离心压缩机.pdf

本发明提供一种离心压缩机(10)，在要压缩低温气体(例如-60℃以下的乙烯气)的情况下，可将机室的热收缩、尤其是机室一端部(具备吸入口的一侧端部)的热收缩吸收，可防止旋转轴和轴承的间隙的减小(可将间隙维持在适宜的值(规定的值))，防止在该位置(部位)的烧结。该离心压缩机(10)，设有机室，该机室通过轴承(15、22)对具有多级叶轮(12)的旋转轴(11)进行轴承支承，并且在所述旋转轴(11)的长度方向的一端部具备用于取入工作流体的吸入口，其中，在所述机室(14b)的一端部、且在位于所述轴承(15、22)的半径方向外侧的区域设有沿所述旋转轴(11)的长度方向延伸的至少一个槽(23)。

1.  一种离心压缩机，设有机室，该机室通过轴承对具有多级叶轮的旋转轴进行轴承支承，并且在所述旋转轴的长度方向上的一端部具有取入工作流体的吸入口，其特征在于，
在所述机室的一端部、且在位于所述轴承的半径方向外侧的区域设有沿所述旋转轴的长度方向延伸的至少一个槽。

2.  如权利要求1所述的离心压缩机，其特征在于，所述槽的底部形成为具有圆角。

离心压缩机
技术领域
本发明涉及一种离心压缩机，特别是涉及对低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)进行压缩的离心压缩机。
背景技术
作为离心压缩机，例如已知有专利文献1中公开的离心压缩机。
专利文献1：(日本)特开2001—3893号公报
另外，在要使用上述专利文献1中公开的离心压缩机压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)的情况下，在壳体(机室)、尤其是壳体的一端部(具备吸入口的一侧端部)产生热收缩，该热收缩导致旋转轴和径向轴承部的间隙减小(不能将间隙维持在适宜的值(规定的值))，从而有可能在该位置(部位)发生烧结。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而构成的，其目的在于，提供一种离心压缩机，在要压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)的情况下，可将机室的热收缩、尤其是机室一端部(具备吸入口的一侧端部)的热收缩吸收，可防止旋转轴和轴承的间隙的减小(可将间隙维持在适宜的值(规定的值))，防止在该位置(部位)的烧结。
为解决上述课题，本发明采用以下手段。
本发明提供一种离心压缩机，设有机室，该机室通过轴承对具有多级叶轮的旋转轴进行轴承支承，并且在所述旋转轴的长度方向上的一端部具有用于取入工作流体的吸入口的机室，其中，在所述壳体的一端部、且在位于所述轴承的半径方向外侧的区域设有沿所述旋转轴的长度方向延伸的至少一个槽。
根据这样的离心压缩机，例如在要压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)的情况下，壳体的热收缩、尤其是在壳体的一端部(具备吸入口的一侧端部)的热收缩由槽吸收。即，吸入低温的气体引起的壳体的热收缩由槽阻断。
由此，可防止旋转轴和轴承的间隙的减小(可将间隙维持在适宜的值(规定的值))，可防止在该位置(部位)的烧结。
优选的是，在所述离心压缩机中，槽的底部形成为具有圆角。
壳体的热收缩引起的应力集中在槽的底部。但是，由于槽的底部形成为具有圆角(设为R部)，因此，可使集中于槽的底部的应力向各个方向均匀地分散，可防止裂纹的发生。
根据本发明，实现下述效果：例如在要压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)的情况下，可将机室的热收缩、尤其是在机室的一端部(具备吸入口的一侧端部)的热收缩吸收，可防止旋转轴和轴承的间隙的减小(可将间隙维持在适宜的值(规定的值))，可防止在该位置(部位)的烧结。
附图说明
图1是表示本发明的离心压缩机的一实施方式的图，是表示离心压缩机的整体结构的剖面图；
图2是图1的II—II向视剖面图；
图3是沿图1中箭头A看到的正面图；
图4是图2的IV—IV向视剖面图；
图5是图1所示的离心压缩机的主要部分放大立体图；
图6是表示本发明的离心压缩机的一实施方式的图，是离心压缩机的主要部分放大立体图。
具体实施方式
下面，参照图1～图5对本发明的离心压缩机的一个实施方式进行说明。
图1是表示本实施方式的离心压缩机的整体结构的剖面图，图2是图1的II—II向视剖面图，图3是沿图1中箭头A看到的正面图，图4是图2的IV—IV向视剖面图，图5是本实施方式的离心压缩机的主要部分放大立体图。
如图1所示，离心压缩机10具备：固定于轴(旋转轴)11的多级(本实施方式中为三级)的叶轮12、在叶轮12的外周形成扩散器13的壳体(机室)14、将壳体14和轴11之间轴封的径向轴承(轴承)15。
另外，本实施方式的离心压缩机10为在水平方向配置有轴11的横轴型，另外还是在水平方向分割了壳体14的水平分割型。
离心压缩机10将从吸入口16吸入的气体(工作流体：例如低温(—16℃以下)的乙烯气)g压缩后排出。即，从吸入口16被吸入的气体g通过叶轮12的旋转被赋予离心力，增大速度及压力后被送入扩散器13，根据扩散器13的流路面积的变化进行压缩。气体g每次通过各级叶轮12被进一步压缩，作为高压气体从喷出口17喷出。
叶轮12是安装有多个翼的圆板，在翼与翼之间形成有叶轮流路18。而且，从中心侧进入叶轮流路18的气体g通过叶轮12的旋转而飞散，增大速度和压力并从外周侧排出，被送入扩散器13。
扩散器13是通过使流路的截面积变化而将通过其的气体g减速并使压力增大的装置，形成将从叶轮流路18流出的气体g送入后段的叶轮流路18的入口的流路。另外，如图1及图2所示，由于叶轮12在轴方向相连地设置，因此，扩散器13如下形成：从叶轮流路18的出口19朝向径方向外侧在最外周部弯曲后，返回径方向内侧，与叶轮流路18的入口20连通。
旋转支承叶轮12的轴11通过气封21支承两端部而安装于壳体14上。另外，轴11的一端部(图1及图2中为左侧的端部)也通过推力轴承22支承。
另一方面，如图1所示，壳体14具备上机室14a和下机室14b。
另外，如图2～图5所示，在本实施方式的离心压缩机10的下机室14b设有狭缝(槽)23。狭缝23在位于轴11的一端部的径向轴承(轴承)15的半径方向外侧、且在下机室14b的左侧及右侧各设置一个，合计设置两个。
对于各狭缝23的尺寸(大小)而言，例如在轴11的轴径为140mm、外壳26的外径为300mm的情况下，形成为长度(沿轴11的轴方向的长度)L1＝140mm、宽度(水平方向的长度)L2＝40mm、深度(垂直方向的长度)L3＝170mm。
另外，图1、图2及图5中的标号24是润滑油排出用的流路，图1及图2中标号25是推力环。另外，在深度L3＝170mm的情况下，连结狭缝23的在垂直方向的前端(下端)和轴11的中心轴线(旋转轴线)C的直线、和下机室14b的上面构成的角度大致为25°。另外，狭缝23的在垂直方向上的前端部(底部)为R部。
本实施方式的离心压缩机10中，例如在要压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)g的情况下，下机室14b的热收缩、尤其是在下机室14b的一端部(具备吸入口16的一侧端部)的热收缩通过狭缝23吸收。即，吸入低温的气体引起的下机室14b的热收缩被狭缝23阻断。
由此，可防止轴11和径向轴承(轴承)15之间的间隙的减少(可将间隙维持在适当的值(规定的值))，可防止在该位置(部位)的烧结。
另外，在狭缝23的垂直方向的前端部集中了下机室14b的热收缩产生的应力。但是，由于狭缝23的垂直方向的前端部为R部，故而可使集中于狭缝23的垂直方向的前端部的应力向各个方向均匀地分散，可防止裂纹的发生。而且，万一(假如)在狭缝23的垂直方向的前端部产生了裂纹，由于该裂纹朝向垂直下方延伸，故而也不会对离心压缩机10的运转带来任何障碍(不会造成影响)。
另外，如图5所示，润滑油排出用流路24形成为只与狭缝23的一端部的上方连通。即，润滑油排出用流路24的底面的轨迹形成为从其一端朝向另一端描绘半圆状。
由此，可将为形成润滑油排出用流路24而进行的下机室14b的切削控制在最小限，可充分确保下机室14b的刚性。
另外，本发明不限于上述的实施方式，也可以为图6所示的方式。本实施方式中，润滑油排出用流路24a形成为与狭缝23的一端部整体连通。即，润滑油排出用流路24a的底面的轨迹形成为，在从其两端沿水平方向彼此接近的方向上行进规定距离后朝向下方描绘圆弧。
由此，在要压缩低温气体(例如—60℃以下的乙烯气)g的情况下，可吸收的下机室14b的热收缩，尤其是下机室14b的一端部(具备吸入口16的一侧端部)的热收缩比上述实施方式的多。即，可阻断的吸入低温气体引起的下机室14b的热收缩比上述实施方式的多。
因此，可进一步防止轴11和径向轴承(轴承)15之间的间隙的减小(可将间隙维持在适宜的值(规定的值))，能够更可靠地防止在该位置(部位)的烧结。
另外，图6所示的方式也可以充分确保下机室14b的刚性，这是自不必说的。