[发明专利]具有内装密封油罐的离心式压缩机

说明书

本发明属于涡轮压缩机制造领域，确切些说，属于用在干线管道上泵送天然气的具有内装密封油罐的离心式压缩机。

这类压缩机的典型特点是：第一，在壳体内装有防止天然气泄漏的密封部件;第二，具有密封油罐，其用途是当发生事故（例如，高压油泵因故障停转）情况下，保证从故障开始直到压缩机完全停机期间对密封部件的供油。

目前，在世界涡轮压缩机制造实践中，由于压缩机的产量不断增长，因而减轻压缩机的重量，降低制造劳动量和提高其工作可靠性的问题变得越来越现实了。

大家所熟悉的具有密封油罐的离心式压缩机，其密封油罐是装在机器间墙壁的支架上。密封油罐是通过油路与压缩机壳体内的密封部件相连。液压油路制成管道形式，通过法兰盘与压缩机的壳体及油罐相接（“离心式压缩机及其驱动用涡轮12-82”部门样本，共116页，图138幅）。

油罐的这种布置方式，一般对于壳体尺寸较小，或是壳体具有水平结合面的压缩机较为典型。

但是这种压缩机的金属用量相对较高。第一，是因为要采用放置油罐的专门支架;第二是连接油罐与密封部件的管道较长。

这种结构压缩机的油路，由于长度大，因而液压阻力高，从而要求采用大功率的油泵。

此外，采用法兰连接的管道作为油路，将使压缩机的密封系统复杂化并降低该系统的工作可靠性。原因是液压冲击、空蚀、管道的振动以及随之发生的共振现象，都会增加对法兰连接密封性的破坏，从而使压缩机的工作可靠性降低。现在这种结构的压缩机，因其技术经济指标落后，一般都不使用。

现在，带有密封油罐的离心式压缩机结构，由于许多涡轮压缩机制造厂家，如美国的Dresser-Rand、Cooper    Industries，捷克的CKD    Praha等（Nuovo    Pignone，IT，“管路设施用离心式压缩机”第5，7页）广泛采用而闻名。

本结构包括：带工作介质进、出短管的压缩机壳体，装在压缩机壳体上的密封油罐，位于压缩机壳体内的两个密封部件和连接密封油罐与密封部件的油路。

压缩机的壳体是一具有呈切线布置短管的圆柱体。

在压缩机壳体上位于两个短管之间铸有凸台，装有密封油的油罐支腿就装在凸台上。油罐的作用就是当压缩机发生故障而停机时向密封部件供油。

密封油罐制成具有两个半圆形端面的焊接缸体形状。在该油罐的顶部至少要安装一个截止阀，用一根管道将它同压缩机的吸入腔相连。

连接油罐与密封部件的油路是布置在压缩机壳体外面的管道。它与压缩机壳体和油罐是以法兰连接。

在启动压缩机之前，要用高压油泵为油罐加满密封油。这时油罐内的工作介质，如天然气，通过上述阀从罐内排出，当油罐充满油后，该阀将关闭。

在压缩机正常稳定的工况下，由上述高压油泵在密封部件油腔中造成的压力增高不会使油液从油罐中溢出。这时，每个密封部件的油腔内部都保持着高于被密封工作介质压力的工作油压。这两个压力的差（油-气压差），一般在0.1～0.3毫帕范围内。

在压缩机运转过程中，当“油-气”压差消失时，就会出现故障情况，例如，当高压油泵停止工作，或是由于一个摩擦表面损坏而使密封部件发生故障等。当一些机械杂质落入摩擦区域，或是由于动载过大以及其它原因都会发生这种摩擦表面损坏现象。

当“油-气”压差低于规定值时，就会接通备用高压泵。这时，如果备用油泵也不能满足工作的“油-气”压差，就会形成压缩机故障停机的信号，同时，油罐中的密封油就会送往密封部件，以保证它们在压缩机停机阶段的工作性能。

由于从形成停机信号的瞬间起到压缩机完全停止这段时间较长，根据使用经验，为5～10分钟，要求保证这段时间内压缩机的工作可靠性是非常重要的。

本结构也同以前的类似产品一样，由于在压缩机壳体上铸有凸台，油罐有支腿以及由管道和法兰形成的油路，因而具有较大的金属用量。

此外，在这种压缩机的工作过程中，在压缩机壳体外壁内由于工作介质的内压力而产生过高的应力。这时，在短管区域由于工作介质内压力造成的应力小于两短管之间压缩机壳壁的圆柱形部分。

由于存在过高的应力，就必须加厚上述壁的圆柱形部分，这将会增大结构的金属用量。

除此之外，也同以前的类似产品一样，采用以法兰连接的管道作为油路会降低压缩机工作的可靠性。