[发明专利]离心式压缩机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮式压缩机或者电动压缩机，并且特别涉及整体式电动压缩机组。

背景技术

整体式电动压缩机组包括密封式外壳，在外壳中布置有电动机和例如具有多级的压缩机组，所述整体式电动压缩机组包括由从动轴支撑的多个压缩叶轮，所述从动轴接合到由所述电动机驱动的转子。

首先提出来的是借助于刚性联接器接合从动轴和转子，而轴承被设置来支撑电动压缩机组的轴线的端部和它的中间部分。

虽然只要由电动机、联接器和压缩机组成的组件位于单个壳体内部并受支配于第一压缩级的吸入气体压力，则在轴线的简化方面就是有利的，但是这种结构需要组装时转子和从动轴的完全对齐。

因此，为了避免对齐问题，提出了借助于柔性联接器接合转子和从动轴。此外，只要转子和从动轴保持机械上的分离，则该方案允许转子和从动轴保留它们特定的振动特性。

在这方面可参考描述这种配置的文献WO2004/083644。

然而，已发现，尽管电动机通常由高速电动机组成，也就是说具有比电力供应网的频率更高的旋转频率，但是这种类型的压缩机在功率方面仍然受到限制。

因为电动压缩机组所输送的功率与压缩机的旋转速度相关，所以，利用这种类型的已知的电动压缩机组，对于所电动机施加的旋转速度值，通常不大可能获得非常高的功率值。

尽管一定的电动压缩机组对于10500rpm的转速等级能够提供12.5MW等级的功率，或者对于13500rpm的转速等级能够提供8MW等级的功率，但是近似15MW的功率需求还不能由目前的具有例如具有13500rpm的速度等级的电动机的电动压缩机组满足。

特别地，对于给定旋转速度的必要的功率增大目前要求增加压缩机叶片的尺寸，这导致了施加在轴线上的难以接受的应力增加。

此外，由于环境标准和欧洲的指令性文件日益严格，在“爆炸性的大气”中运转的电动压缩机组受到严格的规则的支配，这也限制到这种电动压缩机的设计。

“爆炸性的大气”是指由于局部条件(空气、燃料、和热源或火花的存在)，大气可能变为爆炸性的。它包括空气和气体、蒸汽或灰尘形式的可燃物质的混合物，其中在点燃后，燃烧将传播遍及未点燃的气体的混合物。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是克服具有刚性联接器的整体式电动压缩机组的缺点，并提出一种在同一旋转速度下输送更高功率的电动压缩机组。

本发明的对象为一种离心式压缩机组，包括：第一电机；至少一个压缩机，包括由所述第一电机的转子驱动的从动轴和一组安装在所述从动轴上的叶轮；由所述电机和所述压缩机组成的组件安装在由所述压缩机组操作的气密的共同的外壳内，所述第一电机的转子和所述从动轴通过布置在所述外壳内的柔性联接器连接。

所述电动压缩机组包括布置在所述外壳中的第二电机，并且所述第二电机的转子通过第二柔性联接器连接于所述从动轴。

从而，对于同一旋转速度，可获得更大的可用功率，并且对于同一可用功率，旋转速度更高。每个电动机与压缩机之间的柔性联接器可保持相关转子的动态特性并限制施加于轴线的应力，特别是对于高功率。

有利地，所述压缩机组包括用于冷却电机的冷却装置。借助于这种整体式冷却系统，可产生气体的内部循环而无需安装通风系统，并且同时由此限制气体泄漏到外部大气中。

作为一种变型，还可按需利用附加的外部冷却系统提供关联的外部冷却气体回路。

例如，冷却装置包括至少一个冷却回路，所述至少一个冷却回路包括连接电机和压缩机的气体循环管道。

为了简化所述电动压缩机的加工和安装操作，所述外壳可包括以密封方式固定在一起的多个外壳部件，每个外壳部件封装电机或压缩机。

有利地，所述外壳设置有形成在相邻的外壳部件的每一个之间的、用于得以接近柔性联接器的开口，每个开口具备密封式遮挡装置。

所述从动轴的或所述转子的每一端均由固定于所述外壳的端部轴承支撑。

例如，所述端部轴承是径向磁力轴承。

此外，所述电动压缩机组包括轴向支座，当电动压缩机运转时，所述压缩机的从动轴置于所述轴向支座上。

例如，所述轴向支座是磁性支座。

所述电动压缩机组包括轴向推力平衡活塞，当该电动压缩机运转时，该压缩机的从动轴置于所述轴向推力平衡活塞上。

附图说明

通过阅读以下仅作为非限定性示例给出的并参考附图所进行的描述，本发明的目的、特征和优点将更加明显，其中：