[发明专利]离心压缩机壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种在各种制炼厂等中用于气体的压缩、送气的离心压缩机的壳体。

背景技术

图1是表示以往的离心压缩机壳体40的一例的剖面图。

该壳体40具备：构成包围气体吸入通路43的壁部且该壁部的一部分与离心叶轮48的叶片对置的进气部件42、和与进气部件42连结且在内部形成有涡旋室46的涡旋部件45。

涡旋室46是导入由离心叶轮48压缩的气体1的环状的空间。在离心叶轮48的出口和涡旋室46之间形成有将来自离心叶轮48的气体1导向涡旋室46的扩压部47。

在进气部件42的外周形成有环状凹部42a，通过将进气部件42和涡旋部件45相连结而将上述的环状凹部42a闭合，从而形成隔着进气部件42的壁部而环状地包围气体吸入通路43的环状空间44。环状空间44中在大气压下充满空气。进气部件42和涡旋部件45之间由密封部件50气密地密封。

在具备上述的壳体40的离心压缩机中，若驱动离心叶轮48旋转，则压缩对象的气体1通过气体导入通路43，被离心叶轮48吸入而向半径方向外侧排出，在通过扩压部47的过程中被减速加压而向涡旋室46导入，从未图示的排出部排出。

在这样的离心压缩机的运转中，气体吸入通路43的压力增高，但上述的环状空间44内还保持为大气压，在两空间中产生压力差。因此，需要抑制由于该压力差导致的进气部件42的变形。因此需要增加进气部件42的强度，压力差越大，就越需要使进气部件42为高强度的材质的部件，且需要加厚壁厚。因此，存在制造成本变高，重量增加的问题。

另外，被压缩的气体1变成高温，因为进气部件42被该高温气体加热，所以在进气部件42上会发生热变形。该热变形使离心叶轮48的顶隙(离心叶轮48的叶片和进气部件42间的间隙)及扩压部47的宽度变化，引起性能降低。另外，在压缩机壳体的设计中，因为还附加热变形的量而设定上述的顶隙，所以存在使从间隙的泄漏损失增大而压缩机的性能效率下降的问题。

另一方面，在下述专利文献1中，提出了在壳体上设置加强部件、在高温/高压下抑制壳体的变形的技术，但是存在与增加加强部件对应，制造成本以及重量增大的问题。

另外，在下述专利文献2中，提出了在与图1的环状空间44相当的部分中令冷却流体流动从而抑制相当于进气部件42的套筒壳的热变形的技术，但是必需设置供给冷却流体的机构(泵、配管等)而存在制造成本增大的问题。

另外，在下述专利文献3中，提出了在壳体中设置气体流动的流路、利用基于流体的通过的温度变化而使壳体变形而抑制变形量的技术，但是必需设置检测变形量的传感器，控制流体的温度的热交换器及其控制装置等而存在制造成本增大的问题。

另外，在下述专利文献4中，提出了通过在扩压部处设置环状板、间隔保持部件、紧固部件等从而即使与图1的进气部件42相当的第1壁部变形也将扩压部的宽度保持为一定的技术，但是存在部件个数大幅地增大而且构造变得复杂且制造成本增大的问题。

专利文献1：特许第3603911号公报

专利文献2：特开平2-233900号公报

专利文献3：特开2005-42612公报

专利文献4：特公平5-20597号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种离心压缩机壳体，不设置特别的装置即可抑制进气部件的由于压力差导致的变形以及热变形。

为解决上述问题，本发明的离心压缩机壳体采用以下机构。

本发明是一种离心压缩机壳体，包围离心叶轮，并且在内部形成有向上述离心叶轮引导气体的气体吸入通路和导入被叶轮压缩的气体的环状的涡旋室，具备构成包围上述气体吸入通路的壁部且该壁部的一部分与上述离心叶轮的叶片对置的进气部件、和与该进气部件连结且在内部形成有上述涡旋室的涡旋部件，利用上述进气部件和上述涡旋部件形成环状地包围上述气体吸入通路的环状空间，其特征在于，在上述进气部件上，在与上述离心叶轮相比在气体流动的上游侧的存在压力差的两处以上的部位形成连通上述气体吸入通路和上述环状空间的连通路。

根据上述的离心压缩机壳体，在进气部件中形成连通气体吸入通路和环状空间的连通路，因此气体吸入通路和环状空间的压力差变小，由于压力差导致的进气部件的变形变小。另外，压力差缓和，其结果，进气部件的壁厚能够减薄，因此能够轻量化并且能够用低成本制造。另外，由于温度上升前的气体继续地流入环状空间内，所以具有冷却进气部件的效果，所以能够将进气部件的热变形抑制为较小。