机械式压缩机

本发明涉及一种机械式压缩机。

在维持过程循环的设备中，需要配备机械式压缩机，如回转滑阀 式泵或液体旋转机。气态的输送介质流过压缩机后被挤压，在许多情 况下变得很热，所以必须将受压缩的气体冷却到适于过程的温度。对 此，迄今已知的冷却气体的措施，要求显著增加附加的设备性开支， 并需有较多的能量消耗。

美国文件4,758,138这样地描述了一种旋转式的压缩机组，其中， 液体通过注入装置注入吸入侧，以便在那里在压缩过程中对于待压缩 的介质进行冷却。在压力侧有一后冷却器和一液体分离器，其液体容 器与注入装置连接。该装置的缺点是，由于各种组件甚多因而安装费 用甚高，同时泵的冷却耗费能源也较大。

本发明的目的是制成一种机械式压缩机，其中只需要少量的能量 和附加少量的设备性开支，便可将被压缩的气态的输送介质，冷却到 符合过程要求的温度。

按本发明上述目的是这样达到的，这种机械式压缩机具有以下特 征，

a)吸入管道连接在第一连接孔上，压力管道连接在第二连接孔 上；

b)后冷却部件由两个分开的腔和至少一个隔壁组成，它的第一腔 与吸入管道连接，它的第二腔与压力管道连接；

c)至少一根用于注入液体的注射管，在冷却部件之前和(或)在后 冷却部件中，与吸入管道相连通。

按照本发明的机械式压缩机有一个后冷却部件，它由两个分开的 腔室和至少一个公共隔壁组成。后冷却部件的第一腔与吸入管道连 通，吸入管道中流过输送介质。流过吸入管道的输送介质下文中称为 吸入空气。后冷却部件的第二腔与压力管道相连，压力管道中流过从 压缩机排出的气态输送介质。流过压力管道的输送介质下文中称为排 出空气。

在压力管道中的排出空气，比吸入管道中的吸入空气温度高。因 此，在后冷却部件中，排出空气和吸入空气之间进行着热交换。为了 提高对排出空气的冷却效果，通过注射管将液体，最好是水，注入吸 入管道。在注入过程中汽化了的液体，使吸入管道内的吸入空气，部 分或全部饱和。使注入的液体汽化所需的汽化热从吸入空气中吸取， 从而冷却了流入吸入管道内的吸入空气。由此，在吸入空气和排出空 气之间的温度降增大，从而由于改善了热交换而增强了对排出空气的 冷却效果。

按本发明的这种排出空气的冷却原理，不仅限于回转滑阀式泵和 摇杆式活塞泵，而且还适用于其他类型的机械式压缩机，例如液体旋 转机。对于液体旋转机，这种原理所具有的优点是，由于较强地冷却 排出空气，使蒸汽状工作液的一部分，附加地从排出空气中凝结出来。 冷凝后的工作液重新回到液体循环中去，或回到气体流动中去。按本 发明的排出空气冷却原理，不仅有利于冷却排出空气，而且还能回收 工作液。因此，在工作液循环中不必补充工作液，或只需要补充少量 工作液。这样一来，可靠地制止或延缓了工作液中化学成分、固体和 石灰浓度的持续增长，以及由此而引起的腐蚀、污染和钙化。

使用液体旋转机作为机械式压缩机，与回转滑阀式泵相比，有许 多优点。与回转滑阀式泵相比，液体旋转机对于由输送介质引起的固 体污染不那么敏感。此外，液体旋转机还起气体滤清器的作用，因为 它将输送介质中的固体(例如灰尘)约束在工作液循环中，并在沉淀 池中(流速最低的地方)沉淀出来。除此以外，液体旋转机的工作轮 非接触式地工作(压缩介质是此工作液)，因此，与回转滑阀式泵相 比，它基本上不磨损。

在后冷却部件中，“腔室”(Kammer)在概念上应理解为在结构上 有各种可能性，它们至少有一个在吸入管道和排出空气管道之间起热 传导面作用的隔壁。这一点例如也可以通过将管道互相套入地编排在 一起来达到。

本发明以及其他有优点的设计，在下面借助于示意性表示的一个 实施例详细说明。其中：

图1是按本发明的机械式压缩机的第一种实施形式；

图2是按本发明的机械式压缩机的第二种实施形式；

图1中用1表示设计为液体旋转机的机械式压缩机。在液体旋转 机1的第一连接孔11上连接着吸入管道2。在液体旋转机1的起相反 作用的第二连接孔12上，通过连接管道3与液体沉淀池4相连。

液体沉淀池4上有一根排出空气管道5，液体沉淀池4通过返回 管道6与液体旋转机1相连。

此外，液体旋转机1有一个后冷却部件7，它的第一腔71与吸入 管道2连通，它的第二腔72与排出空气管道5连接。在附图所示的液 体旋转机1的结构中，从后冷却部件7引出的排出空气管道5的一端 51，分出一条支线为冷凝管道8，凝结后的工作液经冷凝管道8送回 液体沉淀池4并因而回到工作液循环中去(实线)，和(或)送回气体流 动中去(虚线)。

冷凝管道8并不是一定要从排出空气管道5的端部51引出；冷凝 管道8也可以直接从后冷却部件7的腔72引出，然后再通入吸入管道 2或液体沉淀池4。

后冷却部件7的结构并不限于附图所示之实施例。后冷却部件7 也可以直接装在沉淀池4的排气接头上。这样做的优点是，冷凝液可 借助于其重力直接流回沉淀池4中。因此省去了冷凝管道。

通过注射管9，将工作液在后冷却部件7之前注入吸入管道2。 在附图所示之实施例中，此注射管9是从返回管道6分出的。

在液体沉淀池4中从气态输送介质沉淀下来的工作液，通过一台 设在返回管道6中的热交换器10冷却。该热交换器也可设计为空气冷 却器。所以，只有经过冷却的工作液才经过注射管9注入吸入管道2 中。

在吸入管道2中流动的输送介质，由于在注入时汽化的工作液， 最好是水，而部分或全部饱和。为了汽化注入的工作液所必不可少的 汽化热，从在吸入管道中的输送介质中吸取，从而冷却了此输送介质。 这样一来，增大了在吸入管道2中流动的输送介质(吸入空气)和在 排出空气管道5中流动的输送介质(排出空气)之间本已存在的温度 梯度。

图1所表示的液体旋转机按闭式的工作液循环工作。因此，取决 于吸入压力，只需添加小量的工作液或完全不需要添加工作液(补水， 水中含有化学成分、固体和石灰)。所以可靠地阻止或延缓了由化学 成分引起的腐蚀、由固体造成的污染和钙化。

按本发明冷却排出空气的原理，不仅限于液体旋转机，而且适用 于所有的机械式压缩机。图2表示无润滑运行的容积式泵的例子，容 积式泵仍用数字1表示。在容积式泵1的第一连接孔11上连接着吸入 管道2。在容积式泵1的起相反作用的第二连接孔12上，连接着压力 管道3，在图2所示的实施例中，压力管道3直接通入后冷却部件7 中。后冷却部件7由两个分开的腔71和72组成。后冷却部件7的第 一腔71与吸入管道2连通，它的第二腔72与压出管道3相连。

通过注射管9，将经冷却的液体在后冷却部件7之前注入吸入管 道2。这些液体例如可从过程循环中取出。通过在吸入管道2中注入 液体，可获得已针对图1阐明的冷却效果。