螺旋压缩装置的制作方法

专利名称：螺旋压缩装置的制作方法技术领域：本发明涉及螺旋压缩装置。 背景技术：以往，广泛地使用将螺旋转子彼此、以及螺旋转子与转子室之间用冷却用油冷却 及润滑的油冷式螺旋压缩机。在以往的油冷式螺旋压缩机中，在压缩的对象气体是烃类气 体等的情况下，有对象气体溶入到冷却用油中而使冷却用油的粘度下降、轴承的润滑变得 不充分而使轴承损伤的情况。此外，在以往的螺旋压缩机中，在对象气体是腐蚀性气体的情 况下，也有对象气体将轴承腐蚀而使其损伤的情况。在专利文献1中，记载有将从螺旋压缩机吐出的对象气体在减压箱中减压、将溶 入在冷却用油中的对象气体分离的技术。但是，不能将对象气体大幅地减压，在专利文献1 的装置中，冷却用油的脱气并不一定充分。专利文献1 特开平10-26093号公报发明内容鉴于上述问题，本发明的课题是提供一种压缩的对象气体的特性不影响轴承的寿 命的螺旋压缩装置。为了解决上述课题，本发明的螺旋压缩装置具有螺旋压缩机，将阴阳咬合并可旋 转地收容在形成于机壳上的转子室内、将对象气体与转子润滑流体一起压缩的螺旋转子的 转子轴、通过配设在相邻于上述转子室而形成在上述机壳内的轴承空间内的轴承支承，具 备将上述转子室与上述轴承空间隔离的轴封部件；润滑流体分离回收器，从上述螺旋压缩 机吐出的上述对象气体中分离上述转子润滑流体；转子润滑流体供给机构，将上述润滑流 体分离回收器分离的上述转子润滑流体导入到上述转子室中；轴承润滑系统，对上述轴承 空间供给轴承润滑流体，使从上述轴承空间流出的上述轴承润滑流体回流到上述轴承空间 中。该结构将进行螺旋转子及转子室的润滑的转子润滑流体、和进行转子轴的轴承的 润滑的轴承润滑流体通过轴封部件隔离，使其成为相互独立地在不同的系统内循环的流 体。由此，将轴承润滑流体与对象气体的接触几乎消除，能够防止对象气体带来的轴承润滑 流体的劣化、防止轴承的寿命缩短。此外，本发明的螺旋压缩装置也可以还具有使回收到上述润滑流体分离回收器中 的上述转子润滑流体回流到上述转子室内的转子润滑流路。根据该结构，能够循环利用转子润滑流体，也能够容易地进行转子润滑流体的冷却等。此外，在本发明的螺旋压缩装置中，也可以是，上述轴承润滑流体还被向上述轴封 部件供给。根据该结构，通过将轴承润滑流体还作为帮助轴封部件的轴封的密封流体利用，能够可靠地防止对象气体向轴承室的侵入。此外，在本发明的螺旋压缩装置中，也可以是，上述轴封部件构成为，将上述转子 室与上述轴承空间经由多个狭窄的间隙连接；对于上述轴封部件的中途，供给由上述润滑 流体分离回收器分离了上述转子润滑流体的上述对象气体的一部分。根据该结构，由于将分离了转子润滑流体的对象气体供给到轴封部件的中途，所 以能够防止所供给的对象气体从轴封部件形成的狭窄的间隙一点点地向低压侧漏出、含有 转子润滑流体的对象气体从转子室流入到轴承室中。由于经由轴封部件流入到轴承室中的 对象气体是极少量的，所以不会使轴承润滑油劣化、或直接腐蚀轴承。此外，在本发明的螺旋压缩装置中，也可以是，上述螺旋压缩机具备控制上述对象 气体的从上述转子室的吐出位置的滑阀。在使用滑阀的情况下，由于难以做成无油构造，所以以往不能应对腐蚀性气体等， 但通过本发明，即使在使用滑阀的情况下，也能够确保轴承的寿命。此外，在本发明的螺旋压缩装置中，也可以是，上述轴承润滑流体兼作为上述滑阀 的动作媒体。根据该结构，用于流体的循环供给的附属设施较少就足够。根据本发明，将螺旋压缩机的转子室与轴承空间用轴封部件隔离，对各自供给不 同的流体，进行润滑及冷却。因此，使由螺旋压缩机压缩的对象气体仅稍稍、或者完全不接 触到轴承及轴承润滑流体，所以轴承的寿命不会受对象气体的特性较大地影响。 4图1是本发明的第1实施方式的螺旋压缩装置的结构图。 图2是本发明的第2实施方式的螺旋压缩装置的结构图。 图3是本发明的第3实施方式的螺旋压缩装置的结构图。 图4是本发明的第4实施方式的螺旋压缩装置的结构图。 附图标记说明 1螺旋压缩装置 2螺旋压缩机 3润滑流体分离回收器 4机壳 5转子室 6螺旋转子 7,8轴承室 9转子轴 10、11轴承13、14机械密封件(轴封部件) 15机械密封件 16滑阀17轴承润滑系统 19润滑泵20冷却器21流体压力缸24冷却器25转子润滑流路(转子润滑流体供给机构)30,31碳环密封件(轴封部件)35 碳环具体实施例方式以下，参照本发明的实施方式。在图1中表示本发明的第1实施方式的 螺旋压缩装置1。螺旋压缩装置1是用螺旋压缩机2将对象气体(例如丙烷气体)压缩并 吐出、通过润滑流体分离回收器3从螺旋压缩机2吐出的对象气体中将为了螺旋压缩机2 内的润滑及冷却而混入到对象气体中的转子润滑流体(例如润滑油)分离、将压缩的对象 气体向需要设备供给的装置。螺旋压缩机2具有阴阳咬合并可旋转地收容在形成于机壳4中的转子室5之中的 螺旋转子6。螺旋转子6具有延伸到相邻于转子室5而形成在机壳4中的轴承空间7、8内 的螺旋轴9，受配设在轴承空间7、8内的轴承9、10支承。此外，阴阳的螺旋转子9在吐出侧 的轴承空间8内由定时齿轮12相互连结以使其同步旋转。此外，螺旋压缩机2具有将转子 室5与轴承空间7、8分别隔离的机械密封件(密封部件)13、14、和将转子轴9突出到机壳 4之外而连接在未图示的马达上的吸入侧的轴承空间7的开放端轴封的机械密封件15。进 而，螺旋压缩机2具有使转子室5的吐出侧的开口位置变化的滑阀16。此外，螺旋压缩装置1具有对轴承空间7、8供给用来将轴承9、10润滑的轴承润滑 流体(例如润滑油)的轴承润滑系统17。轴承润滑系统17具有将从轴承空间7、8流出的 轴承润滑流体回收并储存的供给箱18、将轴承润滑流体从供给箱18送出的润滑泵19、和将 从润滑泵19吐出的轴承润滑流体冷却的冷却器20。此外，螺旋压缩装置1还将轴承润滑流 体作为驱动滑阀16的流体压力缸21的动作媒体利用。具体而言，螺旋压缩装置1具有从 供给箱18压送轴承润滑流体的驱动泵22、和选择将从驱动泵22压送的轴承润滑流体供给 到流体压力缸21的两个端口的哪个中的3位置切换阀23。此外，螺旋压缩装置1具有通过对象气体的压力使由润滑流体分离回收器3从对 象气体分离的转子润滑流体经由冷却器M回流到螺旋压缩机2的转子室5的吸入部中的 转子润滑流路(转子润滑流体供给机构)25。由此，转子润滑流体在螺旋压缩装置1的内部 循环。在螺旋压缩装置1中，轴承润滑流体还被向机械密封件13、14供给。机械密封件 13、14分别由气密固定在机壳4上的两个定子、和在两个转子之间气密地固定在转子轴9 上、与转子轴9 一起旋转的转子构成，定子与转子相互滑动接触。通过对该定子与转子的滑 动接触面供给轴承润滑流体，定子与转子之间的密封变得完全，将转子室5与轴承空间7、8 分别隔离。另外，被供给到机械密封件13、14的轴承润滑流体由于被关闭在由机壳4、定子 和转子形成的密闭空间中，所以不会从机械密封件13、14漏出到转子室5或轴承空间7、8 中。在螺旋压缩装置1中，由于对象气体没有侵入到轴承空间7、8中，所以不会有轴承510、11受对象气体的腐蚀性侵蚀而寿命变短的危险。此外，由于轴承润滑流体在与转子润滑 流体独立的系统内循环，不会与对象气体及转子润滑流体接触，所以不会通过对象气体使 轴承润滑流体劣化(粘度下降)，能够维持轴承10、11的润滑及冷却的最适当的条件。另外，在本实施方式中，也可以将定时齿轮12省略，而通过螺旋转子6彼此的咬合 使阴阳的螺旋转子6同步旋转。在图2中表示本发明的第2实施方式的螺旋压缩装置la。另外，在这以后的说明 中，对于与前面说明的实施方式相同的结构要素赋予相同的附图标记而省略重复的说明。螺旋压缩装置Ia被由定量式的补给泵沈从储备器27总是供给一定量的转子润 滑流体。从补给泵26的供给量是少量，所以从润滑流体分离回收器3也对螺旋压缩机2供 给转子润滑流体。润滑流体分离回收器3具有液位开关观，控制从润滑流体分离回收器3 将转子润滑流体排出的排出阀四的开度，以使其液面容纳在规定范围内。在对象气体是例如含有腐蚀性成分的气体、转子润滑流体是润滑油的情况下，随 着螺旋压缩装置1的运转，对象气体一点点地溶入到转子润滑流体中，使转子润滑流体劣 化。但是，在本实施方式中，由于总是被供给新的转子润滑流体，所以能够将转子润滑流体 保持为一定以上的品质。此外，被从螺旋压缩装置1排出的转子润滑流体也可以由其他设施消耗。例如，在 石油精制设施中，将能够作为转子润滑流体使用的液化重烃消耗。由此，不再需要将从使用 液化重烃作为转子润滑流体的螺旋压缩装置1排出的转子润滑流体进行废液处理。在图3中表示本发明的第3实施方式的螺旋压缩装置lb。在本实施方式中，对螺 旋压缩机2的转子室5供给的转子润滑流体的所有量都从螺旋压缩装置1的外部供给，在 润滑流体分离回收器3中被回收的转子润滑流体都被排出到螺旋压缩装置1的外部。例如，在石油精制设施中，作为副生成物而生成辛烷那样的液化重烃。通常它们被 精制处理，但在本实施方式的螺旋压缩装置Ib中，通过在作为转子润滑流体使用后进行精 制处理，将溶入到转子润滑流体中的对象气体也同时处理，没有环境污染的担心。进而，在图4中表示本发明的第4实施方式的螺旋压缩装置lc。螺旋压缩装置1 为了转子室5与轴承空间7、8之间的轴封而具备碳环密封件30、31。此外，螺旋压缩装置 Ic将由润滑流体分离回收器3分离了转子润滑流体的对象气体的一部分导入到碳环密封 件30、31的中途。另外，通过对吸入侧的碳环密封件经由节流孔32导入对象气体，来调整 其供给量。此外，在本实施方式中，从轴承空间7、8不仅流出轴承润滑流体、还流出对碳环密 封件30、31供给的对象气体的一部分。它们都被回收到有压箱33中。有压箱33的上部空 间连通到螺旋压缩机2的吸入侧，上部空间的对象气体被螺旋压缩机2的吸入压力吸引，将 内压保持为与螺旋压缩机2的吸入压力相同。此外，使从润滑泵19吐出的轴承润滑流体的 一部分经由再生装置34回流到有压箱33中，在再生装置34中将溶入的对象气体除去而保 持其品质。碳环密封件30、31是将在与转子轴9之间形成微小的间隙的多个碳环35气密地 保持在机壳4上、通过对象气体通过转子轴9与碳环35的间隙时的压力损失、将通过的对 象气体的量限制为极少量的机构。此外，在本实施方式中，在碳环密封件30、31的中途导入了比转子室5及轴承空间7、8高压的对象气体。由此，导入到碳环密封件30、31的中途的对象气体流入到转子室5及 轴承空间7、8中，不会使含有转子润滑流体的对象气体从转子室5流入到轴承空间7、8中， 所以转子润滑流体不会混入到轴承润滑流体中。此外，在本实施方式中，流入到轴承空间7、8中的对象气体不是润滑流体的输送 媒体，所以其流量为很少量就可以。由此，在本实施方式中，对轴承润滑流体带来的影响不 会较大，能够通过紧凑的再生装置34维持轴承润滑流体的品质。在本实施方式中，完全气密的轴封可以仅是设在转子轴9从机壳4突出的部分上 的机械密封件15。此外，对于如本实施方式那样与对象气体接触的轴承润滑流体，不要求美 国石油协会的润滑油系统规格那样的严格的规格，所以其构造不会成为较大的成本主要原 因。权利要求1.一种螺旋压缩装置，其特征在于，具有螺旋压缩机，将阴阳咬合并可旋转地收容在形成于机壳上的转子室内、将对象气体与 转子润滑流体一起压缩的螺旋转子的转子轴、通过配设在相邻于上述转子室而形成在上述 机壳内的轴承空间内的轴承支承，具备将上述转子室与上述轴承空间隔离的轴封部件； 润滑流体分离回收器，从上述螺旋压缩机吐出的上述对象气体中分离上述转子润滑流体；转子润滑流体供给机构，将上述润滑流体分离回收器分离的上述转子润滑流体导入到 上述转子室中；轴承润滑系统，对上述轴承空间供给轴承润滑流体，使从上述轴承空间流出的上述轴 承润滑流体回流到上述轴承空间中。2.如权利要求1所述的螺旋压缩装置，其特征在于，还具有使回收到上述润滑流体分 离回收器中的上述转子润滑流体回流到上述转子室内的转子润滑流路。3.如权利要求1所述的螺旋压缩装置，其特征在于，上述轴承润滑流体还被向上述轴 封部件供给。4.如权利要求3所述的螺旋压缩装置，其特征在于，上述轴封部件构成为，将上述转子室与上述轴承空间经由多个狭窄的间隙连接； 对于上述轴封部件的中途，供给由上述润滑流体分离回收器分离了上述转子润滑流体 的上述对象气体的一部分。5.如权利要求1所述的螺旋压缩装置，其特征在于，上述螺旋压缩机具备控制上述对 象气体的从上述转子室的吐出位置的滑阀。6.如权利要求5所述的螺旋压缩机，其特征在于，上述轴承润滑流体兼作为上述滑阀 的动作媒体。全文摘要压缩的对象气体的特性对轴承的寿命没有影响的螺旋压缩装置(1)具有螺旋压缩机(2)，将阴阳咬合并可旋转地收容在形成于机壳(4)上的转子室(5)内、将对象气体与转子润滑流体一起压缩的螺旋转子(6)的转子轴(9)、通过配设在相邻于转子室(5)而形成在机壳(4)内的轴承空间(7、8)内的轴承(10、11)支承，具备将转子室(5)与轴承空间(7、8)隔离的轴封部件(13、14)；润滑流体分离回收器(3)，从螺旋压缩机(2)吐出的对象气体中分离转子润滑流体；转子润滑流路(25)，将润滑流体分离回收器(3)分离的转子润滑流体导入到转子室(5)中；轴承润滑系统(17)，对轴承空间(7、8)供给轴承润滑流体，使从轴承空间(7、8)流出的轴承润滑流体冷却而回流到轴承空间(7、8)中。文档编号F04C18/16GK102066760SQ20098012234公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月3日 优先权日2008年6月13日发明者垣内哲也, 天野靖士 申请人:株式会社神户制钢所