离心式压缩机包括：气密壳体；驱动轴(4)；被配置成用于压缩制冷剂的第一压缩级和第二压缩级(8，9)，该第一压缩级和该第二压缩级(8，9)分别包括第一叶轮和第二叶轮(18，19)，该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)被连接至该驱动轴(4)并且被安排成背对背构型；径向环形凹槽(27)，该径向环形凹槽被形成在该第一叶轮和第二叶轮(18，19)的背面(25，26)之间；级间密封安排(35)，该级间密封安排被设置在该第一压缩级与该第二压缩级(8，9)之间并且在该径向环形凹槽(27)中；径向轴承安排，该径向轴承安排被配置成用于可旋转地支撑该驱动轴(4)；以及推力轴承安排，该推力轴承安排被配置成用于在运行过程中限制该驱动轴(4)的轴向移动。该级间密封安排(35)的直径被配置成用于在该离心式压缩机(2)的运行过程中使施加在该推力轴承安排上的轴向荷载的幅值最小化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有级间密封安排的离心式压缩机
本专利技术涉及一种离心式压缩机、并且尤其涉及一种两级离心式压缩机。
技术介绍
WO2012124293披露了一种两级离心式压缩机，该两级离心式压缩机尤其包括：-气密壳体，-驱动轴，该驱动轴被可旋转地安排在该气密壳体内，-被配置成用于压缩制冷剂的第一压缩级和第二压缩级，该第一压缩级和该第二压缩级分别包括第一叶轮和第二叶轮，该第一叶轮和该第二叶轮被连接至该驱动轴并且被安排成背对背构型，-径向环形凹槽，该径向环形凹槽被形成在该第一叶轮和第二叶轮的背面之间，-级间密封安排，该级间密封安排被设置在该第一压缩级与该第二压缩级之间并且在该径向环形凹槽中，-径向轴承安排，该径向轴承安排被配置成用于可旋转地支撑该驱动轴，以及-推力轴承安排，该推力轴承安排被配置成用于在运行过程中限制该驱动轴的轴向移动。在这种两级离心式压缩机的运行过程中，施加在该推力轴承安排上的轴向荷载较高，这要求提供较大的推力轴承安排来承受施加在其上的轴向荷载。这导致离心式压缩机具有高功耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种离心式压缩机，该离心式压缩机可以克服常规的离心式压缩机所遇到的缺点。本专利技术的另一个目的是提供一种离心式压缩机，该离心式压缩机具有减小尺寸的推力轴承安排并且因而具有低功耗。根据本专利技术，这种离心式压缩机包括：-气密壳体，-驱动轴，该驱动轴被可旋转地安排在该气密壳体内，-被配置成用于压缩制冷剂的第一压缩级和第二压缩级，该第一压缩级和该第二压缩级分别包括第一叶轮和第二叶轮，该第一叶轮和该第二叶轮中的每一者具有正面和背面，该第一叶轮和该第二叶轮被连接至该驱动轴并且被安排成背对背构型，-径向环形凹槽，该径向环形凹槽被形成在该第一叶轮和第二叶轮的背面之间，-圆形级间密封安排，该圆形级间密封安排被设置在该第一压缩级与该第二压缩级之间并且在该径向环形凹槽中，-径向轴承安排，该径向轴承安排被配置成用于可旋转地支撑该驱动轴，以及-推力轴承安排，该推力轴承安排被配置成用于在运行过程中限制该驱动轴的轴向移动，其中，该级间密封安排的直径被配置成用于在该离心式压缩机的运行过程中使施加在该推力轴承安排上的轴向荷载的幅值最小化。该级间密封安排、尤其是其直径的这种构型允许提供减小尺寸的推力轴承安排，并且因而减小该离心式压缩机的功耗。因此，这些提供允许增加该离心式压缩机的效率。该离心式压缩机还可以包括以下特征中的一者或多者(单独或组合)。根据本专利技术的实施例，该级间密封安排的直径被配置成使得在该离心式压缩机的任何运行条件过程中出现的轴向推力荷载的绝对值最小。根据本专利技术的实施例，该级间密封安排的最小直径小于该第一叶轮的外直径的一半、并且小于该第二叶轮的外直径的一半。根据本专利技术的实施例，在该第一叶轮的外直径与该级间密封安排的最小直径之间的比率高于2.5，并且在该第二叶轮的外直径与该级间密封安排的最小直径之间的比率高于2.5。根据本专利技术的实施例，该级间密封安排的最小直径小于该驱动轴的被该径向轴承安排可旋转地支撑的那部分的外直径。根据本专利技术的实施例，该离心式压缩机还包括连接至该气密壳体的分离构件，该分离构件具有圆盘形状并且至少部分地安排在该径向环形凹槽内，该级间密封安排由该分离构件的内周表面和该径向环形凹槽的圆周底表面形成。根据本专利技术的实施例，该分离构件具有第一轴向壁表面和与该第一轴向壁表面相反的第二轴向壁表面，该第一轴向壁表面和该第一叶轮的背面限定第一轴向间隙，并且该第二轴向壁表面和该第二叶轮的背面限定第二轴向间隙。根据本专利技术的实施例，该分离构件的内周表面和该径向环形凹槽的圆周底表面限定径向间隙。在该分离构件与该第一叶轮和该第二叶轮之间存在一定的轴向间隙(和因此的一定体积)确保了在该径向环形凹槽内有稳定的压力条件，尤其在绝对尺寸非常小的情况下。根据本专利技术的实施例，该第一轴向间隙的宽度至少是该径向间隙的宽度的两倍，并且该第二轴向间隙的宽度至少是该径向间隙的宽度的两倍。根据本专利技术的实施例，该第一轴向间隙和该第二轴向间隙中的每一者可以在该第一叶轮的外直径的1％与10％之间、并且可以在该第二叶轮的外直径的1％与10％之间。根据本专利技术的实施例，该第一轴向间隙和该第二轴向间隙中的每一者可以在140μm与150μm之间、并且例如约为150μm。有利地，在该离心式压缩机的运行过程中，该第一轴向间隙和该第二轴向间隙中的每一者大于该驱动轴的最大允许轴向移动。根据本专利技术的实施例，该径向间隙可以在该第一叶轮的外直径的0.1％与2％之间、并且可以在该第二叶轮的外直径的0.1％与2％之间。根据本专利技术的实施例，该径向间隙可以在40μm与50μm之间。根据本专利技术的实施例，该气密壳体包括位于该第一压缩级上游的低压室、位于该第二压缩级下游的高压室、以及设置在该第一压缩级的流体出口与该第二压缩级的流体入口之间的中压室。根据本专利技术的实施例，该圆形级间密封安排被配置成用于使从该高压室至该中压室的流体流动最小化或者控制该流体流动。根据本专利技术的实施例，该径向轴承安排和该推力轴承安排被安排在该低压室中。根据本专利技术的实施例，该圆形级间密封安排是迷宫式密封安排。根据本专利技术的实施例，该第一叶轮和该第二叶轮的外直径基本上相等。有利地，该第一叶轮的外直径与该第二叶轮的外直径之间的比率在0.8与1.2之间、或者在0.9与1.1之间。根据本专利技术的实施例，该驱动轴包括第一轴向端部分、第二轴向端部分、以及安排在该第一端轴向部分与该第二端轴向部分之间的中间部分。根据本专利技术的实施例，该第一叶轮和第二叶轮被连接至该驱动轴的第一轴向端部分。根据本专利技术的实施例，该离心式压缩机还包括驱动装置，该驱动装置被配置成用于驱动该驱动轴围绕旋转轴线旋转，该径向轴承安排和该推力轴承安排位于该驱动装置与该第一压缩级之间。根据本专利技术的实施例，该驱动装置是包括定子和转子的电动机。有利地，该转子被连接至该驱动轴的第二轴向端部分。根据本专利技术的实施例，该驱动装置包括至少一个涡轮机叶轮。根据本专利技术的实施例，该驱动装置被安排在该低压室中。根据本专利技术的实施例，该推力轴承安排可以以任何形状(包含人字形、可倾瓦块、箔片轴承、凹槽......)被设置在该离心式压缩机的固定部分上或者旋转部分上。根据本专利技术的实施例，该推力轴承安排包括被安排在该驱动轴的外表面上的推力轴承构件，该推力轴承构件相对于该驱动轴基本上径向向外延伸。根据本专利技术的实施例，该推力轴承构件是环形的。根据本专利技术的实施例，该推力轴承构件与该驱动轴一体形成。根据本专利技术的实施例，该推力轴承构件具有第一推力轴承表面和与该第一推力轴承表面相反的第二推力轴承表面。根据本专利技术的实施例，该推力轴承构件的第一推力轴承表面被配置成用于与第一推力轴承表面协作，该第一推力轴承表面由连接至该气密壳体的第一推力轴承元件限定，并且该推力轴承构件的第二推力轴承表面被配置成用于与第二推力轴承表面协作，该第二推力轴承表面由连接至该气密壳体的第二推力轴承元件限定。根据本专利技术的实施例，该第一推力轴承元件和该第二推力轴承元件是环形的。根据本专利技术的实施例，该第一叶轮和该第二叶轮与该驱动轴一体形成。根据本专利技术的另一个实施例，该第一叶轮和该第二叶轮被设置在叶轮构件上，该叶轮构件被紧固至该驱动轴、并且例如紧固至该驱动轴的第一轴向端部分。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离心式压缩机(2)，包括：‑气密壳体(3)，‑驱动轴(4)，该驱动轴被可旋转地安排在该气密壳体(3)内，‑被配置成用于压缩制冷剂的第一压缩级和第二压缩级(8，9)，该第一压缩级和该第二压缩级(8，9)分别包括第一叶轮和第二叶轮(18，19)，该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)中的每一者具有正面(21，22)和背面(25，26)，该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)被连接至该驱动轴(4)并且被安排成背对背构型，‑径向环形凹槽(27)，该径向环形凹槽被形成在该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)的背面(25，26)之间，‑圆形级间密封安排(35)，该圆形级间密封安排被设置在该第一压缩级与该第二压缩级(8，9)之间并且在该径向环形凹槽(27)中，‑径向轴承安排，该径向轴承安排被配置成用于可旋转地支撑该驱动轴(4)，以及‑推力轴承安排，该推力轴承安排被配置成用于在运行过程中限制该驱动轴(4)的轴向移动，其中，该级间密封安排(35)的直径被配置成用于在该离心式压缩机(2)的运行过程中使施加在该推力轴承安排上的轴向荷载的幅值最小化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.07 FR 15564101.一种离心式压缩机(2)，包括：-气密壳体(3)，-驱动轴(4)，该驱动轴被可旋转地安排在该气密壳体(3)内，-被配置成用于压缩制冷剂的第一压缩级和第二压缩级(8，9)，该第一压缩级和该第二压缩级(8，9)分别包括第一叶轮和第二叶轮(18，19)，该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)中的每一者具有正面(21，22)和背面(25，26)，该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)被连接至该驱动轴(4)并且被安排成背对背构型，-径向环形凹槽(27)，该径向环形凹槽被形成在该第一叶轮和该第二叶轮(18，19)的背面(25，26)之间，-圆形级间密封安排(35)，该圆形级间密封安排被设置在该第一压缩级与该第二压缩级(8，9)之间并且在该径向环形凹槽(27)中，-径向轴承安排，该径向轴承安排被配置成用于可旋转地支撑该驱动轴(4)，以及-推力轴承安排，该推力轴承安排被配置成用于在运行过程中限制该驱动轴(4)的轴向移动，其中，该级间密封安排(35)的直径被配置成用于在该离心式压缩机(2)的运行过程中使施加在该推力轴承安排上的轴向荷载的幅值最小化。2.根据权利要求1所述的离心式压缩机(2)，其中该级间密封安排(35)的最小直径(Ds)小于该第一叶轮(18)的外直径(DO1)的一半、并且小于该第二叶轮(19)的外直径(DO2)的一半。3.根据权利要求1或2所述的离心式压缩机(2)，其中该级间密封安排(35)的最小直径(Ds)小于该驱动轴(4)的被该径向轴承安排可旋转地支撑的那部分的外直径(D3)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心式压缩机，还包括连接至该气密壳体(3)的分离构件(28)，该分离构件(28)具有圆盘形状并且至少部分地安排在该径向环形凹槽(27)内，该级间密封安排(35)由该分离构件(28)的内周表面(29)和该径向环形凹槽(27)的圆周底表面(34)形成。5.根据权利要求4所述的离心式压缩机(2)，其中该分离构件(28)具有第一轴向壁表面(32)和与该第一轴向壁表面(32)相反的第二轴向壁表面(33)，该第一轴向壁表面(32)和该第一叶轮(18)的背面(25)限定第一轴向间隙(GA...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺·道森，帕特里斯·邦尼弗奥，尼克拉斯·诺雷盖特，
申请(专利权)人：丹佛斯商用压缩机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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