[发明专利]可调节能压缩机

说明书

技术领域

往复式压缩机是高校、设计研究院所和压缩机制造企业长期研究开发、设计制造的往复回转机械；是石油、化工、化肥企业、西气东送等压缩机运行企业广泛应用的通用机械；是制备空气、氧气、氨气、氢氮气、二气化碳等各种气体压力、输送各种气体成分的空压机、制氧机、氨压缩机、氢氮气压缩机、二气化碳压缩机等其气体的制压和输送机械；也是具有L型、M型、Z型、H型、M-H型不同结构形式气体压缩机其气体的输送和制压机械。因此“可调节能压缩机”属于通用机械技术领域。

本专利申请的“可调节能压缩机”是依靠于多功能多级往复压缩机的优化设计计算软件(优化程序)，对各种类型压缩机热力和动力做优化计算结果的数据；依靠可调联轴器实现各种类型压缩机轴与轴之间相对转角的调整和固定的技术方案和技术方法，从而达到降低各种类型压缩机的阻力矩，减小机器振动；提高机械效率，降低功耗；投入极少，施工周期短；促进安全生产，能达到节能增效之目的。

背景技术

对于设计院所和制造企业而言，当前国内外设计制造某种结构形式的压缩机，都是按一定的压力、温度、流量等生产工艺参数条件下经过热力学、动力学、结构强度设计计算后所确定的某种特定的结构形式。因此都只能被使用于一种特定(固定的)工艺生产条件(一定的压力参数)下运行才能发挥应有的效率。而压缩机上使用的联轴器，是用于连接压缩机曲轴和驱动机主轴之间的固定连接装置，或者是用于曲轴与曲轴之间的固定连接装置。因而压缩机安装后，在压缩机主轴旋转方向上，压缩机在曲轴上(或驱动机主轴)由左、右侧各半联轴器连接而成的整体联轴器其相对位置是固定的，它是按特定设计条件下使其相对位置固定不变。在这种情况下，即使采用多功能更先进的优化设计软件，对原设计参数进行优化得出机械效率更高、能耗更低的技术数据，而制造企业往往为维护本企业经济利益，担心要更换制造模具和制造工艺而增加制造成本。因此，也可能仍然要维持其原压缩机各级气缸或联轴器等部件固有的组装状态和固定的连接关系，维持原有的较低效率、较高能耗的条件下制造和生产新产品。特别是对曲轴与曲轴之间的连接关系或曲轴与驱动机主轴之间的联接关系，通常都是不被作为提高机械效率，降低能耗的有效调节功能而被使用。

另一方面，对于一般运行压缩机的生产企业，总是不停地要通过技术改造才能不断地提高企业的生产效益。但一旦企业进行生产工艺改造，其生产工艺技术参数(例如压缩机各级间压力指标)发生改变后，必然引起原压缩机运行性能参数的改变，使压缩机各种作用力失去了原有较平衡的运行状态。多级压缩机是结构复杂、价格高昂、企业改造难度较大的运动机械设备，因此压缩机运行企业大多数情况下都难以或不轻易对压缩机进行技术改造。当企业生产工艺技术改造而改变了压缩机运行的压力参数后，轻者引起压缩机机械效率降低，能耗增加，造成能源的损失；重者容易引发机件过载断裂，甚至引发机械事故。这是国内外大多数压缩机运行企业常常困惑而难以解决的大问题。

本专利权申请者虞岩贵于1970年-1987年在温州化工总厂合成氨厂从事化工机械工程技术工作期间，负责主持当时运行的7级L3.3-17/320压缩机发生的事故和高电耗问题的技术改造和创新工作；1987年-2005年在温州大学和浙江科技学院任教并从事科研工作期间，曾完成浙江绍兴化工有限公司H12压缩机和福建清流氨盛化工有限公司L3.3-17/320的技术革新和改造；2005至如今在杭州创办了浙江广信机电化工新技术应用研究院(法人代表)任院长兼总工程师(教授)期间，曾完成浙江开化县清华化工有限公司L3.3-17/320的技术革新和改造。此间还曾对M-H型、红旗压缩机、美国引进的BDC压缩机和8HHE压缩机等多种类型的压缩机进行优化设计和节能增效研究，取得了较多的研究和实践创新成果。

下面，以同一类型的旧机L3.3-17/320压缩机为例，说明本专利技术方法的明显节能和安全运行之效益。

旧压缩机L3.3-17/320原设计和制造方法是将高压侧曲轴与低压侧曲轴在电机旋转的方向上超前108度固定。所有这种型号的压缩机，出产后不管到任何工厂或企业，不管在任何生产工艺参数下运行，不管过去和现在，在该机上的联轴器都与其它往复式压缩机一样，曲轴上的一半联轴器与另一曲轴上的一半联轴器，都是作为固定联接之用。但是这一机型在各企业不同生产条件的运行参数下，与原设计条件发生改变后，电动机实际运行功率与原设计相差甚大，因此必然造成电机功率的损失。