压缩装置和方法以及制冷机制造方法及图纸

技术编号:24334876 阅读:55 留言:0更新日期:2020-05-29 21:49
一种用于工作气体的离心压缩的装置,该装置包括形成多个压缩级的多个离心压缩机(1,3)以及用于驱动这些压缩机(1,3)的多个驱动马达(5,6);该装置包括气体回路,该气体回路包括用于将待压缩气体供应到该第一压缩机(1)中的第一管道(16);该回路包括用于排出在其中压缩的气体的第二管道(14),该第二管道(14)连接到第二压缩机(3)的入口以便进行第二次压缩;该回路包括第三冷却管道(10),该第三冷却管道用于将在所述压缩机(1)中压缩的一部分气体输送到所述至少一个第一马达(6)中以便限制该至少一个第一马达变热;该回路包括第四管道(12)和下游端,该第四管道用于回收已经在该第一马达(6)中循环的气体,该下游端连接到第二马达(5)的入口以用于将该气体转移到该第二马达(5)以便限制该第二马达变热。

Compression device and method and refrigerator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩装置和方法以及制冷机本专利技术涉及一种压缩装置和方法以及一种制冷机。更具体地,本专利技术涉及一种用于工作气体、尤其用于制冷机的离心压缩装置,该离心压缩装置包括形成多个相继和/或并行的压缩级的多个离心压缩机以及用于这些压缩机的多个驱动马达;该装置具有气体回路,该气体回路包括用于待压缩气体的第一入口管线,该第一入口管线连结到该第一压缩机的入口以将待压缩气体输送到该第一压缩机中;该回路具有第二管线,该第二管线连结到所述第一压缩机的出口以排出在此第一压缩机中压缩的气体,该第二管线连结到第二压缩机的入口以将在该第一压缩机中已经压缩的气体输送到该第二压缩机中以便进行第二压缩,该回路具有一个第三冷却管线,该第三冷却管线的一个上游端连接到这些压缩机中的至少一个压缩机的出口,并且一个下游端连接到至少一个马达的入口,以用于将在所述压缩机中压缩的一部分气体转移到所述至少一个第一马达中以便限制该至少一个第一马达变热。在(电动)马达与一个或多个压缩轮之间使用直接驱动(即没有增速齿轮)的离心压缩机需要气流,以排出马达中所产生的热量。此热量主要是由来自马达的损失和由转子与围绕该转子的气体之间的摩擦产生的。通常,此冷却流在马达的一侧(在入口处)注入,并且在较高温度下从另一侧(在出口处)排出。冷却流还可以被注入到马达的中部,并且从马达的两侧排出。通常,还通过传热流体(水或空气或用于冷却定子的任何其他传热流体)在围绕马达的定子部分的回路中流动来排出更多或更少部分的热量。为了防止压缩气体的损失或污染,流过马达以冷却马达的气体通常具有与压缩气体相同的成分。为了限制所需装备的量,使气体流过一个或多个马达所需的动力是由一个或多个压缩级(即由一个或多个压缩机)产生的。有多个使用这种冷却技术的已知示例。文献US6,64,469描述了使用离开第一压缩级的一部分气体来冷却马达。然后,将此气体返回压缩机的入口。文献US5,980,218描述了使用离开位于第一压缩级下游的冷却交换器的一部分气体来冷却马达。然后,将此气体返回压缩机的入口。文献US8,899,945描述了具有多个马达的架构。然而,这些解决方案不适用于具有多个马达的架构、和/或性能水平是不令人满意的。本专利技术的一个目的是减轻如上阐述的现有技术的一些或全部缺点。为此目的,根据本专利技术的装置,虽然对应于以上前序部分中给出的一般定义,但其实质性特征在于,该回路包括第四管线,该第四管线具有上游端和下游端,该上游端连结到该第一马达的出口以回收已经流过该第一马达的气体,该下游端连结到第二马达的入口以将气体转移到该第二马达的入口以限制该第二马达变热。此外,本专利技术的实施例可以具有以下特征中的一个或多个:-该第四管线包括气体冷却构件,以对在该第一马达的出口与该第二马达的入口之间的气体进行冷却,-该回路包括第五管线,该第五管线具有上游端和下游端,该上游端连结到该第二马达的出口以回收已经流过该第二马达的气体,该下游端连结到该第一压缩机的入口以便对该气体进行压缩,-该装置包括管线和阀系统,该管线和阀系统被设计为在该第一马达与该第二马达之间分配一定量的冷却气体,-该第五管线包括气体冷却构件,-该第四管线具有连结到该第五管线的第二下游端,该装置包括阀系统,该阀系统被设计为在该第二马达与该第五管线之间分配来自该第一马达的气流,-该第二管线包括气体冷却构件,-该第二管线的气体冷却构件包括通过传热流体冷却的热交换器,-该回路包括在该第二压缩机的出口处的气体冷却构件,-该第三管线包括阀,该阀被设计为控制转移到该第一马达的气体的流量,-该装置包括驱动一个或多个压缩机的至少一个马达以及联接至一个或多个膨胀涡轮机的至少一个马达,-该装置在该一个或多个马达与该一个或多个压缩机或一个或多个膨胀级之间包括一个或多个旋转接头,使得该一个或多个马达的腔体中的压力接近于该压缩机中的最低压力,即该压缩机的入口压力,-这些压缩机直接由相对应的马达旋转驱动,-该装置包括被相同的马达驱动的多个压缩机,-该装置包括由一个或多个膨胀涡轮机形成的一个或多个膨胀级、优选地为直接联接至该马达的向心膨胀涡轮机。本专利技术还涉及一种用于在-100℃与-273℃之间的低温的制冷机,该制冷机包括工作回路,该工作回路包含工作流体,该工作回路包括离心压缩装置以及用于冷却和膨胀在该压缩装置中压缩的气体的装置,该压缩装置具有以上或以下所述特征中的任何一个。本专利技术还涉及一种用于工作气体、尤其用于制冷机的离心压缩方法,该离心压缩方法利用形成多个相继和/或并行的压缩级的多个离心压缩机以及用于这些压缩机的多个驱动马达,这些压缩机直接由这些马达旋转驱动,该方法包括:-在第一压缩机中、然后在串联或并联地布置的第二压缩机中压缩工作气体的步骤,-用于抽出离开这些压缩机中的至少一个压缩机的一部分压缩气体并且使此抽出的气体流过第一马达以便对该第一马达进行冷却的步骤,该方法包括对已经用于冷却该第一马达的气体进行冷却的步骤,随后是使此已冷却的气体流过第二马达以便对该第二马达进行冷却的步骤。本专利技术还可以涉及包括以上或以下阐述的特征的任何组合的任何替代性装置或方法。其他特征和优点在以下参考附图提供的描述中阐述,在附图中:-图1是局部示意图,示出了根据本专利技术的压缩装置的结构和操作的示例,-图2是局部示意图,示出了包括这种压缩装置的冷却机的结构和操作的示例。图1中示意性所示的压缩装置18包括形成两个相继压缩级的两个离心压缩机1、3(即两个压缩轮)。两个压缩机1、3中的每个压缩机由相应的驱动马达5、6驱动。优选地,压缩机1、3直接由相对应的马达5、6旋转驱动。装置18具有气体回路,该气体回路包括用于待压缩气体的第一入口管线16,该第一入口管线连结到第一压缩机1的入口以将待压缩气体输送到第一压缩机1中。该回路具有第二管线14,该第二管线的上游端连结到所述第一压缩机1的出口以排出在此第一压缩机中压缩的气体。第二管线14所具有的下游端连结到第二压缩机3的入口以将在第一压缩机1中压缩的气体输送到第二压缩机3中,以便进行第二压缩(第二压缩级)。第二管线14优选地包括气体冷却构件2,例如通过传热流体冷却的热交换器。这样允许在压缩气体进入第二压缩机3之前将所述气体冷却。如图所示,该回路优选地包括在第二压缩机3的出口处的气体冷却构件4(例如,与传热流体进行交换的交换器)。该回路包括第三管线10,该第三管线具有上游端和下游端,该上游端连接到压缩机1的出口,该下游端连接到两个马达中的第一马达6。如图所示,第三管线10的上游端可以经由第二管线14连结到第一压缩机1的出口。换句话说,第三管线10在第一压缩机1与第二压缩机3之间作为旁路连接到第二管线14。换句话说,第三管线10抽出旨在供应第二压缩机3的压缩气体的一部分,以扫掠(冷却)第一马达。这部分可以是从第一压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工作气体、尤其用于制冷机的离心压缩装置,该离心压缩装置包括形成多个相继和/或并行的压缩级的多个离心压缩机(1,3)以及用于这些压缩机(1,3)的多个驱动马达(5,6);该装置具有气体回路,该气体回路包括用于待压缩气体的第一入口管线(16),该第一入口管线连结到第一压缩机(1)的入口以将待压缩气体输送到该第一压缩机(1)中;该回路具有第二管线(14),该第二管线连结到所述第一压缩机(1)的出口以排出在此第一压缩机中已经压缩的气体,该第二管线(14)连结到第二压缩机(3)的入口以将在该第一压缩机(1)中压缩的气体输送到该第二压缩机(3)中以便进行第二压缩;该回路具有第三冷却管线(10),该第三冷却管线的一个上游端连接到这些压缩机(1,3)中的至少一个压缩机的出口,并且一个下游端连接到至少一个第一马达(6)的入口,以用于将在所述压缩机(1)中压缩的一部分气体转移到所述至少一个第一马达(6)中以便限制该至少一个第一马达变热,其特征在于,该电路包括第四管线(12),该第四管线具有上游端下游端,该上游端连接到该第一马达(6)的出口、被设计为回收已经流过该第一马达(6)的气体,该下游端连接到第二马达(5)的入口、被设计为将该气体转移到该第二马达的入口以便限制该第二马达(5)变热。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171016 FR 17010761.一种用于工作气体、尤其用于制冷机的离心压缩装置,该离心压缩装置包括形成多个相继和/或并行的压缩级的多个离心压缩机(1,3)以及用于这些压缩机(1,3)的多个驱动马达(5,6);该装置具有气体回路,该气体回路包括用于待压缩气体的第一入口管线(16),该第一入口管线连结到第一压缩机(1)的入口以将待压缩气体输送到该第一压缩机(1)中;该回路具有第二管线(14),该第二管线连结到所述第一压缩机(1)的出口以排出在此第一压缩机中已经压缩的气体,该第二管线(14)连结到第二压缩机(3)的入口以将在该第一压缩机(1)中压缩的气体输送到该第二压缩机(3)中以便进行第二压缩;该回路具有第三冷却管线(10),该第三冷却管线的一个上游端连接到这些压缩机(1,3)中的至少一个压缩机的出口,并且一个下游端连接到至少一个第一马达(6)的入口,以用于将在所述压缩机(1)中压缩的一部分气体转移到所述至少一个第一马达(6)中以便限制该至少一个第一马达变热,其特征在于,该电路包括第四管线(12),该第四管线具有上游端下游端,该上游端连接到该第一马达(6)的出口、被设计为回收已经流过该第一马达(6)的气体,该下游端连接到第二马达(5)的入口、被设计为将该气体转移到该第二马达的入口以便限制该第二马达(5)变热。


2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该第四管线(12)包括气体冷却构件(13),以使该第一马达(6)的出口与该第二马达(5)的入口之间的气体冷却。


3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,该回路包括第五管线(7),该第五管线具有上游端和下游端,该上游端连结到该第二马达(5)的出口以回收已经流过该第二马达(5)的气体,该下游端连结到该第一压缩机(1)的入口以便对该气体进行压缩。


4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,该第五管线(7)包括气体冷却构件(9)。


5.根据权利要求3或4所述的装置,其特征在于,该第四管线(12)具有连结到该第五管线(7)的第二下游端。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其特征在于,该装置包括管线和阀系统(11),该管线和阀系统被设计为在该第一马达(6)与该第二马达(5...

【专利技术属性】
技术研发人员:法比耶娜·迪朗
申请(专利权)人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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