專利名稱：氯化氫壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種離心式壓縮機(jī)，尤其是涉及一種對氯化氫壓縮機(jī)等結(jié)構(gòu)的改良。
背景技術(shù)：
氯化氫氣體(HC1)是制取SiHCl3的原料氣，而SiHCl3是制造硅烷偶聯(lián)劑和其它有機(jī)硅 產(chǎn)品的重要中間體，更是制造高純多晶硅的主要原料。國內(nèi)外多晶硅的生產(chǎn)企業(yè)普通采用閉 環(huán)式三氯氫硅氫還原法的工藝，這種方法是用氯和氫合成氯化氫(或外購氯化氫)，氯化氫 和工業(yè)硅粉在一定的溫度下合成三氯氫硅，然后對三氯氫硅進(jìn)行分離精餾提純，提純后的三 氯氫硅在氫還原爐內(nèi)進(jìn)行CVD反應(yīng)生產(chǎn)高純多晶硅。采用此法生產(chǎn)電子級與太陽能級多晶硅 ，所生產(chǎn)的多晶硅占當(dāng)今世界生產(chǎn)總量的70 80%。
HC1氣體的輸送，傳統(tǒng)方法有二種 一是采用容積式設(shè)備增壓，包括液環(huán)式壓縮機(jī)、隔 膜泵；另一種是采用一定壓力的H2和Cl2在合成爐燃燒合成HCl氣體再利用余壓輸送。
液環(huán)式壓縮機(jī)泵體中裝有適量的濃硫酸作液環(huán)，依靠偏心安裝的旋轉(zhuǎn)葉輪，產(chǎn)生容積的 變化而實現(xiàn)吸氣、壓縮、排氣，從而達(dá)到輸送HC1氣體的目的。由于采用了濃硫酸作液環(huán)， 濃硫酸有很強(qiáng)的脫水性，因此對HC1氣體的含水量較寬，只要定期換酸(一般濃度小于92%時 更換)，泵體、葉輪等接液材料可采用普通鑄鐵或鑄鋼，另外由于其壓縮過程屬于等溫壓縮 又有較好的密封性，對輸送含有爆炸和強(qiáng)腐蝕性氣體有一定的優(yōu)勢，但效率很低， 一般等溫 效率只有30%左右，如壓力進(jìn)一步提高時，效率更低。
隔膜式壓縮機(jī)靠隔膜在氣缸中作往復(fù)運動來壓縮和輸送氣體。隔膜沿周邊由兩限制板夾 緊并組成氣缸，隔膜由機(jī)械或液壓驅(qū)動在氣缸內(nèi)往復(fù)運動，從而實現(xiàn)對氣體的壓縮和輸送。 具有壓縮比大、密封性好，壓縮氣體不受潤滑油和其它固體雜質(zhì)所污染的特點，比較適合于 壓縮高純度、稀有貴重、易燃易爆、有毒有害、具有腐蝕性以及高壓氣體。但其輸送能力相 對較小，氣體輸送壓力脈動較大且造價較高。
采用一定壓力的H2和Cl2在合成爐燃燒合成HCl氣體再利用余壓輸送，能耗大，投資高， 輸送的量和壓力也很難控制。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型涉需要解決的技術(shù)問題是提供一種氯化氫壓縮機(jī)，其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的如采用液環(huán)式壓縮機(jī)則效率很低，如壓力進(jìn)一步提高時，效率更低，如采用隔膜式壓 縮機(jī)則輸送能力相對較小，氣體輸送壓力脈動較大且造價較高等的技術(shù)問題。 本實用新型涉的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的
本發(fā)明的氯化氫壓縮機(jī)，包括齒輪增速箱，齒輪增速箱內(nèi)部穿接有齒輪軸，其特征在于 所述的齒輪軸連接有驅(qū)動裝置，齒輪增速箱連接有壓縮部件，所述的壓縮部件包括有蝸殼， 蝸殼內(nèi)設(shè)有蝸殼內(nèi)體，蝸殼內(nèi)體設(shè)有開口，并且開口處連接進(jìn)口管，蝸殼內(nèi)體內(nèi)部設(shè)有對著 進(jìn)口管處的葉輪，葉輪連接在齒輪軸上，蝸殼內(nèi)體和蝸殼之間設(shè)有可讓氯化氫通過的介質(zhì)出 口流道，介質(zhì)出口流道處設(shè)有擴(kuò)壓器，所述的擴(kuò)壓器包括有2個及2個以上的葉片，葉片呈螺 旋形分布在介質(zhì)出口流道的內(nèi)壁上，葉片外端的切線與介質(zhì)出口流道內(nèi)壁的夾角a為18 40 ° ;所述的葉輪與齒輪增速箱之間設(shè)有氣封組件。
由于高純多晶硅是電子工業(yè)和太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)原料，隨著太陽能產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展 ，全球?qū)Χ嗑Ч璧男枨笤鲩L迅猛，市場供不應(yīng)求，各大硅業(yè)紛紛擴(kuò)產(chǎn)，生產(chǎn)SiHC13的規(guī)模越 來越大，所需HC1的量也越來越大，因此傳統(tǒng)的輸送設(shè)備在能力、功耗、環(huán)保上的矛盾越來 越突出，而采用離心式壓縮機(jī)正是解決此矛盾的合適設(shè)備。
齒輪增速箱采用單級增速，壓縮部件為分體式結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)口管、蝸殼內(nèi)體、蝸殼和氣 封組件。葉輪懸臂通過葉輪螺栓安裝在高速齒輪軸末端，離心的葉輪型式采用半開式或閉式 ，葉輪與高速齒輪軸采用錐面過盈配合或鍵聯(lián)接?？紤]到氯化氫氣體輸送工藝需要及維修方 便，采用了獨立的壓縮部件， 一臺設(shè)備可設(shè)計成單個壓縮部件或多個壓縮部件。通過高速齒 輪軸帶動高速離心葉輪，并以10000r/min至30000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使氣體從進(jìn)口管高速吸 入，實現(xiàn)對氯化氫氣體的輸送。
考慮到氯化氫氣體輸送過程中入口壓力及出口壓力的變化，將擴(kuò)壓器設(shè)計為無葉擴(kuò)壓器 或有葉擴(kuò)壓器，且擴(kuò)壓器的葉片角度可調(diào)。如為有葉擴(kuò)壓器，葉片角度不可調(diào)的擴(kuò)壓器葉片 與蝸殼內(nèi)體為一整體，葉片角度可調(diào)的擴(kuò)壓器葉片安裝在蝸殼上。
作為優(yōu)選，所述的氣封組件包括有安裝在齒輪增速箱與蝸殼之間的氣封套座，氣封套座 內(nèi)連接有氣封套，氣封套與齒輪軸之間密封有梳齒密封套。氣封由氣封套座、氣封套、氣封 套內(nèi)襯和梳齒密封套組成，并通過法蘭安裝在蝸殼側(cè)面，其可以防止氯化氫氣體泄露到齒輪 增速箱內(nèi)部腐蝕零部件。梳齒密封套與氣封套之間可設(shè)有氣封套內(nèi)襯。
作為優(yōu)選，所述的蝸殼內(nèi)體內(nèi)部連接有可讓氯化氫通過的進(jìn)氣導(dǎo)流管，進(jìn)氣導(dǎo)流管外端 與進(jìn)口管里端對接，進(jìn)氣導(dǎo)流管里端的蝸殼內(nèi)體上連接有靜輪蓋，靜輪蓋與葉輪之間留有運 轉(zhuǎn)間隙。靜輪蓋為組合結(jié)構(gòu)，與葉輪的前蓋或葉片相鄰處為非金屬材料。進(jìn)氣導(dǎo)流管的外端大小與進(jìn)口管大小相同，進(jìn)氣導(dǎo)流管的里端大小與靜輪蓋外端大小相同，便于引導(dǎo)氯化氫氣 體進(jìn)入葉輪。
作為優(yōu)選，所述的齒輪軸的兩端伸出齒輪增速箱外，所述的壓縮部件為一個或兩個，其 分別安裝在齒輪增速箱的一側(cè)或兩側(cè)。根據(jù)所安裝的設(shè)備不同，齒輪增速箱兩側(cè)壓縮部件的 進(jìn)口管可以設(shè)置成水平形或者彎曲形，便于輸入從不同方向過來的氯化氫氣體。
作為優(yōu)選，所述的齒輪軸中部嚙合有大齒輪，大齒輪穿接有低速軸，齒輪軸與大齒輪嚙 合處的兩側(cè)各連接有一個止推盤。大齒輪上的軸與原動機(jī)聯(lián)接。止推盤固定安裝在高速齒輪 軸上，位于大齒輪兩側(cè)。
作為優(yōu)選，所述的齒輪軸中部嚙合有過橋齒輪，過橋齒輪通過中速軸嚙合有大齒輪，大 齒輪穿接有低速軸，齒輪軸與過橋齒輪嚙合處的兩側(cè)各連接有一個止推盤。根據(jù)不同需要， 可以設(shè)計多級齒輪傳動，以達(dá)到不同要求的轉(zhuǎn)速。
作為優(yōu)選，所述的齒輪軸的軸身上連接有可傾瓦滑動軸承。高速齒輪軸、止推盤、葉輪 和緊固螺釘，可以由齒輪增速箱上的可傾瓦滑動軸承支撐。采用可傾瓦滑動軸承，瓦塊潤滑 冷卻充分，并形成的油膜質(zhì)量高、抗振好，容許的線速度高，使整個轉(zhuǎn)子保持最佳的穩(wěn)定性
作為優(yōu)選，所述的氣封組件與可傾瓦滑動軸承之間的齒輪軸上連接有密封用高速油封， 防止齒輪增速箱上的油污污染壓縮部件。
因此，本發(fā)明具有借助葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力對氯化氫氣體進(jìn)行壓縮做功，取 消了濃硫酸作為工作液，避免了對操作維護(hù)人員的潛在傷害的特點；本發(fā)明還具有整根齒輪 軸與固定部件不接觸，軸承采用可傾瓦滑動軸承，使用壽命很長，不僅能實現(xiàn)大流量輸送， 輸送壓力也穩(wěn)定，且高效節(jié)能、環(huán)保無污染，結(jié)構(gòu)簡單、合理等特點。


附圖l是本實用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實用新型涉擴(kuò)壓器的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本實用新型涉齒輪軸的裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4是實施例2的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中零部件、部位及編號齒輪增速箱l、齒輪軸2、蝸殼3、蝸殼內(nèi)體4、進(jìn)口管5、葉 輪6、介質(zhì)出口流道7、擴(kuò)壓器8、氣封套座9、氣封套IO、梳齒密封套ll、進(jìn)氣導(dǎo)流管12、靜 輪蓋13、大齒輪14、低速軸15、止推盤16、過橋齒輪17、中速軸18、可傾瓦滑動軸承19、高 速油封20。
具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型涉的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。 實施例l:本例的氯化氫壓縮機(jī)，如圖l、圖3，有一個齒輪增速箱l，齒輪增速箱內(nèi)穿接 有齒輪軸2，齒輪軸2中部嚙合有大齒輪14，大齒輪穿接有低速軸15，齒輪軸2與大齒輪14嚙 合處的兩側(cè)各連接有一個止推盤16。齒輪軸2的兩端伸出齒輪增速箱之外，齒輪增速箱與齒 輪軸之間設(shè)有可傾瓦滑動軸承19。齒輪增速箱l的兩側(cè)各連接有一個壓縮部件，壓縮部件包 括有進(jìn)口管5、蝸殼內(nèi)體4、靜輪蓋13、蝸殼3和氣封組件。兩個進(jìn)口管5連接在蝸殼內(nèi)體4的 開口處，并且進(jìn)口管都為水平設(shè)置。蝸殼內(nèi)體4內(nèi)部依次連接有與進(jìn)口管5里端對接的進(jìn)氣導(dǎo) 流管12、靜輪蓋13。齒輪軸2的端部通過葉輪螺栓連接有葉輪6，葉輪與靜輪蓋之間設(shè)有運轉(zhuǎn) 間隙。蝸殼3與蝸殼內(nèi)體4之間設(shè)有可讓氯化氫氣體通過的介質(zhì)出口流道7，介質(zhì)出口流道內(nèi) 部設(shè)有一個有葉式的擴(kuò)壓器8，擴(kuò)壓器包括有9個葉片，如圖2，葉片呈螺旋形分布在介質(zhì)出 口流道7的內(nèi)壁上，葉片外端的切線與介質(zhì)出口流道7內(nèi)壁的夾角a為20。。氣封組件包括有 安裝在齒輪增速箱1與蝸殼3之間的氣封套座9，氣封套座9內(nèi)連接有氣封套10，氣封套與齒輪 軸2之間密封有梳齒密封套11。齒輪增速箱1上的開口處密封有高速油封20。
使用時，通過高速齒輪軸2帶動離心葉輪6以10000r/min至30000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使氣 體從進(jìn)口管5高速吸入，經(jīng)介質(zhì)出口流道7、擴(kuò)壓器8，最后以一定的壓力從蝸殼3的出口排出 ，實現(xiàn)對氯化氫氣體的輸送。
實施例2:本例的氯化氫壓縮機(jī)，如圖4，有一個齒輪增速箱l，齒輪增速箱內(nèi)穿接有齒 輪軸2，齒輪軸2中部嚙合有過橋齒輪17，過橋齒輪17通過中速軸18嚙合有大齒輪14，大齒輪 穿接有低速軸15，齒輪軸2與過橋齒輪17嚙合處的兩側(cè)各連接有一個止推盤16。齒輪軸2的兩 端伸出齒輪增速箱之外，齒輪增速箱與齒輪軸之間設(shè)有可傾瓦滑動軸承19。齒輪增速箱l的 兩側(cè)各連接有一個壓縮部件，壓縮部件包括有進(jìn)口管5、蝸殼內(nèi)體4、靜輪蓋13、蝸殼3和氣 封組件。進(jìn)口管5連接在蝸殼內(nèi)體4的開口處，并且一個進(jìn)口管為水平設(shè)置，另一個進(jìn)口管成 90°向上彎曲。蝸殼內(nèi)體4內(nèi)部依次連接有與進(jìn)口管5里端對接的進(jìn)氣導(dǎo)流管12、靜輪蓋13。 齒輪軸2的端部通過葉輪螺栓連接有葉輪6，葉輪與靜輪蓋之間設(shè)有運轉(zhuǎn)間隙。蝸殼3與蝸殼 內(nèi)體4之間設(shè)有可讓氯化氫氣體通過的介質(zhì)出口流道7，介質(zhì)出口流道內(nèi)部設(shè)有一個有葉式的 擴(kuò)壓器8，擴(kuò)壓器包括有9個葉片，如圖2，葉片呈螺旋形分布在介質(zhì)出口流道7的內(nèi)壁上，葉 片外端的切線與介質(zhì)出口流道7內(nèi)壁的夾角a為 20° 。氣封組件包括有安裝在齒輪增速 箱1與蝸殼3之間的氣封套座9，氣封套座9內(nèi)連接有氣封套10，氣封套與齒輪軸2之間密封有梳齒密封套ll。齒輪增速箱1上的開口處密封有高速油封20。
使用時，通過高速齒輪軸2帶動離心葉輪6以10000r/min至30000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使氣 體從進(jìn)口管5高速吸入，經(jīng)介質(zhì)出口流道7、擴(kuò)壓器8，最后以一定的壓力從蝸殼3的出口排出 ，實現(xiàn)對氯化氫氣體的輸送。
權(quán)利要求1.一種氯化氫壓縮機(jī)，包括齒輪增速箱(1)，齒輪增速箱(1)內(nèi)部穿接有齒輪軸(2)，其特征在于所述的齒輪軸(2)連接有驅(qū)動裝置，齒輪增速箱(1)連接有壓縮部件，所述的壓縮部件包括有蝸殼(3)，蝸殼內(nèi)設(shè)有蝸殼內(nèi)體(4)，蝸殼內(nèi)體(4)設(shè)有開口，并且開口處連接進(jìn)口管(5)，蝸殼內(nèi)體(4)內(nèi)部設(shè)有對著進(jìn)口管(5)處的葉輪(6)，葉輪連接在齒輪軸(2)上，蝸殼內(nèi)體和蝸殼之間設(shè)有可讓氯化氫通過的介質(zhì)出口流道(7)，介質(zhì)出口流道(7)處設(shè)有擴(kuò)壓器(8)，所述的擴(kuò)壓器(8)包括有2個及2個以上的葉片，葉片呈螺旋形分布在介質(zhì)出口流道(7)的內(nèi)壁上，葉片外端的切線與介質(zhì)出口流道(7)內(nèi)壁的夾角α為18～40°；所述的葉輪(6)與齒輪增速箱(1)之間設(shè)有氣封組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的氣封組件 包括有安裝在齒輪增速箱(1)與蝸殼(3)之間的氣封套座(9)，氣封套座(9)內(nèi)連接有 氣封套(10)，氣封套與齒輪軸(2)之間密封有梳齒密封套(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的蝸殼 內(nèi)體(4)內(nèi)部連接有可讓氯化氫通過的進(jìn)氣導(dǎo)流管(12)，進(jìn)氣導(dǎo)流管外端與進(jìn)口管(5) 里端對接，進(jìn)氣導(dǎo)流管里端的蝸殼內(nèi)體(4)上連接有靜輪蓋(13)，靜輪蓋與葉輪(6)之 間留有運轉(zhuǎn)間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的齒輪 軸(2)的兩端伸出齒輪增速箱(1)夕卜，所述的壓縮部件為兩個，其分別安裝在齒輪增速箱 (1)的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的齒輪軸( 2)的兩端伸出齒輪增速箱(1)夕卜，所述的壓縮部件為一個或兩個，其分別安裝在齒輪增速 箱(1)的一側(cè)或兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的齒輪 軸(2)中部嚙合有大齒輪(14)，大齒輪穿接有低速軸(15)，齒輪軸(2)與大齒輪(14)嚙合處的兩側(cè)各連接有一個止推盤(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的齒輪 軸(2)中部嚙合有過橋齒輪(17)，過橋齒輪(17)通過中速軸(18)嚙合有大齒輪(14 )，大齒輪穿接有低速軸(15)，齒輪軸(2)與過橋齒輪(17)嚙合處的兩側(cè)各連接有一 個止推盤(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的齒輪 軸(2)的軸身上連接有可傾瓦滑動軸承(19)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氯化氫壓縮機(jī)，其特征在于所述的氣封組件 與可傾瓦滑動軸承(19)之間的齒輪軸(2)的上連接有密封有高速油封(20)。
專利摘要本實用新型一種離心式壓縮機(jī)，尤其是涉及一種氯化氫壓縮機(jī)。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的如采用液環(huán)式壓縮機(jī)則效率很低，如壓力進(jìn)一步提高時，效率更低，如采用隔膜式壓縮機(jī)則輸送能力相對較小，氣體輸送壓力脈動較大且造價較高等的技術(shù)問題。本實用新型包括齒輪增速箱，齒輪增速箱內(nèi)部穿接有齒輪軸，齒輪軸連接有驅(qū)動裝置，齒輪增速箱連接有壓縮部件，壓縮部件包括有蝸殼，蝸殼內(nèi)設(shè)有蝸殼內(nèi)體，蝸殼內(nèi)體設(shè)有開口，并且開口處連接進(jìn)口管，蝸殼內(nèi)體內(nèi)部設(shè)有對著進(jìn)口管處的葉輪，葉輪連接在齒輪軸上，蝸殼內(nèi)體和蝸殼之間設(shè)有可讓氯化氫通過的介質(zhì)出口流道，介質(zhì)出口流道處設(shè)有擴(kuò)壓器，葉輪與齒輪增速箱之間設(shè)有氣封組件。
文檔編號F04D17/10GK201391469SQ200920301139
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者倪建軍, 李月仙, 溫建新, 蔡利平, 杰 陳 申請人:杭州振興工業(yè)泵制造有限公司