專利名稱：一種氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)，特別涉及一種氮?dú)錃饪s壓機(jī)。
目前，中、小型化肥廠用的氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，多采用


圖1所示方案。其第一、二級氣缸(Ⅰ，Ⅱ)為雙作用式氣缸，各占一列；第三至第六級氣缸(Ⅲ－Ⅵ)為單作用式氣缸，多以(Ⅲ)、(Ⅴ)及(Ⅳ)、(Ⅵ)組成級差式氣缸分占另外兩列，級差式氣缸間的空間叫平衡容積(Ⅲ平Ⅴ)及(Ⅳ平Ⅵ)。它們配置有通氣孔(8’，8)，并由導(dǎo)管(20’、20)和第一級氣缸(Ⅰ)的進(jìn)氣管(A)相通。于是平衡容積(Ⅲ平Ⅴ)及(Ⅳ平Ⅵ)內(nèi)的壓力，便與第一級氣缸(Ⅰ)進(jìn)氣管(A)內(nèi)的壓力0.10MPa相同了，只有如此才能保證級差活塞在往、返兩個行程終點(diǎn)時的活塞力相等或相近。第五、六級氣缸(Ⅴ、Ⅵ)內(nèi)的進(jìn)、排氣壓力分別為由4.6到12.2及由12到31.4MPa。這和平衡容積內(nèi)的壓力0.10MPa相比，過于懸殊，弊害過大。其中以第六級氣缸(Ⅵ)為最；圖2以第四、六級級差式氣缸為例予以分析。
參照圖2，左側(cè)是第六級氣缸(11)，它的活塞(10)及活塞桿(9)，是在第四級活塞(6)和四級活塞桿(1)的驅(qū)動下作往、返運(yùn)動的。由六級進(jìn)、排氣閥(12、13)進(jìn)、出六級氣缸(11)的氣體壓力為12.1至31.4MPa，所以第六級活塞環(huán)的前后壓力比高達(dá)12.1－31.4比0.10，即120倍至314倍。機(jī)械工程中，高強(qiáng)載柴油機(jī)活塞環(huán)的負(fù)荷，應(yīng)屬最嚴(yán)重的，但其壓力比也還不及200倍。所以壓縮機(jī)第六級活塞環(huán)根本無法起好密封作用，六級缸(11)內(nèi)的高壓氣體一直在穿漏到平衡容積(7)內(nèi)，又經(jīng)過通氣孔(8)的導(dǎo)管(20)漏回一級缸的進(jìn)氣管內(nèi)。參照
圖1，這部分泄漏氣與氣柜供來的新原料氣混在一起，重新被一級氣缸(Ⅰ)吸入，又逐級被壓縮到第五、六級氣缸(Ⅴ、Ⅵ)內(nèi)，再作上述泄漏，循環(huán)不已。
根據(jù)我國各廠20余年實(shí)際產(chǎn)量計算，此循環(huán)氣量占一級氣缸吸氣量的15－20％，活塞環(huán)更新不久的長期運(yùn)行中，此量多處于18－20％之間，所以排氣量只是設(shè)計值的80－82％；而泄漏又發(fā)生在最后兩級內(nèi)，壓縮氣體的功率只略少于額定功率，因此每生產(chǎn)一噸合成氨的電耗高達(dá)1200度左右，比正常值多150度以上。產(chǎn)量少、電耗大，使采用這類機(jī)器的眾多化肥廠受害20多年。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，采用阻塞與疏導(dǎo)并舉的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計一種氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，具有產(chǎn)量大，電耗小、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型包括一曲軸，均與曲軸相聯(lián)接的第一、二、三、四級氣缸(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，第三級氣缸(Ⅲ)后串聯(lián)有第五級氣缸(Ⅴ)，第四級氣缸(Ⅳ)后串聯(lián)有第六級氣缸(Ⅵ)，其特征在于在(Ⅳ、Ⅵ)級氣缸的接合部配置一內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔及導(dǎo)管與(Ⅴ)級氣缸的進(jìn)氣管相通；在(Ⅲ、Ⅴ)級氣缸的接合部配置一內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔及導(dǎo)管與(Ⅳ)級氣缸的進(jìn)氣管相通。
所說的內(nèi)填函包括一可套在活塞桿上的法蘭，法蘭前端開有通氣孔，中間開有冷卻腔。法蘭和活塞桿相配合的部位設(shè)有填函小室，其內(nèi)并排有若干由預(yù)緊彈簧壓緊的密封填料環(huán)。
由此可見，本實(shí)用新型是在級差氣缸的接合部位加一個內(nèi)填函，由它對泄漏氣進(jìn)行再次密封，切斷其流往平衡容積內(nèi)的無阻力通道；又借通氣孔和導(dǎo)管，把它們導(dǎo)入第五級氣缸的進(jìn)氣管內(nèi)，使六級活塞環(huán)后面的泄漏氣(虛線位置)壓力，由0.10MPa上升為五級進(jìn)氣壓力4.6MPa，使環(huán)后面的壓力提高46倍。因而(1)六級環(huán)前、后壓力相差倍數(shù)大大下降，進(jìn)氣時由120倍降至2.6倍；排氣時由314倍降為6.83倍。六級環(huán)的工作條件及密封性能因之得到改善，使泄漏減少，延長了環(huán)的壽命；(2)泄漏氣由在一至六級循環(huán)縮短為在五六級間循環(huán)，為它消耗的無用功率大大減少；(3)泄漏氣不再返回一級，因此，第一級氣缸吸入的氣體成為100％的氣柜供來的新氣，一級缸多吸入新氣18－20％，所以壓縮機(jī)的排氣量也增加了18－20％，綜合以上三大益處后的結(jié)論是提高了排氣量(即合成氨量)，使噸氨電耗下降150度以左右。

圖1是現(xiàn)有氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的Ⅳ、Ⅵ級氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理作詳細(xì)的說明。
參照
圖1，氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)包括一可以和動力源(28)相聯(lián)接的曲軸(27)，曲軸(27)上并列有第一、二、三、四級氣缸(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，第三級氣缸(Ⅲ)串聯(lián)有第五級氣缸(Ⅴ)，第四級氣缸(Ⅳ)串聯(lián)有第六級氣缸(Ⅵ)，平衡容積(Ⅲ平Ⅴ)及(Ⅳ平Ⅵ)間備有通氣孔(8’、8)，并由導(dǎo)管(20’、20)和第一級氣缸(Ⅰ)的進(jìn)氣管(A)相通。
另外，
圖1中，A、B、C、D、E、F、G、H、L、M、N、P分別為各級氣缸的進(jìn)、排氣管，視圖中箭頭方向而定。
參照圖2，第四級氣缸(Ⅳ)和第六級氣缸(Ⅵ)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)形式是(Ⅲ、Ⅴ級氣缸的串聯(lián)形式相同)；配置于四級氣缸(5)內(nèi)的四級活塞(6)；四級活塞(6)的一端固定有可被曲軸(27)相驅(qū)動的四級活塞桿(1)，另一端固定有六級活塞桿(9)，六級活塞桿(9)與配置于六級氣缸(11)內(nèi)的六級活塞(10)；四級氣缸(5)與六級氣缸(11)間的容積為平衡容積(7)，其中配置有通氣孔(8)，通氣孔(8)與導(dǎo)管(20)相連通。
另外，圖2中，(2)是四級進(jìn)氣管及進(jìn)氣閥；(4)是四級排氣管及排氣閥；(12)是六級進(jìn)氣管及進(jìn)氣閥；(13)是六級排氣管及排氣閥；(3)是四級填函。
參照圖3，本實(shí)用新型的特征是，四級氣缸(5)與六級氣缸(11)間配置一內(nèi)填函(14)，內(nèi)填函(14)前端的通氣孔(15)由導(dǎo)管(21)與(Ⅴ)級氣缸的進(jìn)氣管相通；同樣第三級氣缸與第五級氣缸間配置一同樣的內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔及導(dǎo)管與(Ⅳ)級氣缸的進(jìn)氣管相通(未用圖示出)。
參照圖4，所說的內(nèi)填函(14)包括一可套在六級活塞桿(9)上的法蘭，法蘭的前端開有通氣孔(15)，中間開有冷卻腔(16)和潤滑系統(tǒng)(25)；法蘭和六級活塞桿(9)相配合的部位備有填函小室(17)，填函小室(17)內(nèi)并排有若干由預(yù)緊彈簧(19)壓緊的密封填料環(huán)(18)；密封小室(17)由壓緊蓋(24)及其上的壓緊螺栓(23)定位。內(nèi)填函(14)以其左側(cè)之孔(
6C)及右側(cè)之凸肩(
4C)分別與六級氣缸(11)和四級氣缸(5)定位，并由螺栓(26)緊固一體。
另外，圖中(21)、(22)是泄漏氣的流通空間。
同樣，第三級氣缸與第五級氣缸間配置的內(nèi)填函與內(nèi)填函(14)的結(jié)構(gòu)原理相同，所達(dá)到的技術(shù)效果亦相同。
本實(shí)用新型在平頂山化肥廠的H22－165／320型壓縮機(jī)上試驗，改造后的壓縮機(jī)氣量增加1550米3／時，折合日多產(chǎn)合成氨9.7噸，單機(jī)年增3007噸氨。
權(quán)利要求1.一種氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，包括一曲軸，均與曲軸相聯(lián)接的第一、二、三、四級氣缸(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)，第三級氣缸(Ⅲ)后串聯(lián)有第五級氣缸(Ⅴ)，第四級氣缸(Ⅳ)后串聯(lián)有第六級氣缸(Ⅵ)，其特征在于，在(Ⅳ、Ⅵ)級氣缸的接合部配置一內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔及導(dǎo)管與(Ⅴ)級氣缸的進(jìn)氣管相通，在(Ⅲ、Ⅴ)級氣缸的接合部配置一內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔及導(dǎo)管與(Ⅳ)級氣缸的進(jìn)氣管相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說的內(nèi)填函包括一可套在活塞桿上的法蘭，法蘭的前端備有通氣孔，法蘭和活塞桿相配合的部位備有若干填函小室，其內(nèi)并排有若干由預(yù)緊彈簧壓緊的密封填料環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說的外套上開有潤滑系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所說的密封填料環(huán)由壓緊蓋及其上的壓緊螺栓定位。
專利摘要一種氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)，包括一曲軸，與曲軸相聯(lián)接的第一、二、三、四級氣缸，第三級氣缸、第四級氣缸后分別串聯(lián)有第五級氣缸和第六級氣缸，在(III、V)級氣缸及(IV、VI)級氣缸間分別配置一內(nèi)填函，內(nèi)填函前端的通氣孔分別與(V)、(IV)級氣缸的進(jìn)氣管相通，具有產(chǎn)量大、電耗小、結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。
文檔編號F04D19/00GK2170397SQ9321370
公開日1994年6月29日 申請日期1993年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月20日
發(fā)明者陳永江 申請人:西安交通大學(xué)