本实用新型涉及离心压缩机技术领域，尤其是涉及一种介质气直冷高速电机直连集成式压缩机组。
背景技术：
离心压缩机组在工业中是众所周知的，其在工业装置中发挥着至关重要的作用。它通过叶轮的旋转对气体做功，使得气体的压力升高，从而达到工艺流程的要求。
对于离心压缩机组而言，驱动机通常可以使用电机、汽轮机、燃气轮机等，采用的是分体式布置，即驱动机和压缩机各自独立，通过轴伸端的联轴器连接。这样的布置结构，就需要在压缩机的两个轴端增加动密封，尤其对高压真实气体离心压缩机而言，为了保证介质的可靠密封，需要增加复杂的轴端密封系统，目前通常采用的是干气密封系统，以保证压缩机组正常运行。
对于传统的电驱分体式真实气体离心压缩机组而言，除了电机和压缩机外，通常需要配备润滑油系统、轴端干气密封系统、电机冷却系统等辅助系统，这些系统都将产生能耗，增加系统的复杂程度，并且会影响机组的整体可靠性。
因此，上述技术问题是本实用新型亟待解决的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种介质气直冷高速电机直连集成式压缩机组，以解决现有技术中存在的电机和压缩机分体布置的离心压缩机组辅助系统复杂、能耗高、检修维护复杂、启机准备时间长的技术问题。
本实用新型诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型实施例提供的一种集成式压缩机组，包括基架、设置在所述基架上的承压机壳以及整体封装在所述承压机壳内的压缩机转子和电机转子，其中，
所述压缩机转子与所述电机转子同轴布置，所述转子上设置有至少两个叶轮，每个所述叶轮作为一个压缩级，所述压缩级采用顺排式布置从主轴的一端依次穿入，当所述压缩级超过六个时，采用背靠背布置从主轴的两端分别依次穿入，且每一端沿穿入方向各级所述叶轮的中心孔以及相应主轴的径向尺寸依次递增。
作为本实用新型的进一步改进，多个所述压缩级之间设置有级间密封，所述级间密封为迷宫式密封。
作为本实用新型的进一步改进，最后一个所述压缩级后设置有平衡活塞。
作为本实用新型的进一步改进，每个所述压缩级的叶轮为三元流叶轮。
作为本实用新型的进一步改进，所述集成式压缩机组采用磁力轴承进行支撑。
作为本实用新型的进一步改进，所述压缩机一侧的承压机壳上设置有进气风筒以及排气风筒。
作为本实用新型的进一步改进，所述承压机壳的进气端开设有管口，所述管口上连接有管道，所述管道用于将第一级所述叶轮压缩后的介质气引入所述电机一侧的承压机壳内冷却所述电机。
作为本实用新型的进一步改进，所述管道上设置有调压阀。
作为本实用新型的进一步改进，所述承压机壳中部设置有人孔门，所述承压机壳上部设置有电气贯穿件。
作为本实用新型的进一步改进，所述承压机壳由合金钢锻造制成，所述转子采用整体铣制而成。
基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
本实用新型公开了一种介质气直冷高速电机直连集成式压缩机组，通过采用磁力轴承进行支撑，压缩机和电机的转子同轴布置，整体封装在承压机壳内，从而实现机组无需润滑油系统、无轴端动密封系统、无额外电机冷却系统等辅助系统的设计，并以此来降低系统能耗、减少系统复杂程度，提高机组整体的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的集成式压缩机组结构示意图；
图2为本实用新型提供的压缩机芯包结构示意图。
图中，1、承压机壳；2、基架；3、进气风筒；4、压缩机；5、电机；6、电气贯穿件；7、调压阀；8、管道；9、压缩机芯包；10、滚轮。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
本实用新型提供了一种介质气直冷高速电机直连集成式压缩机组。下面结合图1～图2对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
如图1～图2所示，本实用新型实施例所提供的一种集成式压缩机组，包括基架2、设置在基架2上的承压机壳1以及整体封装在承压机壳1内的压缩机4转子和电机5转子；
其中，压缩机4转子与电机5转子同轴布置，转子上设置有至少两个叶轮，每个叶轮作为一个压缩级，压缩级采用顺排式布置从主轴的一端依次穿入，当压缩级超过六个时，采用背靠背布置从主轴的两端分别依次穿入，且每一端沿穿入方向各级叶轮的中心孔以及相应主轴的径向尺寸依次递增。
本实用新型公开了一种介质气直冷高速电机直连集成式压缩机组，通过采用磁力轴承进行支撑，压缩机4和电机5的转子同轴布置，整体封装在承压机壳1内，从而实现机组无需润滑油系统、无轴端动密封系统、无额外电机冷却系统等辅助系统的设计，并以此来降低系统能耗、减少系统复杂程度，提高机组整体的可靠性。
作为优选或可选的实施方式，多个压缩级之间设置有级间密封，级间密封为迷宫式密封。
在本实施例中转子的每个压缩级之间设置级间密封，由于压力升高，每一级压缩级都存在内部泄漏，为了将这种内部泄漏保持非常小，使用级间密封来减小压缩级上的间隙，这种级间密封通常是迷宫式密封。
作为优选或可选的实施方式，最后一个压缩级后设置有平衡活塞，在多级的转子的最后一级压缩级后设置平衡活塞。该平衡活塞用于降低气体的级间压力差，有助于平衡这种推力，从而可以装入较小的轴向轴承，如果压缩级数超过六级时可以采用背靠背式的叶轮布置，以抵消部分轴向力。
作为优选或可选的实施方式，每个压缩级的叶轮为三元流叶轮。在承压机壳1中设有多级的转子，在多级的转子上设有至少两个压缩级，每个压缩级对气体进行压缩，因此根据应用的不同可以设置更多个压缩级。在此，每个压缩级的叶轮优选的是三元流叶轮。
作为优选或可选的实施方式，集成式压缩机组采用组合式磁力轴承进行支撑。
本实用新型的实施例在多级的转子的两端设置主动磁力轴向-径向轴承，必须将轴向轴承跨距设置在尽可能小的范围，并且通过液压装拆的方式实现推力盘的安装与拆卸。由于转子动力学，轴承间距必须非常小，由此使用紧凑的组合磁力轴承来代替单独的径向轴承和单独的轴向轴承。
作为优选或可选的实施方式，压缩机4一侧的承压机壳1上设置有水平进气风筒3以及水平排气风筒。
本实用新型的压缩机包括共同的基架2，在该共同的基架2上布置了由磁力轴承控制系统、介质冷却气过滤系统、压缩机4与电机5同轴布置安放在同一承压机壳1内。
其中，该承压机壳1的径向连接有水平进气风筒3，并且在另一端连接有水平排气风筒，当然，根据流程工艺的需求，风筒的方位可以进行多方位的变化。
作为优选或可选的实施方式，承压机壳1的进气端开设有管口，管口上连接有管道8，管道8用于将第一级叶轮压缩后的介质气引入电机5一侧的承压机壳1内冷却电机5。
根据介质洁净程度要求，管道8可以先将气体引入过滤器过滤后再通过调压阀7调压进入电机5。
在承压机壳1进气端开有管口，用于将第一级叶轮压缩后的介质气引入电机5侧机壳给电机5进行冷却，而承压机壳1电机侧开口则用于将引入电机冷却后的介质气收集并利用回流送回压缩机4进气管道中。
作为优选或可选的实施方式，管道8上设置有调压阀7。在冷却气系统中设有用于调节冷却器压力的调压阀7，由此可以调节电机5的冷却气流量，保证在电机5的温升不超过许用值的同时，降低冷却气消耗量，从而提高整机效率。
作为优选或可选的实施方式，承压机壳1中部设置有人孔门，承压机壳1上部设置有电气贯穿件6。
承压机壳1具有人孔门，用于拆解压缩机4和电机5的转子。在此，承压机壳1上布置有电气贯穿件6，用于将电机5的动力电缆和机组的信号电缆，还包括磁力轴承的控制电缆等穿出承压机壳1，并保证高压气体不往外界泄漏。
作为优选或可选的实施方式，承压机壳1由合金钢锻造制成，转子采用整体铣制而成。多级的转子整体铣制，实现更光顺的流动壁面，降低流动损失，提高流动特性，提高压缩机的效率。
本实用新型的电机芯包和压缩机芯包9底部设有滚轮10，从而芯包可以从承压机壳两侧分别抽出，实现便捷的检修和维护。压缩机组、磁力轴承控制系统、冷却器过滤系统等整体成撬安装，实现便捷的安装和运输。
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
1.一种集成式压缩机组，其特征在于：包括基架(2)、设置在所述基架(2)上的承压机壳(1)以及整体封装在所述承压机壳(1)内的压缩机(4)转子和电机(5)转子，其中，
所述压缩机(4)转子与所述电机(5)转子同轴布置，所述转子上设置有至少两个叶轮，每个所述叶轮作为一个压缩级，所述压缩级采用顺排式布置从主轴的一端依次穿入，当所述压缩级超过六个时，采用背靠背布置从主轴的两端分别依次穿入，且每一端沿穿入方向各级所述叶轮的中心孔以及相应主轴的径向尺寸依次递增。
2.根据权利要求1所述的集成式压缩机组，其特征在于：多个所述压缩级之间设置有级间密封，所述级间密封为迷宫式密封。
3.根据权利要求2所述的集成式压缩机组，其特征在于：最后一个所述压缩级后设置有平衡活塞。
4.根据权利要求3所述的集成式压缩机组，其特征在于：每个所述压缩级的叶轮为三元流叶轮。
5.根据权利要求1所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述集成式压缩机组采用磁力轴承进行支撑。
6.根据权利要求1所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述压缩机(4)一侧的承压机壳(1)上设置有进气风筒(3)以及排气风筒。
7.根据权利要求6所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述承压机壳(1)的进气端开设有管口，所述管口上连接有管道(8)，所述管道(8)用于将第一级所述叶轮压缩后的介质气引入所述电机(5)一侧的承压机壳(1)内冷却所述电机(5)。
8.根据权利要求7所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述管道(8)上设置有调压阀(7)。
9.根据权利要求7所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述承压机壳(1)中部设置有人孔门，所述承压机壳(1)上部设置有电气贯穿件(6)。
10.根据权利要求1所述的集成式压缩机组，其特征在于：所述承压机壳(1)由合金钢锻造制成，所述转子采用整体铣制而成。
技术总结