CN1003385B

CN1003385B - 用于多级压缩机的冷却装置

Info

Publication number: CN1003385B
Application number: CN85105288.6A
Authority: CN
Inventors: 沃尔特·科勒
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1989-02-22
Also published as: CN85105288A

Abstract

本发明涉及一种多级压缩机的冷却装置，该装置的总壳体内装了两个冷却器，其中有冷却元件以冷却经前级压缩的介质，离壳体前或后端一定距离有两块垂直隔板，隔板与壳体壁及壳体两端壁构成能容纳水分离器的两个圆柱形空腔，壳体有两个以上的不同压力腔它们通过进气管和出气管与压缩机相连，垂直隔板各有一缺口，两路气体分别从两个冷却元件流出，经缺口进入圆柱形空腔，壳体中还有与壳体中心轴平行的隔板，它与壳体壁及两块垂直隔板相交，构成上述不同压力的腔室。

Description

用于多级压缩机的冷却装置

该发明涉及一种用于多级压缩机的冷却装置，该装置在一个总的壳体里安装了两个冷却器，此两个冷却器冷却被压缩功加热的前级介质，同时该壳体还有几个不同压力的腔室，上述腔室通过进气和出气管与压缩机相连，腔室中还有带冷凝液排放管的水分离器。

作为冷却器，当用水冷却时往往制造成底面为圆形的长圆形容器，在该容器里装上轴向平行的冷却元件。冷却水流过冷却元件，水分离器与冷却元件平行安装，待冷却介质由导流叶片导向（US-PS3，835918）。

这种已知冷却器的最本质的缺点是特别是当水分离器的安装平行于冷却元件时待冷却介质在冷却器中时常转向。

本发明的任务是提供一种与上述类型相同的冷却装置，使待冷却介质压力损失最小，而冷却效果相同。

本发明的技术解决方案是：在离壳体的前端或后端一定距离处安装有垂直于壳体轴的隔板，这些隔板与壳体壁以及壳体的端壁构成了能容纳水分离器的圆柱形空腔，隔板都有一个缺口，气体由冷却元件流出，通过该缺口进入圆柱形空腔中。

在本发明的进一步的技术解决方案中：

在壳体壁的上部区域，圆柱形空腔中安装有出气管。

水分离器被水平地安装在圆柱形空腔中。

安装了一个与壳体壁和垂直隔板的彼此相对的一端相接的隔板，该隔板基本上与壳体的中心轴平行。

平行隔板在冷却元件区域内呈直平面状，而在这以外的区域，至少有一端呈螺线状。

平行隔板的螺线状部分至少由三个直平面组成。

独立空腔由隔板的螺线状部分、垂直隔板和冷却元件的表面形成该空腔位于冷却元件上半部的部分朝着有压力的圆柱形空腔的方向不断缩小。

在壳体壁上部空腔的较大部分安装有进气管。

在冷却元件上安装有冷却水输入管和冷却水输出管。这些管子的轴线与壳体的中心轴平行，并且通过空腔和穿过端壁。

也可以做成两个冷却元件中的一个的冷却水输入和输出管通过其所在的冷却器的空腔。

在冷却元件的外壁和垂直隔板之间配置有密封元件，该密封元件将压力室与装有冷却水输入、输出管的空腔分开。

由于水分离器安装在将冷却元件室分开的空间中，这样待冷却介质不仅垂直经过水分离器，而且不再经过前述的转向而垂直地经过冷却元件，因此待冷却介质仅仅转向两次。

用于水分离器的一些空间可以利用壳体的整个直径，因此允许水分离器有适当的尺寸，这样就可以把圆柱形腔体整个内腔利用起来，在圆柱形腔体内水分离器一个接一个地安装。

冷却水管通过每一级压力空腔并沿水分离器延伸。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进来，并且每一个冷却器的腔体与另一个冷却器的腔体密封隔开，它们的压力也不同，特别是将冷却元件安装成可推入或抽出时，这种结构可以简便地更换元件。

该发明的一个实施例如附图所示，其中：

图1是压缩机设备的示意图。

图2是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是冷却器的简图。

图4是图3的A-A截面。

图5是图3的B-B截面。

图6是图2的C-C截面。

图1表示了一个带有二次冷却的四级带减速齿轮-透平压缩机流程简图和冷却水简图。压缩机60具有四个压缩级61和62，63和64，它们被安排在减速齿轮箱的两侧。压缩级61和62，通过连接管道17、18、27与冷却器壳体50相连;压缩级63和64通过连接管道37、38、47与另一个冷却器壳体55相接，并通过连接管道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。位于各压缩级和冷却器壳体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通向冷却器壳体50中的冷却元件22和12，同时这些冷却元件又总是与冷却水输出管72和75相接。与之相应的冷却水输入和输出管也同样安装在冷却器壳体55里的冷却元件32和42上。每一个冷却器元件都分别装有水分离器15、25、35和45。分离器中形成的凝结物由冷凝液管19、29、39、49并通过冷凝水汇总管73导出。

图2示出了安装有冷却器10和20的壳体50的轴测图，后一个冷却器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，它们的轴线彼此平行。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上方的部分为螺线形外型并在冷却元件12和22的上方与壳体壁形成了独立空腔53和58。进气管17安装在壳体51中独立空腔53的较大区域。图2的箭头指出了待冷却介质的流动方向。该介质垂直流过冷却元件。在离壳体50的前端或后端一定距离处设置有隔板13和23，它们与壳体50的中心轴成直角。这些隔板与壳体壁51和端壁57和56在每一端各形成了一个圆柱形的空腔14和24，隔板13在冷却元件12的下面有一个缺口26。当待冷却介质流出冷却元件22后，经过缺口26而流向圆柱形空腔24，在该空腔里水平地安装了水分离器25。出自设备安装的理由，水分离器25沿中心轴的垂直方向被分开了。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，进气管27安装在壳体51中独立空腔58的较大区域。在圆柱形空腔14的上方安装了出气管18。在圆柱形空腔14里水平地安装了水分离器15。来自冷却元件12的待冷却介质从隔板23上的缺口16流出，再穿过上述水分离器流到出口管18，由水分离器分离出来的水借助于冷凝液管19和29从空腔14或24中排出。

图3以简图给出了具有不同压力等级P₁和P₂的壳体50，这些压力等级由隔板52以及隔板13和23彼此分开。冷却元件12和22互相平行地安装着。隔板52的上部是螺线形的，该螺线形至少由三个直平面组成。进气管17和27安装在壳体50的顶部。

由于隔板52的螺线形状弯曲得很厉害，因而可以根据运行的需要在相当大的范围内变动输入管的连接位置。出气管18或28同样安装在壳体的顶部，同样也可以通过改变接头的位置来适应运行的实际情况。冷却水输入和输出管71、72或74、75通过圆柱形空腔24。

图4表示图3的A-A截面。隔板13将冷却元件12封闭并有一个通向冷却元件22的缺口26。在圆柱形空腔24里水分离器25水平地安装着，凝结物通过冷凝液管29导出。待冷却介质垂直地经过水分离器，并通过出气管28流出壳体50。

图5示出了图3的B-B截面。通过进气管27待冷却介质进入壳体50中，并且穿过隔板52朝冷却元件22流动。根据隔板52螺旋部分的弯曲程度，可以在壳体50的顶部相当宽的范围内安装进气管27。

图6给出了图2空腔24部位C-C截面。冷却水输入管74和冷却水输出管75在冷却元件12的端面与处于腔室11中的冷却元件12相通。一对管74和75穿过腔体24的端壁57，在端壁57上有一个可封住的安装孔59，冷却元件12能够从该孔中抽出。在冷却元件12的外壁和隔板13之间安装了密封元件80，该密封元件把腔室11与圆柱形腔室24分为不同的压力。由腔室21（在图中未表示出）流出的气体穿过空腔24后，通过出气管28，再排出空腔24。水分离器（25）安装成横过气体流动方向，被分离出的冷凝物将通过冷凝液管29排出。

Claims

1、一种用于多级压缩机的冷却装置，它在一个总壳体（50）内安装了两个冷却器（10、20），每个冷却器中有一个冷却元件（12、22），以便冷却经前级压缩的介质，在离壳体（50）的前端或后端一定距离处装有两块与壳体中心轴垂直的隔板（13、23），上述隔板与壳体壁（51）及壳体两端端壁（57、56）构成了能容纳水分离器（15、25）的两个圆柱形空腔（14、24），壳体（50）具有两个以上不同压力的腔室，所述腔室通过进气管和出气管与压缩机相连，其特征在于上述垂直隔板（13、23）各有一个缺口（26、16），两路气体分别从上述两个冷却元件（22、12）流出，经过缺口（26、16）进入圆柱形空腔（24、14）中，壳体（50）中还有一块与壳体中心轴大体平行的隔板（52），它与壳体壁（51）及两块垂直隔板（13、23）相交，从而构成了上述不同压力的腔室。

2、根据权利要求1所述的冷却装置，其特征为：在圆柱形空腔（14、24）中，在壳体壁51的上部区域安装有出气管（18、28）。

3、根据权利要求1所述的冷却装置，其特征为：圆柱形空腔（14、24）中的水分离器（15、25）为水平地放置。

4、根据权利要求1所述的冷却装置，其特征为：上述平行隔板（52）在冷却元件（12、22）区域内呈现直平面状，而在这以外的区域，至少有一端呈螺线状。

5、根据权利要求4所述的冷却装置，其特征为：上述平行隔板（52）的螺线状部分至少由三个直平面组成。

6、根据权利要求5所述的冷却装置，其特征为：由平行隔板（52）的螺线状部分、两块垂直隔板（13、23）和两个冷却元件（12、22）的表面分别形成的独立空腔（53、58），其位于冷却元件上半部的部分朝着有压力的圆柱形空腔（14、24）的方向逐渐变小。

7、根据权利要求6所述的冷却装置，其特征为：在壳体壁（51）上部空腔（53）的较大部分安装有进气管（17、27）。

8、根据权利要求1所述的冷却装置，其特征为：在两个冷却元件（12、22）上分别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）。

9、根据权利要求1所述的冷却装置，其特征为：两个冷却元件中的一个（12）的冷却水输入和输出管（71、72）通过其所在的冷却器（20）的空腔（24）。

10、根据权利要求9所述的冷却装置，其特征为：在上述冷却元件（12）的外壁和垂直隔板（13）之间配置有密封元件（80）：该密封元件将压力室（11）与装有冷却水输入、输出管的空腔（24）分开。