一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统技术方案

本实用新型专利技术公开提供一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统，包括直驱电机，低压级压缩系统、高压级压缩系统和空气冷却系统，通过径轴流扩压器导流，改善了低压叶轮出口空气流动，在保证空气增压的前提下，改善了低压叶轮流动，提高了整体效率，级间中冷器呈筒状布置在电机外围，中冷器进口连接低压级蜗壳出气通道，中冷器出口连接高压级进气口，利用中冷器冷却低压级压缩系统出口气体，降低系统能耗；使用直驱电机同时驱动低压级压缩系统和高压级压缩系统，减少了驱动电机数目，优化系统结构；该系统可用于中高压燃料电池空气供给系统，能够满足燃料电池等各种需要大量压缩空气供给设备的供气要求。

A Two-stage Air Compression System with Radial and Axial Diffuser

【技术实现步骤摘要】
一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统
本专利技术涉及空气压缩领域，尤其涉及一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统。
技术介绍
氢燃料电池是氢能利用的一种重要设备，通过氢气与氧气进行化学反应直接输出电能。氢燃料电池功率密度与空气供给系统供气压力及供气流量直接相关，供气压力高，氧气分压高，燃料电池反应速度加快，输出功率增大，国外霍尼韦尔生产的压缩系统压比可达4；供气流量大，参与化学反应的原料增多，输出功率增大。目前燃料电池空气供给系统一般通过电机直接驱动压气机压缩空气，压气机形式一般为螺杆式、涡旋式与离心式。考虑到离心式压缩机体积小、噪音低等优点，在燃料电池空气压缩系统中应用越来越广泛。中高压燃料电池通常采用单一电机直接驱动两个串联式离心压缩机，其中压缩机为市场上可采购的类似于传统内燃机的压气机。这种压缩系统存在两个问题：一是两级压缩机间没有采用中冷技术。压缩机驱动电机只能依靠燃料电池输出电能驱动，因此空气供给系统供气压力与流量过高将导致压气机耗功增大，寄生功率增多，降低燃料电池输出功率。二是由于两级压气机均为传统的离心式压气机，低压级压气机出口必须通过连接管路连接至高压级压气机进口，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统，其特征在于，包括直驱电机（4），低压级压缩系统（1）、高压级压缩系统（2）和空气冷却系统，所述直驱电机包括直驱电机主体和直驱电机主轴，所述低压级压缩系统和高压级压缩系统由直驱电机主轴同轴驱动，所述空气冷却系统包括级间中冷器（3），所述级间中冷器呈筒状布置在直驱电机外壳上，所述级间中冷器进口连接低压级压缩系统空气出气通道，级间中冷器出口连接高压级压缩系统空气进气口，高压级压缩系统空气进气口设有进口导叶（6），所述低压级压缩系统（1）包括径轴向扩压器（5）。

【技术特征摘要】
1.一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统，其特征在于，包括直驱电机（4），低压级压缩系统（1）、高压级压缩系统（2）和空气冷却系统，所述直驱电机包括直驱电机主体和直驱电机主轴，所述低压级压缩系统和高压级压缩系统由直驱电机主轴同轴驱动，所述空气冷却系统包括级间中冷器（3），所述级间中冷器呈筒状布置在直驱电机外壳上，所述级间中冷器进口连接低压级压缩系统空气出气通道，级间中冷器出口连接高压级压缩系统空气进气口，高压级压缩系统空气进气口设有进口导叶（6），所述低压级压缩系统（1）包括径轴向扩压器（5）。2.根据权利要求1所述的一种具有径轴向扩压器的两级空气压缩系统，其特征在于，所述级间中冷器（3）包括外管（31）、内管（32）和电机冷却空气进气管（33），所述电机冷却空气进气管上端贯穿外管（31），电机冷却空气进气管与外管固定连接，所述电机冷却空气进气管下端与内管（32）连通，所述直驱电机主体处于内管内。3.根据权利要求2所述的一种具有径轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学锋，
申请(专利权)人：势加透博北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11