一种螺杆压缩机装置中的工艺气冷却系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种螺杆压缩机用工艺气冷却系统，包括气液热交换器与液液热交换器，气液热交换器包括进气口、出气口、高温液体排放口与冷却液体排放口，气液热交换器的进气口与螺杆压缩机的气体出口连接，气液热交换器用于将气液混合体分离成冷却压缩空气、高温液体及冷却液体，出气口用于冷却压缩空气的排出，高温液体排放口与液液热交换器的入口连接，液液热交换器出口与螺杆压缩机的喷液入口相连，液液热交换器用于对从高温液体排放口排出的高温液体进行冷却，冷却液体排放口直接与螺杆压缩机的喷液入口相连。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够减少因相变释放出大量的潜热，提高螺杆压缩机机组的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆压缩机装置中的工艺气冷却系统
本技术涉及一种螺杆式压缩机装置中冷却系统，尤其是涉及一种螺杆压缩机装置中的工艺气冷却系统。
技术介绍
螺杆式压缩机装置广泛应用于石油、化工、能源等工业
，在宽广的容量和工况的范围内，逐步代替了其他种类压缩机。螺杆压缩机的基本结构是，配置一对相互啮合的螺旋形转子(阳转子和阴转子)，为了较高的压缩效率，阳转子和阴转子的啮合间隙都比较小，为避免压缩过程的温度升高造成压缩机壳体和转子热膨胀而导致转子咬合及润滑油油质恶化等原因，故需要保证压缩后的气体出口温度不能太高。因此，在喷液螺杆压缩机中通常是采用在压缩工艺气体的同时，大量的软水或柴油等液体被喷入压缩机内，与被压缩的工艺气体形成气液混合物，所以在螺杆压缩机压缩后的流体介质是两相流体混合物(含有气态的压缩气体及蒸汽，还有液态的软水或柴油)，并伴有相变化的对流传热过程。因为有相变的传热过程的特点是相变冷凝流体要放出大量的潜热，而且流体温度基本不变。这就造成其传热量要比没有相变的工况下大很多，因此其热交换器不但需重点考虑强化传热技术，优化设计出高效、节能的热交换器，而且还需改进螺杆压缩机装置中的工艺气冷却系统，减少有相变的传热量。在现有技术中，螺杆式压缩机装置的后换热器设计主要考虑到的是气体冷却的换热效率以及在此基础上的强化传热技术，往往忽略了其中的液体冷却的高效设计。在现有技术中，更往往忽略了通过调整优化螺杆式压缩机装置的整套工艺气体冷却系统，减少系统中的传热量，造成机组效率的浪费。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种螺杆压缩机装置中的工艺气冷却系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种螺杆压缩机用工艺气冷却系统，螺杆压缩机包括气体入口、喷液入口与气体出口，气体入口用于进气，喷液入口用于向螺杆压缩机内部喷射液体，为压缩空气降温，螺杆压缩机用于将气体入口进入的气体压缩成高压气体，并使高压气体与降温用液体混合成气液混合体，从气体出口流出，所述的工艺气冷却系统包括气液热交换器与液液热交换器，所述的气液热交换器包括进气口、出气口、高温液体排放口与冷却液体排放口，气液热交换器的进气口与螺杆压缩机的气体出口连接，气液热交换器用于将气液混合体分离成冷却压缩空气、高温液体及冷却液体，所述的出气口用于冷却压缩空气的排出，可以直接进入用户系统，所述的高温液体排放口与液液热交换器的入口连接，液液热交换器出口与螺杆压缩机的喷液入口相连，液液热交换器用于对从高温液体排放口排出的高温液体进行冷却，所述的冷却液体排放口直接与螺杆压缩机的喷液入口相连，气液热交换器分离的高温液体经液液热交换器换热后回用于螺杆压缩机，气液热交换器分离的冷却液体直接回用于螺杆压缩机。所述的气液热交换器包括设备外筒、设备内筒、左侧螺旋板、隔板、右侧螺旋板、丝网除沫器及管束，所述的设备内筒与设备外筒同轴设置，且设备内筒与设备外筒之间留有间隙，所述的设备内筒两端开口，并与设备内筒与设备外筒之间的间隙相通，所述的丝网除沫器位于设备内筒的左端，所述的管束位于设备内筒内，沿设备内筒长度方向铺设，所述的管束内通入用于对气液混合体降温的介质，所述的左侧螺旋板、隔板及右侧螺旋板分别设置在设备内筒与设备外筒之间，所述的隔板位于设备外筒的中间处，并且将设备内筒与设备外筒之间间隙左右隔开，分为两个独立的腔体，并隔开进气口与出气口，所述的左侧螺旋板与右侧螺旋板分别位于隔板左右两侧。所述的进气口开设在设备外筒上左侧螺旋板与隔板之间的位置，所述的出气口开设在设备外筒上右侧螺旋板与隔板之间的位置，所述的高温液体排放口开设在设备外筒上左侧螺旋板左侧位置，所述的冷却液体排放口开设在设备外筒上右侧螺旋板右侧位置，所述的进气口、出气口、高温液体排放口、冷却液体排放口均与设备内筒和设备外筒之间的间隙相通。所述的左侧螺旋板与右侧螺旋板用来固定设备内筒和设备外筒，左侧螺旋板用于分离高温的液体；右侧螺旋板用于分离冷却后的液体。所述的进气口设在设备外筒的侧壁切向方向上，所述的出气口设在设备外筒的正下部位，所述的高温液体排放口、冷却液体排放口设在设备外筒的正下部位。所述的进气口的切向布置对气流的旋转方向有导流作用，并可通过控制设备外筒与设备内筒的流通面积来控制气流的旋转速度，通过提高其旋转速度，在设备可接受的速度下具有更稳定、更有效的离心分离效率。所述的气液热交换器还包括管箱，所述的设备外筒左端敞开并与管箱连接，所述的设备外筒右端闭合，所述的管束穿过丝网除沫器后延伸到管箱内。所述的丝网除沫器能够最大限度的提升分离液滴的能力和分离效果。所述的设备内筒、设备外筒、左侧螺旋板之间形成螺旋流通空间，所述的设备内筒、设备外筒、右侧螺旋板之间形成螺旋流通空间。所述的设备外筒底部设有两个鞍座。所述的设备外筒顶部靠近两边封头处各设有放空口。所述的液液热交换器采用管壳式热交换器。以下是设置各零部件的主要作用：1.设置进气口切向方向的作用：对气流的旋转方向有导流作用。2.设置隔板的作用：用来固定设备内筒与设备外筒，并将设备分为两个独立的腔体，隔开进气口与出气口；并对管束和设备内筒有支撑作用。3.设置左侧螺旋板的作用：固定设备外筒和设备内筒，并使气流在设备内高速旋转，对高温液体进行离心分离；并对管束和设备内筒有支撑作用。4.设置丝网除沫器的作用：最大限度的提升分离颗粒的能力和分离效果。5.设置右侧螺旋板的作用：固定设备外筒和设备内筒，并使气流在设备内高速旋转，对冷却后液体进行离心分离；并对管束和设备内筒有支撑作用。6.设置管束的作用：冷却气、液体满足用户后续系统的要求。7.设置高温液体排放口与冷却液体排放口的作用，高温液体排放口为了高温液体流入高效的液液热交换系统，冷却后回到螺杆压缩机组的喷液系统；冷却液体排放口为了冷却后的液体流回到螺杆压缩机组的喷液系统。在调整优化螺杆式压缩机装置的整套工艺气体冷却系统的基础上，通过控制喷液螺杆式压缩机的排气温度(在保证压缩效率的情况下尽量降低排气温度)，使得更少的液体处于气相，这样会增加喷液量，导致压缩后的高温液体量增加，再通过改进热交换器的型式，把大部分的高温液体，在气液进入热交换阶段之前，通过分离进入更高效的液液换热系统。该技术通过减少处于气相的液体量和系统中引入高效的液液换热系统，可以大幅减小气液热交换器的换热面积，提高整个系统的运行效率。压缩后的气液两相混合物通过进气口切向进入到该气液热交换器中，在通过设备外筒与设备内筒间左侧螺旋板间的空间流动，进入到离心分离阶段；随后气流流入丝网除沫器，进入到过滤分离阶段；从分离内芯出来的高温液体从高温液体排放口流入高效的液液热交换器，冷却后回到螺杆压缩机组的喷液入口；高温的气体进入热交换器的冷却阶段，再通过设备外筒与设备内筒间右侧螺旋板间的空间流动，进入到离心分离阶段，将冷却分离后的液体从冷却液体排放口流回到螺杆压缩机组的喷液入口。与现有技术相比，本技术。(1)优化调整螺杆式压缩机装置的整套工艺气体冷却系统：在保证压缩效率的情况下，尽量降低排气温度，使得更少的液体处于气相，减少因相变释放出大量的潜热，提高螺杆压缩机机组的整体效率。(2)降低排气温度，势必会增加喷液量，导致高温的液体的增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺杆压缩机用工艺气冷却系统，螺杆压缩机(100)包括气体入口、喷液入口与气体出口，气体入口用于进气，喷液入口用于向螺杆压缩机(100)内部喷射液体，为压缩空气降温，螺杆压缩机(100)用于将气体入口进入的气体压缩成高压气体，并使高压气体与降温用液体混合成气液混合体，从气体出口流出，其特征在于，所述的工艺气冷却系统包括气液热交换器(200)与液液热交换器(300)，所述的气液热交换器(200)包括进气口(1)、出气口(11)、高温液体排放口(8)与冷却液体排放口(13)，气液热交换器(200)的进气口(1)与螺杆压缩机(100)的气体出口连接，气液热交换器(200)用于将气液混合体分离成冷却压缩空气、高温液体及冷却液体，所述的出气口(11)用于冷却压缩空气的排出，所述的高温液体排放口(8)与液液热交换器(300)的入口连接，液液热交换器(300)出口与螺杆压缩机(100)的喷液入口相连，液液热交换器(300)用于对从高温液体排放口(8)排出的高温液体进行冷却，所述的冷却液体排放口(13)直接与螺杆压缩机(100)的喷液入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种螺杆压缩机用工艺气冷却系统，螺杆压缩机(100)包括气体入口、喷液入口与气体出口，气体入口用于进气，喷液入口用于向螺杆压缩机(100)内部喷射液体，为压缩空气降温，螺杆压缩机(100)用于将气体入口进入的气体压缩成高压气体，并使高压气体与降温用液体混合成气液混合体，从气体出口流出，其特征在于，所述的工艺气冷却系统包括气液热交换器(200)与液液热交换器(300)，所述的气液热交换器(200)包括进气口(1)、出气口(11)、高温液体排放口(8)与冷却液体排放口(13)，气液热交换器(200)的进气口(1)与螺杆压缩机(100)的气体出口连接，气液热交换器(200)用于将气液混合体分离成冷却压缩空气、高温液体及冷却液体，所述的出气口(11)用于冷却压缩空气的排出，所述的高温液体排放口(8)与液液热交换器(300)的入口连接，液液热交换器(300)出口与螺杆压缩机(100)的喷液入口相连，液液热交换器(300)用于对从高温液体排放口(8)排出的高温液体进行冷却，所述的冷却液体排放口(13)直接与螺杆压缩机(100)的喷液入口相连。2.根据权利要求1所述的一种螺杆压缩机用工艺气冷却系统，其特征在于，所述的气液热交换器(200)包括设备外筒(3)、设备内筒(2)、左侧螺旋板(4)、隔板(10)、右侧螺旋板(12)、丝网除沫器(7)及管束(6)，所述的设备内筒(2)与设备外筒(3)同轴设置，且设备内筒(2)与设备外筒(3)之间留有间隙，所述的设备内筒(2)两端开口，并与设备内筒(2)与设备外筒(3)之间的间隙相通，所述的丝网除沫器(7)位于设备内筒(2)的左端，所述的管束(6)位于设备内筒(2)内，沿设备内筒(2)长度方向铺设，所述的管束(6)内通入用于对气液混合体降温的介质，所述的左侧螺旋板(4)、隔板(10)及右侧螺旋板(12)分别设置在设备内筒(2)与设备外筒(3)之间，所述的隔板(10)位于设备外筒(3)的中间处，并且将设备内筒(2)与设备外筒(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：余凯，刘懿，王晓旗，
申请(专利权)人：上海大隆机器厂有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31