[发明专利]结合螺旋膨胀机的包括齿轮的压缩机系统

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮驱动压缩机系统。更特别地，本发明涉及一种包括螺旋膨胀机的齿轮驱动多级压缩机系统。

背景技术

多级压缩机可以通过单个原动机驱动，例如通过使用包括多驱动输出的齿轮箱的电机驱动。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种压缩机系统，该压缩机系统包括齿轮箱，该齿轮箱具有第一主动齿轮、第二主动齿轮和第一从动齿轮。原动机联接至第一主动齿轮，并且可操作以将旋转功率输入到齿轮箱，且压缩机联接至第一从动齿轮，并且响应于第一从动齿轮的旋转而可操作以产生压缩气流。热交换器定位成接收压缩气流和流体流，并且可操作以将压缩气流冷却并加热流体流，从而产生加热气流。该螺旋膨胀机联接至第二主动齿轮，并且响应于加热气流而可操作以将旋转功率输入到齿轮箱。

在另一个结构中，本发明提供一种压缩机系统，该压缩机系统包括原动机和螺旋膨胀机，该原动机直接与第一主动齿轮连接，并且响应于原动机的操作而可操作以产生第一扭矩，该螺旋膨胀机直接与第二主动齿轮连接，并且响应于加热气流而可操作以产生第二扭矩。第一压缩机直接与第一从动齿轮连接，并且响应于第一从动齿轮的旋转而可操作以产生第一压缩气流，且第二压缩机直接与第二从动齿轮连接，并且响应于第二从动齿轮的旋转而可操作以接收第一压缩气流并产生第二压缩气流，其中第一主动齿轮和第二主动齿轮配合以直接旋转第一从动齿轮和第二从动齿轮。

在另一个结构中，本发明提供一种压缩机系统，该压缩机系统包括第一压缩机、第二压缩机和第一热交换器，该第一压缩机可旋转以产生第一压缩气流，该第二压缩机可旋转以接收第一压缩气流并产生第二压缩气流，该第一热交换器定位成在将第一压缩气流引导到第二压缩机之前接收并冷却第一压缩气流。第二热交换器定位成接收并冷却第二压缩气流，且泵可操作以将流体流引导到第一热交换器和第二热交换器以产生加热流体流。原动机可操作以产生第一扭矩且膨胀机响应于加热流体流而可操作以产生第二扭矩。第一扭矩和第二扭矩配合以旋转第一压缩机和第二压缩机。

通过参考详细的说明和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是包括螺旋膨胀机的压缩机系统的后部透视图；

图2是包括螺旋膨胀机的图1的压缩机系统的正面透视图；

图3是图1的压缩机系统的部分削去侧视图；

图4是图1的压缩机系统的示意图；

图5是适合于在图1的压缩机系统中使用的现有技术的螺旋膨胀机的顶部削去视图；和

图6是图5的现有技术螺旋膨胀机的侧面的削去视图。

具体实施方式

在详细地解释本发明的任意实施例之前，应当理解的是，本发明并不限制于其在下面的描述中阐述的或者在附图中图示的结构的细节和部件的布置的应用。本发明能够应用于其他的实施例，并且以多种方式实践或实施。此外，应当理解的是，在本文中使用的用语和术语是出于描述的目的，并且不应当认为是限制。在本文中使用的″包括″、包含″或″具有″及其变体意味着涵盖其后列出的项目及其等价物以及额外项目。除非特别指定和限制，术语″安装″、″连接″、″支撑″和″联接″及其变体是广义地应用的，并且涵盖直接和间接两种情况的安装、连接、支撑和联接。此外，″连接″和″联接″并不限制于物理或机械的连接或联接。

图1-3图示了结合到一个紧凑组件中的压缩机系统10的一部分。压缩机系统10包括储罐15、齿轮箱20、第一级压缩机25、第二级压缩机30和膨胀机35。储罐15容纳大量润滑剂，并且也起基座的作用以支撑其余部件。润滑剂在操作中润滑并冷却多个部件。在一些结构中，过滤器、水分分离器、润滑剂分离器等支撑在储罐15上或者储罐15内，以使使用中的润滑剂保持良好。

齿轮箱20包括壳体40，壳体40附连至储罐15，并且容纳以啮合关系布置的多个齿轮，以将期望的转动扭矩提供到第一级压缩机25和第二级压缩机30。齿轮布置成围绕大体上水平的多个平行轴线旋转。当然，其他的布置也是可行的，包括竖直轴布置或螺旋齿轮布置，其中旋转轴线中的一些是不平行的。