(dòng)軸6伴隨著第二從動(dòng)齒輪13的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0050]S卩，驅(qū)動(dòng)軸2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由此第一從動(dòng)軸5以及第二從動(dòng)軸6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0051]圖2A是表示構(gòu)成增速機(jī)10的齒輪組的位置構(gòu)成的概要立體圖。如圖2A所示，驅(qū)動(dòng)齒輪11的中心水平即距規(guī)定的基準(zhǔn)面的高度為與第一從動(dòng)齒輪12及第二從動(dòng)齒輪13的中心水平大致相同的高度。即，驅(qū)動(dòng)齒輪11、第一從動(dòng)齒輪12、以及第二從動(dòng)齒輪13的中心全部配置在中心線L上。
[0052]另一方面，第一中間齒輪14及第二中間齒輪15的中心向比中心線L略靠下方的位置偏置配置。S卩，支承中間齒輪14、15的中間軸17、18與驅(qū)動(dòng)軸2不配置在相同的平面上。
[0053]接著，對(duì)壓縮部彼此的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b經(jīng)由第一段配管30而與第二段壓縮部8連接。第一段配管30由兩個(gè)第一段壓縮部噴出配管31a、31b和第二段壓縮部吸入配管32構(gòu)成，在第一段壓縮部噴出配管31a、31b和第二段壓縮部吸入配管32之間夾裝有第一段熱交換器27。
[0055]第一段熱交換器27具備兩個(gè)入口噴嘴27a和一個(gè)出口噴嘴27b，在兩個(gè)入口噴嘴27a處分別連接有第一段壓縮部噴出配管31a、31b，在出口噴嘴27b處連接有第二段壓縮部吸入配管32。即，第一段熱交換器27具有如下的功能:對(duì)從構(gòu)成第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b噴出的雙系統(tǒng)的工作流體進(jìn)行冷卻，并且使雙系統(tǒng)的工作流體合流而成為單系統(tǒng)的工作流體。
[0056]第二段壓縮部8經(jīng)由第二段配管33而與第三段壓縮部9連接。第二段配管33由第二段壓縮部噴出配管34和第三段壓縮部吸入配管35構(gòu)成，在第二段壓縮部噴出配管34與第三段壓縮部吸入配管35之間夾裝有第二段熱交換器28。
[0057]第一段熱交換器27及第二段熱交換器28是用于進(jìn)行工作流體的中間冷卻的冷卻器。如此，通過(guò)對(duì)在壓縮過(guò)程中的工作流體進(jìn)行中間冷卻，能夠減小離心式壓縮機(jī)I的驅(qū)動(dòng)所需要的動(dòng)力。
[0058]接著，對(duì)第一段壓縮部7a和7b、第二段壓縮部8、第三段壓縮部9各自的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0059]在本實(shí)施方式的離心式壓縮機(jī)I中，第一段壓縮部7a、7b為工作流體最先流入的壓縮部。兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b具有相同的結(jié)構(gòu)，分別具有:用于供給壓縮的流體的氣體導(dǎo)入部23 ;對(duì)從氣體導(dǎo)入部23供給來(lái)的流體進(jìn)行引導(dǎo)且角度可變的入口引導(dǎo)葉片24(IGV，Inlet Guide Vane);安裝于第一從動(dòng)軸5的葉輪25。S卩,本實(shí)施方式的離心式壓縮機(jī)I構(gòu)成為從兩個(gè)氣體導(dǎo)入部23導(dǎo)入氣體。構(gòu)成第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)葉輪25的氣體排出口分別與第一段壓縮部噴出配管31a、31b連接。
[0060]入口引導(dǎo)葉片24設(shè)于氣體導(dǎo)入部23，通過(guò)調(diào)節(jié)其開(kāi)度對(duì)穿過(guò)壓縮機(jī)的工作流體的流量進(jìn)行控制，利用致動(dòng)器26使其能夠繞與葉輪25的軸向正交的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0061]第二段壓縮部8具有設(shè)于第二從動(dòng)軸6的一端的葉輪37。在葉輪37的氣體導(dǎo)入口處連接有構(gòu)成第一段配管30的第二段壓縮部吸入配管32，并且在葉輪37的氣體排出口處連接有構(gòu)成第二段配管33的第二段壓縮部噴出配管34。
[0062]第三段壓縮部9具有設(shè)于第二從動(dòng)軸6的另一端的葉輪38。在葉輪38的氣體導(dǎo)入口處連接有構(gòu)成第二段配管33的第三段壓縮部吸入配管35，并且在葉輪38的氣體排出口處連接有第三段壓縮部噴出配管36。
[0063]根據(jù)上述內(nèi)容，對(duì)本實(shí)施方式的離心式壓縮機(jī)I的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0064]應(yīng)壓縮的工作流體從構(gòu)成第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)氣體導(dǎo)入部23a、23b導(dǎo)入，并在兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b處被壓縮。接著，工作流體在被導(dǎo)入第一段熱交換器27的同時(shí)在該第一段熱交換器27內(nèi)合流，被進(jìn)行了中間冷卻之后導(dǎo)入第二段壓縮部8。在第二段壓縮部8處被壓縮且從第二段壓縮部8排出的工作流體在第二段熱交換器28處被中間冷卻，從而導(dǎo)入第三段壓縮部9。然后，工作流體在第三段壓縮部9處被壓縮之后，向需要被壓縮后的工作流體的需要目的地即規(guī)定的設(shè)備P供給。
[0065]接著，對(duì)離心式壓縮機(jī)I的控制系統(tǒng)、尤其是對(duì)導(dǎo)入離心式壓縮機(jī)I的工作流體的吸入壓力進(jìn)行調(diào)整的入口引導(dǎo)葉片24的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]如圖3所示，離心式壓縮機(jī)I的控制系統(tǒng)具備控制裝置50?？刂蒲b置50基于各測(cè)量器的輸入而對(duì)驅(qū)動(dòng)入口引導(dǎo)葉片24的致動(dòng)器26、及后述的氣體釋放閥56進(jìn)行控制。
[0067]在構(gòu)成第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b的上游側(cè)，設(shè)有對(duì)導(dǎo)入第一段壓縮部7a、7b的工作流體的壓力進(jìn)行測(cè)量的第一壓力計(jì)51a、51b和對(duì)工作流體的流量進(jìn)行測(cè)量的流量計(jì)52a、52b。另外，在第一段壓縮部7a、7b的下游側(cè)，且在與第一段壓縮部7a、7b連接的第一段壓縮部噴出配管31a、31b處分別設(shè)有第二壓力計(jì)53a、53b。[0068]另外，在第三段壓縮部9與規(guī)定的設(shè)備P之間的第三段壓縮部噴出配管36設(shè)有第三壓力計(jì)54。另外，在第三段壓縮部噴出配管36中的第三壓力計(jì)54的下游，氣體釋放配管55被分支，在該氣體釋放配管55設(shè)有氣體釋放閥56。
[0069]第一壓力計(jì)51a和5lb、第二壓力計(jì)53a和53b、第三壓力計(jì)54、以及流量計(jì)52a和52b構(gòu)成為與控制裝置50連接且向控制裝置50輸入測(cè)量結(jié)果。
[0070]對(duì)基于上述控制系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0071]通常時(shí)，在第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)葉輪25a、25b的上游設(shè)置的入口引導(dǎo)葉片24a,24b由控制裝置50以相同的控制方法控制。例如，入口引導(dǎo)葉片24a、24b在離心式壓縮機(jī)I啟動(dòng)時(shí)處于微開(kāi)狀態(tài)，減小啟動(dòng)時(shí)的離心式壓縮機(jī)I的驅(qū)動(dòng)力。
[0072]另外，控制裝置50對(duì)兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b分別進(jìn)行入口流量的測(cè)量，此外，通過(guò)進(jìn)行入口以及出口的壓力測(cè)量來(lái)進(jìn)行第一段壓縮部7a、7b的葉輪25a、25b的運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視。此外，與入口流量一并地，對(duì)第二段壓縮部8、及第三段壓縮部9也進(jìn)行第三段壓縮部9的下游即離心式壓縮機(jī)I的出口壓力的測(cè)量，由此進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視。
[0073]在異常時(shí)，即在因制作誤差、經(jīng)年的運(yùn)轉(zhuǎn)引起的性能變化等重要因素而導(dǎo)致在兩個(gè)葉輪25a、25b產(chǎn)生性能差的情況下，與其性能差相應(yīng)地進(jìn)行入口引導(dǎo)葉片24a、24b的控制。
[0074]另外，控制裝置50根據(jù)第三壓力計(jì)54的壓力與流量計(jì)52a、52b的流量而適當(dāng)?shù)乜刂茪怏w釋放閥56，由此恒定控制低流量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴出壓力，并且還進(jìn)行喘振防止控制。
[0075]根據(jù)上述實(shí)施方式，由于兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b為配置于第一從動(dòng)軸5的兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，因此能夠在將第一段壓縮部7a、7b的直徑抑制為最小限度的同時(shí)提高壓縮能力。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)離心式壓縮機(jī)I的大容量化。
[0076]另外，通過(guò)設(shè)置第一中間齒輪14并增大第一從動(dòng)軸5與驅(qū)動(dòng)軸2的軸間距離，能夠使第一段壓縮部7a、7b進(jìn)一步大型化，還能夠?qū)崿F(xiàn)離心式壓縮機(jī)I的大容量化。另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)第一從動(dòng)齒輪12以及驅(qū)動(dòng)齒輪11的小型化。
[0077]另外，通過(guò)設(shè)置第二中間齒輪15并增大第二從動(dòng)軸6與驅(qū)動(dòng)軸2的軸間距離，能夠避免在第二從動(dòng)軸6的兩端設(shè)置的第二段壓縮部8及第三段壓縮部9與驅(qū)動(dòng)軸2之間的干涉、以及與第一段壓縮部7a、7b之間的干涉。即，通過(guò)隨著中間齒輪的設(shè)置及第一段壓縮的復(fù)數(shù)化而將壓縮部設(shè)為三段，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓縮比且有效地實(shí)現(xiàn)大容量化。
[0078]另外，如圖2B所示，在驅(qū)動(dòng)齒輪IlB的轉(zhuǎn)速(即驅(qū)動(dòng)源19的轉(zhuǎn)速)發(fā)生變化的情況下，通過(guò)調(diào)整中間齒輪14B、15B的齒數(shù)，能夠在不變更齒輪系統(tǒng)整體的大小的前提下設(shè)計(jì)增速機(jī)10B。即，能夠在不變更第一從動(dòng)軸5與第二從動(dòng)軸6的軸間距離的前提下設(shè)計(jì)增速機(jī)10B。
[0079]這可以說(shuō)是能夠使驅(qū)動(dòng)軸2的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)源19(蒸氣渦輪、馬達(dá)等)效率高的最佳轉(zhuǎn)速一致，能夠作為包括離心式壓縮機(jī)I與驅(qū)動(dòng)源19在內(nèi)的“壓縮機(jī)組”而實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)。
[0080]另外，通過(guò)使第一中間齒輪14及第二中間齒輪15的中心向比驅(qū)動(dòng)齒輪11的中心水平略微靠下方偏置配置，與將第一中間齒輪14與第二中間齒輪15的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)于在上下方向上與驅(qū)動(dòng)齒輪11的旋轉(zhuǎn)中心相同的高度的情況相比，由于通過(guò)支承驅(qū)動(dòng)軸2的軸承來(lái)支承負(fù)載，因此能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的穩(wěn)定化。[0081]S卩，位于增速機(jī)10的中心附近的驅(qū)動(dòng)軸2通過(guò)位于其兩側(cè)的第一中間齒輪14及第二中間齒輪15來(lái)承受齒輪的反作用力。由于各個(gè)中間齒輪14、15的齒輪反作用力在上下方向上相反地作用，因此當(dāng)將驅(qū)動(dòng)齒輪11與中間齒輪14、15的旋轉(zhuǎn)中心配置在水平的一條直線上時(shí)，在齒輪反作用力被抵消(相反)的情況下，作用在支承驅(qū)動(dòng)軸2的軸承上的負(fù)載變得極小，作為軸系而言變得不穩(wěn)定。
[0082]與此相對(duì)地，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)齒輪11與中間齒輪14、15的旋轉(zhuǎn)中心偏置，而使支承驅(qū)動(dòng)軸2的軸承能承受恒定的負(fù)載。
[0083]另外，無(wú)關(guān)乎實(shí)現(xiàn)大容量化地，由于熱交換器的數(shù)量與現(xiàn)有的離心式壓縮機(jī)數(shù)目相同即可，因此能夠?qū)崿F(xiàn)離心式壓縮機(jī)I的緊湊化。
[0084]另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)I的控制系統(tǒng)，構(gòu)成為在兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b各自的上游側(cè)設(shè)置第一壓力計(jì)51及流量計(jì)52、在下游側(cè)設(shè)置第二壓力計(jì)53，利用控制裝置50來(lái)進(jìn)行整體的運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)視。由此，在異常時(shí)，即在因制作誤差、經(jīng)年的運(yùn)轉(zhuǎn)引起的性能變化等重要因素而導(dǎo)致在構(gòu)成兩個(gè)第一段壓縮部7a、7b的兩個(gè)葉輪25a、25b產(chǎn)生性能差的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)與其性能差相應(yīng)的控制。
[0085](第二實(shí)施方式)
[0086]以下，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0087]第二實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)在與第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)I的第三段壓縮部9相當(dāng)?shù)牡谌螇嚎s部9B的后段還設(shè)有第四段壓縮部41及第五段壓縮部42。
[0088]圖4使表示本實(shí)施方式的離心式壓縮機(jī)IB的構(gòu)成增速機(jī)IOC的齒輪組的位置構(gòu)成的概要立體圖。如圖4所示，在設(shè)于驅(qū)動(dòng)軸2的驅(qū)動(dòng)齒輪11的上方配置有第三從動(dòng)齒輪43，第三從動(dòng)軸44向第三從動(dòng)齒輪43的兩側(cè)延伸。另外，在第三從動(dòng)齒輪43與驅(qū)動(dòng)齒輪11之間設(shè)有第三中間齒輪45。
[0089]在第三從動(dòng)軸44的兩端設(shè)有第四段壓縮部41及第五段壓縮部42。第四段壓縮部41及第五段壓縮部42是與第二段壓縮部8以及第三段壓縮部9相同的結(jié)構(gòu)，是利用葉輪對(duì)工作流體進(jìn)行壓縮的壓縮部。
[0090]第四段壓縮部41是設(shè)于第三段壓縮部9的后段的壓縮部，第五段壓縮部42是設(shè)于第四段壓縮部41的后段的壓縮部。從第五段壓縮部42噴出的壓縮后的工作流體向未圖示的規(guī)定的設(shè)備供給。另外，與第一實(shí)施方式相同地，在將第三段壓縮部9與第四段壓縮部41連接的配管、以及將第四段壓縮部41與第五段壓縮部42連接的配管處設(shè)有熱交換器。
[0091]與第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)I相同地，驅(qū)動(dòng)齒輪11、第一從動(dòng)齒輪12、以及第二從動(dòng)齒輪13的中心水平大致相同。另外，第一中間齒輪14及第二中間齒輪15的中心向比中心線L略微靠下方偏置配置。
[0092]本實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)IB的第三中間齒輪45及第三從動(dòng)齒輪43配置于驅(qū)動(dòng)齒輪11的大致直線上(中心線L2上)。即，第一中間齒輪14、第二中間齒輪15、以及第三中間齒輪45中的第一中間齒輪14與第二中間齒輪15的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)于比驅(qū)動(dòng)齒輪11的旋轉(zhuǎn)中心靠下方側(cè)的位置，第三中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)于上方側(cè)。
[0093]需要說(shuō)明的是，中間齒輪的配置并不局限于上述那樣的配置，只要是三個(gè)中間齒輪中的兩個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)于比驅(qū)動(dòng)齒輪11的旋轉(zhuǎn)中心靠上下一方側(cè)的位置、另一個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)于上下另一方側(cè)即可。
[0094]根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)將構(gòu)成離心式壓縮機(jī)的壓縮部設(shè)為五段以上，能夠進(jìn)一步提高離心式壓縮機(jī)的壓縮比。
[0095]另外，與第一實(shí)施方式所涉及的離心式壓縮機(jī)I相同地，由于通過(guò)支承驅(qū)動(dòng)軸2的軸承來(lái)承受負(fù)載，因此能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)軸2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的穩(wěn)定化。
[0096]此外，通過(guò)將第一中間齒輪14及第二中間齒輪15的旋轉(zhuǎn)中心、與第三中間齒輪45的旋轉(zhuǎn)中心在上下方向上分開(kāi)，能夠避免中間齒輪彼此的干涉。
[0097]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠加以各種變更。
[0098]例如，在上述各實(shí)施方式中，雖然設(shè)為在從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒輪之間設(shè)置中間齒輪的結(jié)構(gòu)，但只要充分確保驅(qū)動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間的軸間距離即可，不一定必須設(shè)置中間齒輪。
[0099]另外，壓縮部的段數(shù)也并不局限于三段或者五段，能夠根據(jù)離心式壓縮機(jī)所要求的壓縮性能而適當(dāng)?shù)刈兏?br> [0100]工業(yè)上的可利用性
[0101]能夠不使葉輪大型化的前提下實(shí)現(xiàn)齒輪離心式壓縮機(jī)的大容量化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在石油化學(xué)、天然氣、空氣分離的設(shè)備中的更為有效的利用。
[0102]符號(hào)說(shuō)明:
[0103]I離心式壓縮機(jī)
[0104]2驅(qū)動(dòng)軸
[0105]3從動(dòng)軸
[0106]4壓縮部
[0107]5第一從動(dòng)軸
[0108]6第二從動(dòng)軸
[0109]7第一段壓縮部
[0110]8第二段壓縮部
[0111]9第三段壓縮部
[0112]10增速機(jī)
[0113]11驅(qū)動(dòng)齒輪
[0114]12第一從動(dòng)齒輪
[0115]13第二從動(dòng)齒輪
[0116]14第一中間齒輪
[0117]15第二中間齒輪
[0118]17第一中間軸
[0119]18第二中間軸
[0120]22a、22b (22)第一壓縮機(jī)
[0121]24入口引導(dǎo)葉片
[0122]27第一熱交換器(熱交換器)
[0123]27a入口噴嘴(導(dǎo)入口 )
[0124]27b出口噴嘴(排出口)[0125]41第四段壓縮部
[0126]42第五段壓縮部
[0127]43第三從動(dòng)齒輪
[0128]44第三從動(dòng)軸
[0129]45第三中間齒輪
[0130]50控制裝置(控制部)
[0131]51第一壓力計(jì)
[0132]52流量計(jì)
[0133]53第二壓力計(jì)
【權(quán)利要求】
1.一種離心式壓縮機(jī)，其特征在于， 所述離心式壓縮機(jī)具備: 驅(qū)動(dòng)齒輪； 從所述驅(qū)動(dòng)齒輪向中心軸方向一方側(cè)延伸的驅(qū)動(dòng)軸； 傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第一從動(dòng)齒輪； 向所述第一從動(dòng)齒輪的中心軸方向兩側(cè)延伸的第一從動(dòng)軸； 分別設(shè)于所述第一從動(dòng)軸的中心軸方向兩側(cè)且借助所述第一從動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體進(jìn)行壓縮的兩個(gè)第一段壓縮部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述離心式壓縮機(jī)具備設(shè)于所述第一從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第一中間齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述離心式壓縮機(jī)具備: 傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第二從動(dòng)齒輪； 沿著所述第二從動(dòng)齒輪的中心軸方向延伸的第二從動(dòng)軸； 設(shè)于所述第二從動(dòng)軸的第二段壓縮部； 設(shè)于所述第二從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第二中間齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述第一中間齒輪及所述第二中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于比所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸靠上下方向一方側(cè)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述離心式壓縮機(jī)具備: 在所述第二從動(dòng)軸上，相對(duì)于所述第二從動(dòng)齒輪而沿著中心軸方向設(shè)于與所述第二段壓縮部相反的一側(cè)的第三段壓縮部； 傳遞所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的第三從動(dòng)齒輪； 沿著所述第三從動(dòng)齒輪的中心軸方向延伸的第三從動(dòng)軸； 設(shè)于所述第三從動(dòng)軸的第四段壓縮部； 設(shè)于所述第三從動(dòng)齒輪與所述驅(qū)動(dòng)齒輪之間的第三中間齒輪， 所述第一中間齒輪、所述第二中間齒輪、以及所述第三中間齒輪中的兩個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于比所述驅(qū)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸靠上下一方側(cè)的位置，另一個(gè)中間齒輪的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)于上下另一方側(cè)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述離心式壓縮機(jī)具備熱交換器，該熱交換器設(shè)于將所述兩個(gè)第一段壓縮部與所述第二段壓縮部連接的配管上，且進(jìn)行從所述兩個(gè)第一段壓縮部噴出的流體的熱交換， 該熱交換器設(shè)有供所述兩個(gè)第一段壓縮部分別連接的兩個(gè)導(dǎo)入口和供所述第二段壓縮部連接的一個(gè)排出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的離心式壓縮機(jī)，其中， 所述離心式壓縮機(jī)具備: 分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的上游側(cè)且對(duì)流體的流量進(jìn)行控制的入口引導(dǎo)葉片；分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的上游側(cè)的第一壓力計(jì)及流量計(jì)； 分別設(shè)于所述兩個(gè)第一段壓縮部的下游側(cè)的第二壓力計(jì)； 基于由所述第一壓力計(jì)、所述流量計(jì)、及所述第二壓力計(jì)檢測(cè)出的測(cè)定結(jié)果而對(duì)所述入口引導(dǎo)葉片進(jìn)行 控制的控制部。
【文檔編號(hào)】F04D29/053GK103620227SQ201280029854
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月5日
【發(fā)明者】宮田寬之, 米村直人 申請(qǐng)人:三菱重工壓縮機(jī)有限公司