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专利名称:用于多级压缩的冷却装置的制作方法
该发明涉及到一个用于多级压缩的冷却装置,该装置在一个总的壳体里定装了冷却器,该冷却器冷却由压缩功加热的前级介质,同时该壳体还有处于不同压力级别的一些压室,这些压室通过进气和出气管与压缩器相接并具有附属冷凝液排放管分离器。
该多级压缩的冷却设备,能压缩空气或类似的气体,其运输能力为20,000~200,000M3/小时和最终压力为5~12巴。在空吸压力5~6巴时,多级压缩冷却设备的最终压力可达40巴。
对于一系列应用情况来说,一种紧凑型结构实施例,即所谓“包裹状结构”是必要的。在紧凑型压缩机设备中冷却器的体积相对总机总体积来说将占比较大的一个部分。对于一个四级压缩机来说,若安装后置冷却装置则总共需要四个冷却器。
由曼内斯曼·迪马格(MannesmannDemag)公司的产品说明书MA23·42/10·81使得压缩机设备生产的压制性产品成为已知。由于其结构的大小而确定的冷却器在很大的程度上限定了该压缩机的空间位置的需要,(该产品说明书的第6页图的下部)。
做为冷却器,当水冷却时往往安装一个底面为圆形的长形容器,在该容器里装上轴向平行的冷却元件。冷却水流过该冷却元件。平行于冷却元件安装着水分离器。这种冷却介质由导流叶片导向。
这种已知冷却器的最本质的缺点是冷却介质在冷却器中最多有6次转向,特别是当水分离器的安装平行于冷却元件的时候。
本发明基于这样的任务,即一种在开始时所描述的这种类型的冷却装置,其冷却介质至少应该是最小的压力损失。
这个任务是由专利权利要求
1的特征部分解决的,该
发明内容
的进一步的阐述是由附属权利要求
给出的。
由于水分离器安装在冷却元件室中的一个室中,这样该介质不仅垂直的经过水分离器,而且不再经过前述的转向而垂直地经过冷却元件,在这里冷却介质仅仅转向两次。
用于水分离器的一些室有可能占满壳体的整个直径和因此得以适当地确定水分离器的尺寸,这样就可以把圆柱形腔体全部内腔利用起来,在圆柱形腔体内水分离器一个接一个的或邻接地安装。
这种冷却水管通过每一个压力级别的空腔和经过水分离器。一种优先采用的结构是使得全部的冷却水由冷却装置的一侧输送到另一侧,并且每一个冷却器的腔体要与另一个冷却器的腔体密封隔开,它们的压力也不同。特别是当安装一个抽屉形的冷却元件时,这种结构简单的更换元件是可能的。
该发明的一个实施例由附图所示,注解如下图1,冷却器的示意图。
图2,一种两腔室的冷却器轴测图,该图表示了冷却器的内部结构。
图3,冷却器的简图。
图4,图3的A-A截面。
图5,图3的B-B截面。
图6,图2的C-C截面。
图1表示了一个带有终端冷却器的四级齿轮-蜗轮压缩机流程简图和冷却水简图。压缩机60装有在其齿轮箱两旁的压缩机组61和62,63和64。压缩机组61和62通过连接管道17、18、27与冷却器壳体50相接;压缩机组63和64通过连接管道37、38、47与另一个冷却器壳体55相接,该压缩机组通过连接管道28与壳体50相接,在壳体50内安装有冷却器10和20,而在壳体55内安装有冷却器30和40。位于压缩机组和冷却器壳之间的起连接作用的管道可以分为进气管17、27、37、47和出气管18、28、38、48。冷却水输入管71和74通向冷却器壳的冷却元件22和12,但同时冷却元件又总是与冷却水输出管72和75相接。一个相应的冷却水输入和输出管也同样安装在冷却器壳
55里的冷却元件件32和42上。每一个冷却器元件都分别安装有水分离器15、25、35和45。在这里安装的冷却器是借助于冷凝管19、29、39、49并通过冷凝水汇总管73导流的。
图2示出了安装有冷却器10和20的壳体轴测图,在冷却器后面的零件,由于其他零件的遮盖看不到。在圆柱形壳体(50)里面的是冷却元件12和22,这些冷却元件是其轴线平行地安装着。位于冷却元件12和22之间的是隔板52,该隔板位于冷却元件12和22的上部并且有着螺线外型以及在冷却元件12和22的上方与壳体壁形成了外空腔53和58。相应于外空腔53的大部分区域的壳壁上安装了进气管17。图2的箭头指出了冷却介质的流动方向。这种介质流动方向是与冷却元件垂直的。在壳体50的前端和后端之间设置有隔板13和23,它与壳体50的中心轴成直角。这些隔板与壳体壁51和端壁57和56在每一侧各形成了一个圆柱形的空腔14和24,隔板13在冷却元件12的下面有一个孔隙26。当介质流出冷却元件22后,经过孔隙26而流向圆柱形的空腔24,在该空腔里水平的安装了水分离器25。出自设备安装的理由水分离器25在中心轴垂直方向被分开了。与圆柱形空腔24的中心轴轴向平行的是冷却水的输入管71和74,以及冷却水输出管72和75。在圆柱形空腔24的上部区域安装了出气管28,在外腔58的大部分区域是位于壳壁51上的进气管27。在圆柱形空腔
14里水平的安装了水分离器15。这样由冷却元件流出的介质经过孔隙16而进入隔板23,最后流到出气管18,由水分离器分离出来的水借助于冷凝管19和29从空腔14和24中导出来。
图3以简图给出了具有压力等级P1和P2的壳体50,这些压力等级通过隔板52以及隔板13和23彼此分开。冷却元件12和22互相平行的安装着。隔板52的上部是螺线形的。进气管17和27安装在壳体50的顶部。
由于隔板52的螺线形状弯曲的很厉害就使得根据运行要求的输入管的连接位置在相当大的范围内变动有了可能性。出气管18和28同样安装在壳体的顶部以及同样可以通过改变接头的位置来适应运行的实际情况。通过圆柱形空腔24安装了冷却水输入和输出管71、72和74、75。
图4表示图3的A-A截面。隔板13与冷却元件12相接。它与冷却元件22之间的间隙为间隙26。在圆柱形空腔里水分离器25水平的安装着,一种冷凝器是通过冷凝管29导出的。这种介质的流动是垂直的经过水分离器和通过出气管28最后流出壳体的。
图5示出了图3的B-B截面。通过进气管27冷却的介质达到壳体50并且穿过隔板52导向冷却元件22。根据隔板52的螺线的弯曲程度,进气管27可以在壳体50的顶部相当宽的范围内安装。
图6给出了图2空腔24部位的C-C截面。其中位于压室11的冷却元件12汇流于壳体端平面的冷却水输入管74和冷却水输出管75。一对管74和75穿过腔体24的端壁57,在端壁57配置了一个封闭的安装孔59,冷却元件12能够穿过该孔。在冷却元件12的外壁和隔板13之间安装了密封元件80,该密封元件把压室11与圆柱形腔室24分为不同的压力。这里由压室21(在图中未表示出)流过来的气体穿过空腔24后,通过出气管28,再排出空腔24,水分离器15安装在与气流流动方向垂直的位置上。被分离的冷凝物将通过冷凝管29排出。
权利要求
,它在一个总壳体内安装了两个冷却器,这些冷却器冷却由压缩功加热的前级介质,同时该壳体还有处于不同压力级别的一些压室。这些压室通过进气管和出气管与压缩器相连并具有附属冷凝液排放管分离器,这种冷却装置的特征为在壳体(50)的前端和后端之间安装有隔板(12、23)这些隔板与壳体壁(51)以及每面壳体(50)的端壁(57、56)构成了能容纳水冷凝器(24、14)的圆柱形空腔(15、25)。
1的冷却装置,其特征为隔板(13和23)总是有间隙(26和16)的,通过该间隔,气体由冷却元件(22和12)流出并进入圆柱形空腔
(24和14)。
2的冷却装置,其特征为在壳体圆柱形空腔(14和24)的上部区域安装有出气管(18和28)。
3的冷却装置,其特征为在圆柱形空腔(14和24)中水冷凝器(15和25)被密封地安装在水平方向上。
2的冷却装置,其特征为安装了一个与壳体壁(51)和隔板(13和23)相接的隔板(52),隔板(52)基本上与壳体(50)的中心轴平行。
5的冷却装置,其特征为隔板(52)在冷却元件(12、22)区域内呈直平面状,而在这以外的区域,隔板(52)至少有一端呈螺线状。
6的冷却装置,其特征为隔板(52)的螺线状部分至少由三个直平面组成。
7的冷却装置,其特征为外腔(53)是由隔板(52)的螺线状部分、隔板(13和23)和冷却元件(12和22)的表面组成的,该外腔(53)在有压力的圆柱形空腔(14和24)的方向上不断缩小。
8的冷却装置,其特征为位于壳体壁(51)上部的外腔(53)的大部分区域安装有进气管(17、27)。
9的冷却装置,其特征为在冷却元件(12、22)上安装有冷却水输入管(71、74)和冷却水输出管(72、75),这些管子的轴线与壳体(50)的中心轴平行,并且通过空腔(14、24)和穿过端壁(56、57)。
10的冷却装置,其特征为冷却元件(12)的冷却水输入和输出管(71、72)通过冷却器(20)的空腔(24)。
11的冷却装置,其特征为在冷却元件(12)的外壁和隔板(13)之间配置有密封元件(80),该密封元件使压室(11)与空腔(24)分开。
12的冷却装置,其特征为密封元件(80)是由橡皮做成的。
13的冷却装置,其特征为该密封元件(80)的外形是唇形的。
专利摘要
一个用于多级压缩的冷却装置,该冷却装置在一个总壳体里安装有冷却器,该冷却器冷却由压缩功加热的前级介质,同时该壳体还有处于不同压力级别的一些压室。这些压室通过进气和出气管与压缩器相接,并具有附属冷凝液排放管分离器。为了使冷却介质能够导致一种最低限度的压力损失,在壳体
(50)的前端和后端之间安装隔板(13、23),它与壳体壁(51)、壳体(50)每边的端壁(57、56)组成了能容纳水冷凝器(15、25)的圆柱形空腔(24、14)。