[发明专利]回转式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种回转式压缩机，该回转式压缩机用于压缩气体介质，本发明还涉及一种气体润滑机械密封结构，该机械密封结构包括作为辅助压缩机的上述回转式压缩机。

背景技术

气体润滑机械密封结构的可靠性很大程度上依赖于干净、干燥的冲洗气体的持续供应。冲洗气体防止被污染的加工气体进入所述密封结构内。在运行时，冲洗气体通常取自压缩机。在主压缩机的空转状态或停滞状态下，由辅助压缩机供应冲洗气体。辅助压缩机为往复的活塞型设计。由于高磨损、启动时活塞的阻塞、产生热量等，活塞压缩机易于泄漏和易于出现故障。同样地，所述活塞压缩机提供脉冲气体流，该脉冲气体流通常需要脉动阻尼器。此外，WO97/01053A公开了一种密封气体增压器系统，该密封气体增压器系统包括用作增压压缩机的涡轮机。然而，并没有公开这种涡轮机的具体设计。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种回转式压缩机和一种气体润滑机械密封结构，该气体润滑机械密封结构能够确保冲洗气体无泄漏且可靠地供给至气体润滑机械密封中。

通过具有方案1的特征的回转式压缩机以及具有方案13的特征的气体润滑机械密封结构解决上述目的。附属方案包含本发明的有利实施方式。

具有方案1的特征的本发明的回转式压缩机具有增大的流速以及增大的压力增加。回转式压缩机包括叶轮、驱动单元和用于连接所述叶轮和所述驱动单元的磁耦合器。所述叶轮被设计为实心的、刚性盘(deflection-free disc)。在外周处，所述叶轮包括叶片的第一排和第二排，其中所述叶片被周向的中间壁分开。因此，所述第一排的叶片沿周向与第二排的叶片错开。因此，根据本发明的回转式压缩机，可以提供气体介质的连续流，使得可以将冲洗气体供应至气体润滑机械密封。此外，本发明的回转式压缩机在主压缩机不工作的情况下启动后提供冲洗气体。此外，由于所述磁耦合器包括旋转的内转子、旋转的外转子和罐体，提供了与外界隔绝的密封，并且杜绝了处理气体向环境泄漏。优选地，所述驱动单元为电驱动单元或者液压驱动单元或者气动驱动单元。

优选地，所述回转式压缩机包括壳体，该壳体具有入口、出口和流路，所述流路位于所述叶轮的外周。所述流路连接所述入口和所述出口，优选地，所述流路包括两个管状的、环形的路径元件。优选地，所述壳体中的所述路径元件的截面为半圆形。此外，所述流路环绕所述叶轮的外周的至少300°设置，优选地，所述流路环绕所述叶轮的外周的315°设置。

根据本发明的另一个优选实施方式，所述流路和/或所述入口和/或所述出口包括具有多个凹坑的表面。该凹坑引起微湍流，该微湍流增强了流动特性。优选地，所述凹坑具有环状外周，并且被设计为直径大约为0.1-0.5mm、深度为直径的25％至30％的圆坑。此外，优选地，所述凹坑在所述流路上、在所述入口和所述出口上均匀分布。

优选地，所述入口和/或所述出口与所述流路之间的接头的形状为圆角的，以将阻碍最小化。

在优选的实施方式中，第一排的叶片的数量与第二排的叶片的数量相同。这支持所述气体介质的恒定流动。

优选地，叶片的第一排和第二排沿周向错开一个间隔件的长度的一半，所述间隔件位于两个相邻的叶片之间。优选地，所述错开类似于4°的弧长。

为了进一步增大叶轮的效率，所述叶片为直的径向叶片(straight radial blade)，该直的径向叶片在径向上是锥形的。

根据本发明的另一个优选实施方式，所述磁耦合器的阻挡件罐体包括内阻挡件和外阻挡件，其中，所述内阻挡件和所述外阻挡件之间设置有静电绝缘层，以防止静电产生的电弧。优选地，所述静电绝缘层由合成材料(优选地，聚酰亚胺)制成。优选地，所述内阻挡件包括交替堆叠的金属环和聚四氟乙烯(PTFE)绝缘箔。外阻挡件可以包括纵向槽。内阻挡件和外阻挡件的结构可以减小磁涡流(magnetic eddy current)，提供低能量消耗和高效的磁力耦合。减小发热量。

进一步优选地，所述回转式压缩机包括轴承单元。所述轴承单元包括上轴承和下轴承。优选地，下轴承为双轴承，而上轴承为单轴承。优选地，所述轴承为角接触球轴承，因此可以提供所述叶轮轴和所述叶轮的精确轴向定位。

优选地，所述叶轮的相邻的叶片之间的周向距离为10°的弧长或更小的弧长。

进一步优选地，所述叶轮的中间壁的厚度与所述叶片的最外部的厚度相同。