【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液环压缩机，具体涉及一种两级液环压缩机及气体压缩方法。
技术介绍
1、液环压缩机在工作时，液环能够使得压缩气体充分冷却，吸收压缩过程产生的热量，实现等温压缩过程。这一特点使得液环压缩机适用于易燃易爆气体，但受限于结构和工作液体，液环压缩机的压缩比较低。
2、如果通过增大叶轮的半径来达到提高压缩比的目的，叶片搅动液体造成的能量损失会增加，降低效率；同时叶轮尺寸偏大对叶片的强度提出了较高的要求，因此，在高排气压力下通常采用两级液环压缩机。在现有技术中，对于大气量的两级液环压缩机，第一压缩级叶轮的轴向长度较长，工作过程中气体与液环的接触路径长，这增大了气体流动过程中的损失。而如果减小叶轮的轴向长度，采用增大叶轮偏心距的方式来实现液环压缩机的大气量，则容易造成液环的浸没深度下降，液环压缩机的性能降低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种两级液环压缩机及气体压缩方法，提高液环压缩机的压缩比，同时降低工作过程中气体流动的阻力损失，提高液环压缩机的性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术有如下的技术方案：
3、第一方面，提供一种两级液环压缩机，包括主轴，主轴上设有第一压缩级和第二压缩级；第一压缩级包括安装在主轴上的一级叶轮，一级叶轮偏心安装于一级泵体内部的一级工作腔中，一级泵体的前端安装一级进气圆盘，后端安装一级排气圆盘；一级叶轮上设置肋片将一级工作腔分隔为两个部分；第二压缩级包括安装在主轴上的二级叶轮，二级
4、作为一种优选方案，所述一级泵体的内部设有一级工作腔、进气腔和排气腔，进气腔和排气腔之间被第一壁面隔开，所述进气腔上开设有进气孔口与一级泵体外部连通。
5、作为一种优选方案，所述一级进气圆盘上开设有第一进气腔口和第一排气腔口，分别与进气腔和排气腔连通，且被供水通道和润滑通道隔开，同时设有第一供水口和第一排水口。
6、作为一种优选方案，所述一级叶轮的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第一密封水路，第一密封水路与第一供水口连通；所述二级叶轮的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第二密封水路，所述二级排气圆盘上开设有与第二密封水路连通的第二供水口。
7、作为一种优选方案，所述一级排气圆盘上开设有第二进气腔口和第二排气腔口，分别与进气腔和排气腔连通，且第二进气腔口和第二排气腔口之间被第二壁面隔开。
8、作为一种优选方案，由一级排气圆盘与二级进气圆盘形成级间腔，级间盘上设置有用于隔绝进气腔和级间腔的第三壁面以及第四壁面。
9、作为一种优选方案，所述一级叶轮和二级叶轮之间布置有第一轴套，二级叶轮和填料密封之间布置有第二轴套。
10、作为一种优选方案，所述二级进气圆盘上关于圆心对称设置有第一进气口和第二进气口，且所述二级排气圆盘上关于圆心对称设置有第一排气口和第二排气口。
11、作为一种优选方案，所述一级进气圆盘的前端安装一级端盖，一级端盖上设置有供水管路和排水管路，通过设置在一级端盖上的第五壁面以及供水管路将进排气路径分隔开。
12、一种基于所述的两级液环压缩机的气体压缩方法，包括：
13、气体进入到一级泵体中，首先，经由一级泵体内部的进气腔，从一级进气圆盘和一级排气圆盘分别进入一级端盖和级间盘中，再进入一级叶轮的两侧同时进行单作用式压缩过程；随后，一侧气体从一级进气圆盘进入一级泵体内部的排气腔，再从一级排气圆盘与另一侧气体汇合，集中进入到级间腔；最后，经过第二压缩级采用双作用式压缩，完成整个压缩过程。
14、相较于现有技术，本专利技术至少具有如下的有益效果：
15、通过在一级叶轮上设置肋片将一级工作腔分隔为两个部分，使得气体的压缩过程在两侧同时进行，最终，气体汇聚到级间腔进行集中，再进入双作用式第二压缩级进行压缩。相较于现有技术，本专利技术的两级液环压缩机避免了因一级叶轮过长而造成一级工作腔内气体与液环接触路径过长，降低了流动过程中的阻力损失。同时，在相同气量下，设计上能够选择更小的偏心距，有利于液环的稳定工作，提高液环压缩机的性能。本专利技术第二压缩级采用双作用式进行压缩，双作用式具有吸气量大、受力平衡性好等优点。两级液环压缩机常用于排气压力较高的场合，尤其对于第二压缩级，其承担着接近排气压力的载荷。本专利技术第二压缩级采用的双作用式，能够自动平衡不同角度下的径向力，降低轴的受力，增强工作的可靠性。双作用式旋转一周包括两次吸气过程，吸气量大，有利于减小叶轮的轴向长度。本专利技术的第一压缩级采用单作用式，叶轮偏心安置；第二压缩级采用双作用式，叶轮同心安置，因此，第一压缩级的泵体相较于第二压缩级的泵体在面积上存在差别。本专利技术利用该空间作为第一压缩级的吸气腔和排气腔，一方面便于实现第一压缩级两侧进气，另一方面去除了外部连接一、二压缩级的气体通路，将其设置在一级泵体中，使整机结构更加紧凑，体积更小。
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1.一种两级液环压缩机，其特征在于，包括主轴(1)，主轴(1)上设有第一压缩级(2)和第二压缩级(3)；第一压缩级(2)包括安装在主轴(1)上的一级叶轮(5)，一级叶轮(5)偏心安装于一级泵体(6)内部的一级工作腔(21)中，一级泵体(6)的前端安装一级进气圆盘(4)，后端安装一级排气圆盘(7)；一级叶轮(5)上设置肋片将一级工作腔(21)分隔为两个部分；第二压缩级(3)包括安装在主轴(1)上的二级叶轮(10)，二级叶轮(10)与二级泵体(11)同心安装，二级泵体(11)的前端安装二级进气圆盘(9)，后端安装二级排气圆盘(12)；一级排气圆盘(7)与二级进气圆盘(9)之间设置有级间盘(8)。
2.根据权利要求1所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级泵体(6)的内部设有一级工作腔(21)、进气腔(22)和排气腔(23)，进气腔(22)和排气腔(23)之间被第一壁面(24)隔开，所述进气腔(22)上开设有进气孔口(20)与一级泵体(6)外部连通。
3.根据权利要求2所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级进气圆盘(4)上开设有第一进气腔口(25)和第一排
4.根据权利要求3所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级叶轮(5)的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第一密封水路(13)，所述第一密封水路(13)与第一供水口(15)连通；所述二级叶轮(10)的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第二密封水路(14)，所述二级排气圆盘(12)上开设有与第二密封水路(14)连通的第二供水口(16)。
5.根据权利要求2所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级排气圆盘(7)上开设有第二进气腔口(30)和第二排气腔口(31)，分别与进气腔(22)和排气腔(23)连通，且第二进气腔口(30)和第二排气腔口(31)之间被第二壁面(32)隔开。
6.根据权利要求2所述的两级液环压缩机，其特征在于，由一级排气圆盘(7)与二级进气圆盘(9)组成级间腔，级间盘(8)上设置有用于隔绝进气腔(22)和级间腔的第三壁面(33)以及第四壁面(34)。
7.根据权利要求1所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级叶轮(5)和二级叶轮(10)之间布置有第一轴套(17)，二级叶轮(10)和填料密封之间布置有第二轴套(18)。
8.根据权利要求1所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述二级进气圆盘(9)上关于圆心对称设置有第一进气口(35)和第二进气口(36)，且所述二级排气圆盘(12)上关于圆心对称设置有第一排气口(37)和第二排气口(38)。
9.根据权利要求1所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级进气圆盘(4)的前端安装一级端盖(19)，一级端盖(19)上设置有供水管路(39)和排水管路(40)，通过设置在一级端盖(19)上的第五壁面(41)以及供水管路(39)将进排气路径分隔开。
10.一种基于权利要求1至9中任意一项所述的两级液环压缩机的气体压缩方法，其特征在于，包括：气体进入到一级泵体(6)中，首先，经由一级泵体(6)内部的进气腔(22)，从一级进气圆盘(4)和一级排气圆盘(7)分别进入一级端盖(19)和级间盘(8)中，再进入一级叶轮(5)的两侧同时进行单作用式压缩过程；随后，一侧气体从一级进气圆盘(4)进入一级泵体(6)内部的排气腔(23)，再从一级排气圆盘(7)与另一侧气体汇合，集中进入到级间腔；最后，经过第二压缩级(3)采用双作用式压缩，完成整个压缩过程。
...【技术特征摘要】
1.一种两级液环压缩机，其特征在于，包括主轴(1)，主轴(1)上设有第一压缩级(2)和第二压缩级(3)；第一压缩级(2)包括安装在主轴(1)上的一级叶轮(5)，一级叶轮(5)偏心安装于一级泵体(6)内部的一级工作腔(21)中，一级泵体(6)的前端安装一级进气圆盘(4)，后端安装一级排气圆盘(7)；一级叶轮(5)上设置肋片将一级工作腔(21)分隔为两个部分；第二压缩级(3)包括安装在主轴(1)上的二级叶轮(10)，二级叶轮(10)与二级泵体(11)同心安装，二级泵体(11)的前端安装二级进气圆盘(9)，后端安装二级排气圆盘(12)；一级排气圆盘(7)与二级进气圆盘(9)之间设置有级间盘(8)。
2.根据权利要求1所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级泵体(6)的内部设有一级工作腔(21)、进气腔(22)和排气腔(23)，进气腔(22)和排气腔(23)之间被第一壁面(24)隔开，所述进气腔(22)上开设有进气孔口(20)与一级泵体(6)外部连通。
3.根据权利要求2所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级进气圆盘(4)上开设有第一进气腔口(25)和第一排气腔口(26)，分别与进气腔(22)和排气腔(23)连通，且被供水通道(27)和润滑通道(28)隔开，同时设有第一供水口(15)和第一排水口(29)。
4.根据权利要求3所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级叶轮(5)的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第一密封水路(13)，所述第一密封水路(13)与第一供水口(15)连通；所述二级叶轮(10)的轮毂上设有用于实现级间侧轴向间隙密封的第二密封水路(14)，所述二级排气圆盘(12)上开设有与第二密封水路(14)连通的第二供水口(16)。
5.根据权利要求2所述的两级液环压缩机，其特征在于，所述一级...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭蓓，刘浩，贠嘉轩，罗磊磊，张泽毓，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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