一种换热式压缩机制造技术

本发明专利技术涉及压缩机技术领域，具体涉及一种换热式压缩机，包括：压缩壳体，其内壁上固定安装有第一叶片，第一叶片内设有换热流道，换热流道与外界连通，以向换热流道内输入和输出换热介质；驱动轴，安装在压缩壳体内，驱动轴与压缩壳体同轴设置，驱动轴上安装有第二叶片，第一叶片与第二叶片之间沿驱动轴的轴线方向交替排布。在压缩机运行期间，换热介质在第一叶片内进行换热后将热量带出到压缩壳体外，来带走流体被压缩时产生的压缩热。一方面实现了换热和压缩一体化，过程的简化有利于能量回收利用；另一方面通过调节作为换热介质的冷却流体流量和流速，在宽工况运行条件下使压缩过程为近等温压缩，降低了压缩机的功耗，实现系统效率的最大化。率的最大化。率的最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种换热式压缩机


[0001]本专利技术涉及压缩机
，具体涉及一种换热式压缩机。

技术介绍

[0002]压缩机是一种用于提升流体压力的从动流体机械，是压缩空气储能系统的关键部件之一。在压缩空气储能系统的压缩过程中气体的温度和压力均会得到提升，其中高压气体会储存在储气罐中，而产生的压缩热一般有两种处理方式：现有技术中的压缩空气储能系统中，这部分热量通常被冷却水带走，最终耗散掉；现有技术中蓄热式压缩空气储能系统中则将这部分热量在储能时储存起来，在释能时用这部分热量加热膨胀机入口空气，实现能量的回收利用，从而提高系统效率。
[0003]压缩热的产生会增加压缩机耗功，现有技术中为了降低压缩机功耗，通常采用的是级间冷却方法，使压缩机中工质温度保持在较低的范围内，从而达到将低压缩机耗功和保护压缩机部件的目的。但是在压缩空气储能系统内增加级间冷却器，大大延长了工作介质的流动路程，工作介质的流道繁琐，导致工作介质在流动过程中热损失较高，降低了系统整体的运行效率。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中压缩空气储能系统热损失较高，导致运行效率较低的缺陷，从而提供一种换热式压缩机及具有其的压缩空气储能系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种换热式压缩机，包括：
[0006]压缩壳体，其内壁上固定安装有第一叶片，第一叶片内设有换热流道，换热流道与外界连通，以向换热流道内输入和输出换热介质；
[0007]驱动轴，安装在压缩壳体内，驱动轴与压缩壳体同轴设置，驱动轴上安装有第二叶片，第一叶片与第二叶片之间沿驱动轴的轴线方向交替排布。
[0008]可选地，驱动轴内沿轴向设置有过液通道，过液通道与外界连通；
[0009]还包括：密封套管，同轴套设安装在驱动轴上，密封套管与驱动轴转动配合，密封套管分段设置在多个第二叶片之间，换热流道一端与密封套管内腔连通，另一端贯穿压缩壳体与外界连通，每段密封套管的内腔均分别与过液通道连通。
[0010]可选地，第二叶片上设置有辅助流道，辅助流道的进口和出口均与过液通道连通。
[0011]可选地，过液通道内设置有格挡件，格挡件设于同一辅助流道的进口与出口之间，格挡件将过液通道的径向完全填充。
[0012]可选地，换热流道两端均贯穿压缩壳体与外界连通。
[0013]可选地，压缩壳体侧壁内设置有进液流道，换热流道的进口与进液流道连通。
[0014]可选地，进液流道呈螺旋状连续设置。
[0015]可选地，换热流道的进口端安装有流量控制件。
[0016]可选地，压缩壳体内安装有温度监测件。
[0017]可选地，换热流道呈波纹状连续设置。
[0018]HA202206556
[0019]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0020]1.本专利技术提供的换热式压缩机，包括：压缩壳体，其内壁上固定安装有第一叶片，第一叶片内设有换热流道，换热流道与外界连通，以向换热流道内输入和输出换热介质；驱动轴，安装在压缩壳体内，驱动轴与压缩壳体同轴设置，驱动轴上安装有第二叶片，第一叶片与第二叶片之间沿驱动轴的轴线方向交替排布。
[0021]在压缩机运行期间，向换热流道内通入换热介质，换热介质从压缩壳体的内壁流入到第一叶片内，在第一叶片内与压缩壳体内的被压缩的流体进行换热后将热量带出到压缩壳体外，来带走流体被压缩时产生的压缩热。一方面实现了换热和压缩一体化，过程的简化有利于能量回收利用；另一方面通过调节作为换热介质的冷却流体流量和流速，在宽工况运行条件下使压缩过程为近等温压缩，最大程度降低压缩机功耗，实现系统效率的最大化。
[0022]2.本专利技术提供的换热式压缩机，驱动轴内沿轴向设置有过液通道，过液通道与外界连通；还包括：密封套管，同轴套设安装在驱动轴上，密封套管与驱动轴转动配合，密封套管分段设置在多个第二叶片之间，换热流道一端与密封套管内腔连通，另一端贯穿压缩壳体与外界连通，每段密封套管的内腔均分别与过液通道连通。通入到第一叶片的换热介质分别从压缩壳体内壁进入到第一叶片，然后在驱动轴内的过液通道中汇合后流出到压缩壳体外，减少压缩壳体侧壁上的进出口，保证压缩壳体的密封性和结构强度，同时能够使换热介质在第一叶片中的换热流道中完成换热后能够及时排出，不再回流道第一叶片或压缩壳体中，避免不同温度的换热介质之间发生热交换，提升换热效率。
[0023]3.本专利技术提供的换热式压缩机，第二叶片上设置有辅助流道，辅助流道的进口和出口均与过液通道连通。通过在第二叶片上设置辅助流道，使得从换热流道中输出的换热介质能够在第二叶片中的辅助流道内继续对压缩热进行吸HA202206556
[0024]收，使得对压缩热的吸收更加充分。
[0025]4.本专利技术提供的换热式压缩机，压缩壳体侧壁内设置有进液流道，换热流道的进口与进液流道连通。通过设置进液流道，使得换热介质在进入到第一叶片的换热流道前对在压缩壳体侧壁时对压缩壳体内部的压缩热进行预吸收，能够提升换热介质对压缩热吸收的充分程度，增加单位体积的换热介质的吸热量。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术的实施方式中提供的换热式压缩机的结构示意图。
[0028]图2为本专利技术的实施方式中提供的第一叶片的结构示意图。
[0029]图3为本专利技术的实施方式中提供的第一叶片的内部结构示意图。
[0030]图4为本专利技术的另一实施方式中提供的换热式压缩机的结构示意图。
[0031]图5为本专利技术的另一实施方式中提供的换热式压缩机的结构示意图。
[0032]图6为本专利技术的实施方式中提供的进液流道的结构示意图。
[0033]附图标记说明：1、压缩壳体；2、第一叶片；3、第二叶片；4、工质进口；5、工质出口；6、换热流道；7、进液流道；8、辅助流道；9、进液管路；10、出液管路；11、流体控制阀；12、温度传感器；13、驱动轴；14、过液通道；15、密封套管。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热式压缩机，其特征在于，包括：压缩壳体(1)，其内壁上固定安装有第一叶片(2)，所述第一叶片(2)内设有换热流道(6)，所述换热流道(6)与外界连通，以向所述换热流道(6)内输入和输出换热介质；驱动轴(13)，安装在所述压缩壳体(1)内，所述驱动轴(13)与所述压缩壳体(1)同轴设置，所述驱动轴(13)上安装有第二叶片(3)，所述第一叶片(2)与所述第二叶片(3)之间沿所述驱动轴(13)的轴线方向交替排布。2.根据权利要求1所述的换热式压缩机，其特征在于，所述驱动轴(13)内沿轴向设置有过液通道(14)，所述过液通道(14)与外界连通；还包括：密封套管，同轴套设安装在所述驱动轴(13)上，所述密封套管与所述驱动轴(13)转动配合，所述密封套管分段设置在多个第二叶片(3)之间，所述换热流道(6)一端与所述密封套管内腔连通，另一端贯穿所述压缩壳体(1)与外界连通，每段所述密封套管的内腔均分别与所述过液通道(14)连通。3.根据权利要求2所述的换热式压缩机，其特征在于，所述第二叶片(3)上设置有辅助流道...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华良，尹钊，王嘉辉，徐玉杰，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：