用于压缩具有低温的待压缩气体的元件、装置和方法制造方法及图纸

本公开涉及一种用于压缩待压缩气体的元件，所述待压缩气体处于

【技术实现步骤摘要】
用于压缩具有低温的待压缩气体的元件、装置和方法


[0001]本专利技术涉及用于压缩具有低温的待压缩气体的元件、装置和方法。
[0002]以下，“低温”是指
‑
40℃或更低的温度。因此，本专利技术旨在用于低温应用。
[0003]一个可能的示例是液化天然气(LNG)的蒸发气体的压缩，但本专利技术不限于此。

技术介绍

[0004]已知往复式压缩机或活塞式压缩机用于此类应用。
[0005]这种往复式或活塞式压缩机的缺点是它们的操作在压缩气体的供应中产生脉动。换句话说，压缩气体的供应不是不间断的。
[0006]然而，在某些应用中，需要不间断地供应压缩气体。
[0007]众所周知，例如，具有螺杆转子的螺杆压缩机元件在压缩气体的供应中连续运转而不发生脉动。另外，螺杆压缩机元件的能耗也较低。
[0008]然而，螺杆压缩机元件不适合用于压缩具有
‑
40℃或更低的温度的气体。
[0009]螺杆压缩机元件包括由铸铁制成的外壳和由锻钢制成的螺杆转子。
[0010]在如此低的温度下发生的这些材料的热变形发生变化。这影响了螺杆压缩机元件中的公差和间隙，所述公差和间隙由于热变形的这种变化而变得更大，因此螺杆压缩机元件的效率和性能降低。
[0011]为此，具有
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40℃或更低的温度的待压缩气体在进入螺杆压缩机元件之前首先被加热。
[0012]虽然这解决了热变形的问题，但这伴随着大量的能量损失，因为压缩气体必须在压缩后再次冷却。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是通过提供可以压缩具有
‑
40℃或更低的温度的待压缩气体的元件来提供对上述和/或其他缺点中的至少一个的解决方案。
[0014]本专利技术涉及用于压缩具有
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40℃或更低的低温的待压缩气体的元件，所述元件设置有外壳，所述外壳容纳相对于外壳可旋转地布置的至少一个转子并且具有用于待压缩气体的入口和用于压缩气体的出口，其特征在于，所述元件构造成用于通过为元件提供延伸穿过外壳的加热管道来压缩具有低温的待压缩气体，所述加热管道设置有第一热介质以高于上述低温的温度被引入外壳的入口和第一热介质从外壳排出的出口。
[0015]优点是，通过在加热管道中提供第一热介质，可以将热量供应到外壳，这可以防止由于待压缩气体的低温而导致的外壳和/或转子的温度下降过大。
[0016]因此，可以限制外壳和/或转子的热变形，使得转子和外壳之间的公差和间隙保持在合理的限度内，并且限制了热应力。
[0017]所述加热管道的入口优选地被定位成使得在所述外壳的入口和所述加热管道的入口之间交换热量。
[0018]可替代地或除此之外，所述加热管道的出口被定位成使得在所述外壳的出口和所述加热管道的出口之间交换热量。
[0019]由于气体的温度在压缩期间将会升高，因此入口温度低于出口温度。通过允许第一热介质首先通过入口(即元件的最冷的位置)，并且仅最后通过出口(即元件的最热的位置)，可以确保第一热介质中的热能作为热量按比例或均匀地分布在整个外壳中，使得可以限制元件中从入口侧到出口侧的温度梯度。
[0020]在根据本专利技术的元件的实际实施例中，所述加热管道设置有分支，所述分支被定位成使得在这些分支和所述入口之间交换热量。
[0021]可替代地或除此之外，在根据本专利技术的元件的实际实施例中，所述加热管道具有多个弯曲部和/或曲线部，所述弯曲部和/或曲线部被定位成使得在一方面所述弯曲部和/或曲线部和另一方面所述入口之间交换热量。
[0022]其结果是，与加热管道不设置分支、弯曲部和/或曲线部的情况相比，第一热介质将在更长的时间段内或在更长的距离上与入口紧密接触。
[0023]“紧密接触”意味着在第一热介质和外壳的在入口周围的部分之间的热传递是可能的。
[0024]这将有助于对入口周围的外壳进行适当加热，这使得能够避免那里的温度过度下降。
[0025]在根据本专利技术的元件的优选实施例中，所述加热管道被设计成使得所述第一热介质可以从所述外壳的入口部分流动到所述外壳的出口部分，所述入口部分根据所述转子的轴的轴向方向位于所述外壳的其中入口所在的一侧上，所述出口部分根据所述轴的轴向方向位于所述外壳的其中出口所在的一侧上，和/或反之亦然。
[0026]因此，整个外壳或至少外壳的主要部分可以通过与加热管道中的第一热介质的热交换而被加热。
[0027]在根据本专利技术的元件的后续优选实施例中，所述转子借助于支承件相对于所述外壳可旋转地布置，并且所述元件设置有用于以高于所述低温的温度向所述支承件注入第二热介质的注入回路。
[0028]因此，支承件现在也可以被加热，以防止它们过度冷却和冷冻，这可能因为支承件中的摩擦增加而危及支承件的正确运行。
[0029]具有用于所述第二热介质的第一进给点的所述注入回路的第一管道优选地位于所述外壳的第一部分中，所述第一部分根据所述转子的轴的轴向方向位于所述外壳的其中所述入口所在的一侧上。
[0030]可替代地或除此之外，具有用于所述第二热介质的第二进给点的所述注入回路的第二管道位于所述外壳的第二部分中，所述第二部分根据所述转子的轴的轴向方向位于所述外壳的其中所述出口所在的一侧上。
[0031]优点是，通过在元件中的入口侧和/或出口侧上供应第二热介质，可以将进给点设置在转子的一端和/或两端处。
[0032]换句话说，元件的入口侧上的支承件和/或元件的出口侧上的支承件具有它们自己的注入点，使得第二热介质尽可能靠近支承件注入并且没有必要将第二热介质通过外壳从元件的入口侧运输到元件的出口侧，反之亦然。
[0033]以这种方式，可以防止第二热介质在通过外壳时冻结或冷却过多，冻结或冷却过多可能导致第二热介质在元件中的阻塞和/或可能降低第二热介质的润滑性能。
[0034]因为第二热介质只需覆盖通过外壳从进给点到相关支承件的有限距离，所以第二热介质将仅最低限度地冷却，因此第二热介质可以将最多的热量散发到支承件上。
[0035]第一进给点和第二进给点可以借助于外壳中的用于第二热介质的连接管道相互连接。
[0036]连接管道允许经由第一进给点和第二进给点注入的第二热介质之间的热交换。
[0037]这种热交换经由连接管道中的第二热介质从较高温度的出口侧到元件的冷入口侧发生。
[0038]这将确保整个第二热介质、整个外壳和支承件的温度均匀。
[0039]因此，也存在第二热介质在元件中将局部冷却过多的较低风险。
[0040]所述加热管道的至少一部分优选地被定位成使得在所述加热管道与所述第一管道、所述第二管道和/或所述连接管道之间交换热量。
[0041]因此，存在第二热介质在注入回路中冷却过多的较低风险。
[0042]在根据本专利技术的元件的优选实施例中，所述元件设置有用于所述转子的轴的最靠近所述入口的端部的加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于压缩待压缩气体的元件，所述待压缩气体处于
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40℃或更低的低温下，所述元件(1)设置有外壳(2)，所述外壳(2)容纳相对于所述外壳(2)可旋转地布置的至少一个转子(3)并且具有用于所述待压缩气体的入口(6)和用于压缩气体的出口(7)，其特征在于，所述元件(1)构造成用于通过为所述元件(1)提供延伸穿过所述外壳(2)的加热管道(8)来压缩所述具有低温的待压缩气体，所述加热管道(8)设置有第一热介质以高于上述低温的温度被引入所述外壳(2)的入口(9)和所述第一热介质从所述外壳(2)排出的出口(10)。2.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，所述待压缩气体的温度最高为
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60℃，并且更优选最高为
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100℃。3.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述第一热介质是水和二醇的混合物，其中具有至少40％的二醇。4.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述加热管道(8)的所述入口(9)被定位成使得在所述外壳(2)的所述入口(6)和所述加热管道(8)的所述入口(9)之间交换热量。5.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述加热管道(8)的所述出口(10)被定位成使得在所述外壳(2)的所述出口(7)和所述加热管道(8)的所述出口(10)之间交换热量。6.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述加热管道(8)设置有分支，所述分支被定位成使得在这些分支和所述入口(6)之间交换热量。7.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述加热管道(8)具有多个弯曲部和/或曲线部，所述弯曲部和/或曲线部被定位成使得在一方面所述弯曲部和/或曲线部和另一方面所述入口(6)之间交换热量。8.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述加热管道(8)被设计成使得所述第一热介质能够从所述外壳(2)的入口部分流动到所述外壳(2)的出口部分和/或所述第一热介质能够从所述外壳(2)的出口部分流动到所述外壳(2)的入口部分，所述入口部分根据所述转子(3)的轴(5)的轴向方向位于所述外壳(2)的其中所述入口(6)所在的一侧上，所述出口部分根据所述轴(5)的轴向方向位于所述外壳(2)的其中所述出口(7)所在的一侧上。9.根据权利要求1或2所述的元件，其特征在于，所述转子(3)借助于支承件(4)相对于所述外壳(2)可旋转地布置，并且所述元件(1)设置有用于以高于所述低温的温度向所述支承件(4)注入第二热介质的注入回路(11)。10.根据权利要求9所述的元件，其特征在于，具有用于所述第二热介质的第一进给点(12)的所述注入回路(11)的第一管道(15a)位于所述外壳(2)的第一部分中，所述第一部分根据所述转子(3)的轴(5)的轴向方向位于所述外壳(2)的其中所述入口(6)所在的一侧上。11.根据权利要求9所述的元件，其特征在于，具有用于所述第二热介质的第二进给点(13)的所述注入回路(11)的第二管道(15b)位于所述外壳(2)的第二部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：阿特拉斯，
类型：发明
国别省市：