一种低温BOG双螺杆压缩机制造技术

本发明专利技术涉及一种低温BOG双螺杆压缩机，属于气体变容式机械技术领域。包括机壳，所述机壳内设有转子腔，所述转子腔的一端为进气端，所述转子腔的另一端为排气端，所述转子腔内安装一对间隙啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子通过第一转子轴被安装在所述转子腔内，所述阳转子通过第二转子轴被安装在所述转子腔内，所述阴转子和阳转子为具有相反旋向的螺旋形齿，从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙逐渐变大。本发明专利技术可直接压缩低温气体，压缩机入口气体最低温度为

【技术实现步骤摘要】
一种低温BOG双螺杆压缩机


[0001]本专利技术涉及一种低温BOG双螺杆压缩机，属于液体变容式机械


技术介绍

[0002]液化天然气（英文全称Liquefied Natural Gas，简称LNG）是目前公认的地球上最干净的化石原料，是今后全球能源发展的重要方向，其生产量、需求量逐年递增。LNG在储存运输过程中（如LNG接收站、LNG船）以及在生产过程中，低温LNG储罐都不可避免的会和外界进行热交换，导致LNG储存容器内部分低温液态天然气蒸发成为低温闪蒸汽（英文全称Boiled Off Gas，简称BOG）。BOG形成后会增加储存容器压力，对设备运行存在很大安全隐患，必须将多余的BOG排放出去，后端工艺一般采用增压后再冷凝或增压后外输的方式。
[0003]LNG储罐的BOG温度一般为
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160℃，不高于
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130℃，市面上多采用低温往复或低温迷宫式压缩机对BOG进行增压，但低温往复或低温迷宫式压缩机存在易损件多、成本高的缺点；喷油双螺杆压缩机由于易损件少、可靠性高，在BOG增压应用中逐渐增多，但由于低温BOG压缩机工作时为低温环境，工作时吸排气温度差能达到160℃，压缩机的材质具有热胀冷缩的特点，压缩机处于工作状态时，进气端温度低，转子发生冷缩，转子间间隙增大，出气端温度高，转子发生热胀，转子件间隙减小，导致压缩机内从进气端至出气端转子间的间隙不均匀，影响压缩机效率，并且压缩机内的润滑油的粘度与温度有关，温度越低，粘度越大，在低温下润滑油无法满足机械润滑要求，因而，常规喷油双螺杆压缩机因材质、润滑油等原因无法直接压缩低温BOG。
[0004]现有的解决方式是在压缩机前配套复热器，将低温BOG复热到常温后才能进入压缩机，低温BOG复热后，一定质量的气体的体积流量将显著增大，导致压缩机机型增大，并增大压缩机轴功率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：一种低温BOG双螺杆压缩机，包括机壳，所述机壳内设有转子腔，所述转子腔的一端为进气端，所述转子腔的另一端为排气端，所述转子腔内安装一对间隙啮合的阴转子和阳转子，所述阴转子通过第一转子轴被安装在所述转子腔内，所述阳转子通过第二转子轴被安装在所述转子腔内，所述阴转子和阳转子为具有相反旋向的螺旋形齿，从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙逐渐变大。
[0007]本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术的压缩机从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙逐渐变大，转子装配状态下的设计间隙与实际工作状态下的间隙不同，压缩机的进气端为压缩过程的低温段，在工作时阴转子和阳转子位于压缩过程低温段的间隙将由于冷缩而增大，所以将阴转子和阳转子设计间隙设计的小一些，压缩机的排气端为压缩过程的高温段，在工作时阴转子和阳转子位于压
缩过程高温段的间隙将由于热胀而减小，所以将阴转子和阳转子设计间隙设计的大一些，这样在压缩机工作时，阴转子和阳转子间的啮合间隙从进气端至排气端均处于最优状态，提高压缩机工作效率，本专利技术可直接压缩低温气体，压缩机入口气体最低温度为
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196℃，可广泛应用于低温BOG直接增压，压缩机工作效率高、结构紧凑、噪音低、工作可靠、维护方便。
[0008]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0009]进一步的，从进气端到排气端，所述阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值根据转子工作温度确定，满足：式中：Δc为阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值，c为阴转子和阳转子之间的啮合间隙的设计值，T为转子工作温度，T的单位为℃，T0为室温，T0的单位为℃，l为型线法向尺寸，l的单位为m，α为转子的热膨胀系数，α的单位为1/℃。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是，压缩机的进气端为压缩过程的低温段，压缩机的排气端为压缩过程的高温段，转子工作温度从进气端到排气端逐渐升高，转子设计间隙从进气端到排气端逐渐增大，这样在压缩机工作时，转子工作间隙从进气端至排气端均处于最优状态。
[0011]进一步的，所述阴转子和阳转子之间不接触，所述第一转子轴和第二转子轴之间还通过齿轮组传动连接。
[0012]进一步的，所述机壳内还设有第一轴承腔和第二轴承腔，所述第一轴承腔和第二轴承腔分别位于所述转子腔的两侧，所述第一轴承腔和第二轴承腔内设有轴承，所述第一转子轴的两端分别通过第一轴承腔和第二轴承腔内的轴承支撑，所述第一转子轴的两端均套接非接触密封件，所述第二转子轴的两端分别通过第一轴承腔和第二轴承腔内的轴承支撑，所述第二转子轴的两端均套接非接触密封件。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是，本专利技术的低温双螺杆压缩机内部设计组合式密封结构，将低温压缩腔与第一轴承腔有效隔离，工作时向第一轴承腔喷油，满足轴承、齿轮的润滑需求，转子腔内压缩过程为无油压缩，避免低温气体将润滑油固化。
[0014]进一步的，所述非接触密封件为组合式非接触密封组件，所述组合式非接触密封组件包括密封件本体，所述密封件本体上设有浮环密封、迷宫密封和螺旋密封。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是，密封结构稳定可靠。
[0016]进一步的，所述机壳、所述阴转子和阳转子均由不锈钢材质制成。
[0017]进一步的，所述机壳包括进气端体、中间机体和排气端体，所述进气端体的上方设有进气口，所述排气端体上设有排气口，所述转子腔开设在中间机体内，所述进气口、转子腔和排气口依次连通。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是，采用径向和轴向进气，能够减小压缩机的进气阻力。
[0019]进一步的，所述第一转子轴的两端均通过径向力滚动轴承支撑，所述第二转子轴的两端也均通过径向力滚动轴承支撑，所述第一转子轴靠近排气端的一侧还设有轴向力滚动轴承，所述第二转子轴靠近排气端的一侧也设有轴向力滚动轴承。
[0020]进一步的，所述第二转子轴靠近进气端的一端还设有平衡活塞，所述平衡活塞用于平衡阳转子的轴向力。
[0021]采用上述进一步方案的有益效果是，平衡活塞布置在靠近阳转子进气端一侧，通过平衡活塞平衡两侧压差，可有效平衡阳转子的轴向力，减小轴向力轴承载荷，并缓和运行过程中气体对阳转子的轴向冲击。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的压缩机的正视图；图2为本专利技术的图1的A
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A向剖视图；图3为本专利技术的图2的B
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B向剖视图；图4为本专利技术的组合式非接触密封组件的剖视图；图5为本专利技术的图4中浮环密封的放大结构示意图；图6为本专利技术的图4中迷宫密封的放大结构示意图；图7为本专利技术的图4中螺旋密封的放大结构示意图；图8为本专利技术的转子工作温度和转子间隙之间的关系图；图中，1、进气端体；101、进气口；2、中间机体；3、排气端体；301、排气口；4、齿轮组；401、主动齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温BOG双螺杆压缩机，包括机壳，所述机壳内设有转子腔，所述转子腔的一端为进气端（A），所述转子腔的另一端为排气端（B），所述转子腔内安装一对间隙啮合的阴转子（7）和阳转子（9），所述阴转子（7）通过第一转子轴被安装在所述转子腔内，所述阳转子（9）通过第二转子轴被安装在所述转子腔内，所述阴转子（7）和阳转子（9）为具有相反旋向的螺旋形齿，其特征在于，从进气端（A）到排气端（B），阴转子（7）和阳转子（9）之间的啮合间隙逐渐变大。2.根据权利要求1所述的低温BOG双螺杆压缩机，其特征在于，从进气端（A）到排气端（B），所述阴转子（7）和阳转子（9）之间的啮合间隙变化值根据转子工作温度T确定，满足：式中：Δc为阴转子和阳转子之间的啮合间隙变化值；c为阴转子和阳转子之间的啮合间隙的设计值；T为转子工作温度，T的单位为℃；T0为室温，T0的单位为℃；l为型线法向尺寸，l的单位为m；α为转子的热膨胀系数，α的单位为1/℃。3.根据权利要求1所述的低温BOG双螺杆压缩机，其特征在于，所述阴转子（7）和阳转子（9）之间不接触，所述第一转子轴和第二转子轴之间通过齿轮组（4）传动连接。4.根据权利要求1所述的低温BOG双螺杆压缩机，其特征在于，所述机壳内还设有第一轴承腔和第二轴承腔，所述第一轴承腔和第二轴承腔分别位于所述转子腔的两侧，所述第一轴承腔和第二轴承腔内设有轴承，所述第一转子轴的两端分别通过第一轴承腔和第二轴承腔内的轴承支撑，所述第一转子轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会明，徐树伍，曲宏伟，赵宝国，剧成成，缪会军，郭洋洋，陈玉红，韩要坤，刘富林，钱金宝，张松林，孙瑞君，
申请(专利权)人：山东冰轮海卓氢能技术研究院有限公司山东盟泰环境技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：