[发明专利]一种多级离心压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种多级离心压缩机。

背景技术

压缩机是一种以内燃机或电动机为动力，将常压气体压缩成高压气体而具有气流能的一种动力装置。在天然气输配系统中，压缩机用来压缩天然气，提高天然气的压力或输送能力，以及在清扫管线的时候也常常用压缩机输送压缩气体把管线中的杂质顶替出去，以免堵塞管线。因此常常将压缩机比喻成管道输送的心脏。目前使用最多的就是往复式压缩机，往复式压缩机利用活塞运动压缩气体，其缺点是结构复杂、体积庞大、维修工作量大，由于动力不平衡性和气流脉冲作用，要求设备基础和管道安装抗振措施，另外还有吸排气阀易于磨损，零部件更换频繁等缺点。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明的目的在于提出一种多级离心压缩机。

本发明提出的一种多级离心压缩机，包括本体、涡轮、储罐和控制模块；

在本体内部设有流道，在流道上从其进口端至出口端顺序设有多个腔室，在每一个腔室内安装一个涡轮，储罐设在流道的出口端；

在每一个腔室的进口处设有一个压力传感器用于检测腔室的气压，在任意相邻两个腔室之间的流道上设有单向阀，在流道的出口端内设有密封阀；

控制模块与压力传感器和涡轮连接，在控制模块中预设有目标气压下限值和目标气压上限值，其中目标气压下限值小于目标气压上限值；

在工作状态下，气体从进口端进入流道并依次经过各个腔室，控制模块用于根据压力传感器检测的气压值控制腔室中涡轮工作对气体进行压缩，并控制压缩气体从出口端流入储罐；

控制模块根据腔室进口处的压力传感器检测的腔室气压值控制腔室内的涡轮进行转动对气体进行压缩，在腔室内的气压达到单向阀的临界值时，压缩气体张开单向阀并进入下一个腔室中，其中单向阀的临界值小于目标气压下限值；

在靠近出口端的腔室进口处的压力传感器检测到腔室气压值达到目标气压上限值时，控制模块控制密封阀开启，压缩空气进入储罐中；在靠近出口端的腔室进口处的压力传感器检测到的腔室气压值小于目标气压下限值时，控制模块控制密封阀关闭进行蓄压。

优选地，在控制模块内预设有多个气压阈值和多个功率值，多个气压阈值与多个功率值一一对应，其中，多个气压阈值依次递增并均小于目标气压下限值；控制模块将压力传感器检测的气压值与气压阈值进行比较，并根据比较结果选取对应的功率值驱动涡轮进行转动。

优选地，每一个涡轮连接一个用于驱动其转动的电机。

优选地，储罐为真空储罐。

优选地，在流道的出口端内设有降温装置，降温装置位于密封阀远离储罐的一侧。

优选地，在流道的出口端内设有温度传感器，温度传感器位于降温装置远离密封阀的一侧。

优选地，控制模块与温度传感器和降温装置连接，控制模块根据温度传感器检测的温度值控制降温装置工作进行降温。

优选地，腔室的数量为三个。

在本发明中，通过多个涡轮对气体进行多级压缩，可保证输出气体的气压达到要求；通过涡轮对气体以离心的方式进行压缩，相比较活塞的往复式运动压缩，减少了压缩运动所占用的空间，从而减小压缩机体积，简化了压缩机结构，节约了设备成本。通过涡轮离心压缩气体，有利于保证气流脉冲的稳定平衡，从而降低压缩机所受到的震动伤害，保证各零部件的使用寿命。通过采用自动控制的方式，可对各腔室中的涡轮实现精度控制，达到最优效率，避免涡轮做无用功，并保证最终输出的压缩气体达到目标气压。

附图说明

图1为本发明提出的一种多级离心压缩机结构示意图；

图2为本发明提出的一种多级离心压缩机控制结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明提出的一种多级离心压缩机，包括本体1、三个涡轮2、储罐3和控制模块。

在本体1内部设有流道11，在流道11上从其进口端11A至出口端11B顺序设有三个腔室12，在每一个腔室12内安装一个涡轮2，在涡轮2转动时以离心力对腔室12内的气体进行压缩。

在每一个腔室12的进口处设有一个压力传感器4用于检测腔室12的气压，在任意相邻两个腔室12之间的流道11上设有单向阀5进行隔离，单向阀5只能从进口端11A至出口端11B方向单向打开，当腔室12内气压达到单向阀5的临界值时单向阀5打开，压缩气体进入下一个腔室12中。