气体系统的模件总成的利记博彩app

专利名称：气体系统的模件总成的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于含有气体(如含H气体)的至少两个模件形 成的总成，这些模件在非常高的压力下、尤其在高于IOO bar的压力 下有效。
背景技术：
根据本发明，含H气体被理解成是碳氢化合物气体如天然气(CHO、 乙烷气体(C2He)、丙烷气体(C3Hs) 、 丁烷气体(C4Hiq)、硫化氢(H2S) 和氢气(H2)。含H的气体常常非常危险，因为它爆炸的危险。但是， 该气体系统和本发明的模件也适合于不含氢的气体如氮气(N2)、氧 气(02)或者二氧化碳(C02)。在陆上和在离岸上，尤其在石化工业中，使用操作含H气体的系 统。操作含H气体的系统的例子是用来输送天然气的输送系统。在非 常高的压力下处理这些气体，并且这些气体也容易易燃即易于爆炸。 通过这些系统，因此采用非常可能的方法来防止含H气体泄漏到环境 中是重要的。通过这些系统，在气体流中也可以连续地执行测量如压 力测量或者流量测量。在这种背景下，计量器通过各种阀如关闭阀、 排出阀、平衡阀等等连接到气体流中是惯例。在这种背景中，单个管部分相互连接起来并且连接到各种阀和测量装置上，传统上是惯例。 这是浪费时间的，这种结构占据了大量的空间，而且如果必须得进行 工作，那么这种结构不容易接近，因为各种管子处于线路中。发明内容现在，本发明的目的是使管部分、附加件和它们之间的连接件的 这种复杂系统简单化。根据本发明，借助提供总成来实现这个目的，该总成包括至少两 个用于利用气体进行操作的系统的模件，其中每个模件在非常高的压力下、尤其在大于100 bar如大于150 bar的压力下是有效的，其中 每个模件包括*至少一个固体金属块，它设置有钻设通道的系统；*附加件，它连接到所述通道并且固定到块上；其中通道的系统包括主通道和连接到主通道中的至少一个分支通道；其中附加件包括至少一个阀和至少一个计量器； 其中该至少一个计量器包括连接到分支通道上的计量器，用于测量通过所述系统的主通道的流量值；其中该至少一个阀包括设置在分支通道上的关闭阀，用于关闭或 者打开分支通道；及其中两个模件的块被相对彼此横向地定位，在每种情况下，在一 个块内的孔的一个或者多个开口与另一个块内的相应数目的孔的开口相对准，所述开口以密封的方式相互连接，从而使一个块中的通道接 合另一个块中的通道。借助在固体金属块中钻出所需要的通道，节省了传统上相互连接 起来的、非常大量的单个管部分。这使得结构简单化。每个固体金属 块包括主通道和至少一个分支通道。例如，主通道沿着块的纵向延伸， 而分支通道从主通道横向地延伸到块的顶侧。然后，把计量器布置在 所述顶侧上。由于若干块相互连接，因此这些块中的钻设通道也可以 在通过设置成相互邻近的多个模件的方向上延伸。这些模件中的通道 的横向开口相互对应。因此，根据本发明的总成的模件构成了通道和 附加件的两维栅格。因此，根据本发明的总成只通过有限数量的模件 就可以实现非常通用的功能，同时相对彼此横向地定位的两个或者甚 至更多个模件的连接相对简单并且紧凑。本发明的另一个优点是，实质上减少了气体的泄漏危险。公知系 统具有大量的管部分，这些管部分通过各种连接器、阀和计量器来相 互连接起来。通过这种结构，每个连接构成了容易泄漏的位置。实际 上，在把公知系统的许多零件接合在一起之后， 一个或者多个连接常 常不完全没有泄漏。即使公知系统是由有经验的专家来建造，甚至也 是这样的情况。根据本发明，充分地减少了连接和易于泄漏的位置的 数目，因为在固体块中钻出了这些通道。用来测量通过该系统的主通道的流量值的计量器例如是用来测量 通过系统主通道的流量和系统主通道的压力的流量计和/或压力计。根据本发明，各种附加件被连接到块上。这些附加件可以包括一个或者多个计量器和一个或者多个阀。这些附加件还可以包括控制件。 这些控制件常常是可调整阀。本发明的模件包括至少一个计量器和至 少一个呈关闭阀形状的阀。在块中钻出至少一个主通道和至少一个分 支通道。该主通道用来通过在其上不得不执行一些测量的气体的主流。 该分支通道构成了到达计量器的连接部。设置关闭阀，从而在没有中 断气体主流的情况下可以移除该计量器。在另一个方面中，这个关闭 阀还提供了安全特征，因为如果在计量器中发生失效，例如发生泄漏， 关闭阀可以关闭以作为安全措施。注意，US6186177公开了一种气体输送系统，该系统具有安装块， 该安装块支承附加件并且在附加件之间限定出通道，因此气体可以流 过通道和附加件。该块具有细长的、较窄的形状。该块内的这些通道 基本上只沿着单一平面的两个方向即沿着块的纵向和高度方向延伸。 因此，沿着该块上的宽度并排地布置两个或者更多个附加件是不可能 的。这些附加件之间的连接部基本上是一维的。其结果是，相对地限 制了具有这些块的系统的功能。根据本发明的另一个实施例，模件的至少一个阀还包括所谓的排 出阀，该排出阀在一侧上连接到该至少一个分支通道上，并且在另一 侧上通到流动开口。如果该模件用于含H的气体，那么流动开口例如 被连接到相对于含H气体呈惰性的气体的供给或者排出通道中。惰性 气体可以考虑例如是氮气(N2)。借助把这些惰性气体吹入到系统中， 使危险的含H气体离开该系统是可能的。另一方面，危险的含H气体 通过排出阀离幵该系统，直到可以探测到惰性气体的流出为止，这表示该系统被净化过。排出阀在这里起着排出的作用。另一方面，这种 排出阀的目的是使惰性气体被吹到分支通道中并且因此驱走危险的含 H气体。以这种方式，在维护工作期间可以确保安全。根据本发明的一个实施例，该至少一个计量器包括绝对压力计量 器，该计量器通过单一分支通道连接到主通道中，该单一分支通道设 置有所述关闭阀和所述排出阀。绝对压力计量器是测量相对环境压力 的压力的计量器。申请人洞察到，这个模件是五个标准模件中的一个， 借助该模件，可以构造出大量的不同的消费者专用的系统。根据本发明的另一个实施例，模件的钻设通道的系统包括至少两 个分支通道，其中每个分支通道安装着用来关闭或者打开有关的分支 通道的关闭阀，其中至少一个分支通道连通到主通道中，并且该至少 一个计量器设置有压差计量器，该压差计量器连接在所述两个分支通 道之间。通过这种布置，在每种情况下，压差计量器借助所述关闭阀 通过所述通道中的两个可以连接到主通道中。在这种情况下，根据本发明，分支通道在位于关闭阀和连到所述 计量器的连接部之间的部分内借助压力平衡通道相互连接起来是可能 的，并且该至少一个阀还包括设置在所述压力平衡通道中的、用来打 开和关闭该平衡通道的平衡阀。就通过两个分支通道与主通道相连通的计量器而言，在通过这种如大于200 bar的高压进行工作的系统的 情况下，在接通和关闭该系统时防止非常高的压差到达计量器是重要 的。该计量器常常不能承受这种大的压差，或者其适合测量很小的压 差。为此，具有平衡阀的压力平衡通道设置在分支通道之间。在接通和关闭系统时，压力平衡阀将被打开，因此大压差在计量器中不明显。 该系统一处于工作中，平衡阀就可以被关闭并且计量器可以开始工作。 申请人:洞察到，这个模件也是所谓的标准模件，根据该标准模件可以 形成大量的消费者专用的系统。通过这个实施例，如果模件包括所述排出阀中的两个是有利的， 每个排出阀连接到相应分支通道中的一个上。在这种方法中，可以确 保，平衡阀不会防止两个分支通道被惰性气体冲洗干净。通过这种布 置，根据本发明，如果排出阀连接到平衡阔每侧上的平衡通道上也是 有利的。根据本发明，如果模件的钻设通道的系统包括至少一个通量通道(throughput channel)是有利白勺，i亥通量通道连接在分支通道之间，这些附加件还包括节流装置，该节流装置设置在通量通道中。节流装置可以是任何流量控制装置或者压力控制装置，如调整阀。使用节流装置可以设定通过该通量通道的流量。优选地，如在NL 1011661 C中所述那样构造出节流装置。例如借助具有入口和出口端的主通道来形成该通量通道。该通量通道例如也可以是主通道的延伸部。该通量通道然后形成单独的通道， 该通道的输入端连接到主通道中。这个实施例、尤其与权利要求8、 7、 6或者5相结合形成了所谓的标准模件，借助该标准模件，可以构造 出高度不同的消费者专用的系统。根据另一个实施例，模件的主通道经由连接通道连接到该至少一 个分支通道上，其中主关闭阀设置在连接通道中。主通道经由连接道连接到通量通道上。主通道因此被分成延伸通过模件的第一主通道 部分和形成该通量通道的且节流装置安装于其中的第二主通道部分。这个实施例、尤其与权利要求5或者6或者7或者8相结合的权利要 求9或者10的实施例相结合又形成了所谓的标准模件。根据本发明的另一个实施例，主通道用来把气体分配到正被讨论 模件和一个或者多个其它装置如本发明的一个或者多个模件中。尤其 地，第一主通道部分适合于这个目的。主通道因此使本发明的各种模 件的连接明显容易。在模件上不得不只设置一个连接部，依次连接到 邻近模件主通道上的主通道确保气体流可以分布在各个组件上。通过 这种布置，如果主关闭阀设置在连接通道中是有利的。根据本发明的另一个实施例，如果通量通道具有出口端，该出口 端设置有单向阀或者止回阀是有利的，该单向阀或者止回阀只允许沿 着离开模件的方向流动的气体通过。如果借助具有入口端和出口端的 主通道形成该通量通道，那么模件在主通道的出口端上可以设置有这 种止回阀(单向阀)。止回阀只允许沿着从主通道的入口端到出口端 的方向、即沿着想要的流动方向进行流动的气体通过。这个实施例具 有这样的优点，即它可以确保在出口端中没有气体流回到模件中。这 种止回阀也可以选择地安装在入口端处，借助该止回阀可以确保没有 来自模件的气体流可以流回到入口端处的供给装置中。尤其在模件用 来测量缓冲气体流和/或调整缓冲气体流的情况下，这是有利的。这个 模件、尤其与权利要求12、 11、 10或者9和5、 6、 7或者8之一的模 件相结合依次形成了所谓的标准模件，借助该标准模件可以形成高度不同的消费者专用的系统。总之，申请人洞察到，五个标准模件就足够了。本发明因此提供 了由两个或者更多个所述标准模件形成的模件系统，通过这些标准模 件可以实现大量的功能。根据本发明，借助把止动器或者柱塞设置在所述开口中可以方便 地关闭模件的孔的开口。在这种方法中可以形成整体地设置在块内的 关闭通道。如果模件的通道不得不连接到另一个模件上，那么止动器 可以分配有一个或者更多个位置。为了使金属块内的通道相互连接，根据本发明，如果相互连接的、 模件的通道系统的一个或者多个钻设通道相互隔开一些距离地交叉并 且如果用来把它们连接在一起的横向孔被横向地被设置于所述交叉通 道是有利的。然后在金属块外表面上的开口处借助止动器或者以一些 其它方式可以关闭横向孔。把一个阀设置在所述横向孔中也是可能的， 该阀然后具有堵住横向孔开口的功能。在块的外侧上，阀借助法兰和 密封环可以密封到块上。用来调整阀的阀工作件可以从块的外侧伸出。根据本发明，如果横向定位的模件的开口之间的连接包括安装在 两孔内的套是有利的，该套在安装在相应开口内的每端上具有至少一 个密封环如两个密封环，从而在套和相应开口之间形成密封。出于安全原因，在压力非常高如200 bar的应用中常常需要双密封。 根据另一个方面，本发明涉及一种如上所述的总成的模件。 根据另一个方面，本发明涉及一种气体系统，尤其涉及一种含H气体的气体系统，它包括 气体压縮机，尤其是离心式压縮机，它适合于至少100 bar、 尤其是150 bar或者更大的高压侧上的压力；*气体密封装置，它包括根据权利要求1一14之一所述的一个或 者多个模件和/或根据权利要求15 — 16之一所述的总成；其中气体压縮机具有基本上被封闭的壳体，在该壳体中设置了安装在驱动轴的轴承上的一个或者多个叶片，驱动轴被安装在压缩机高 压侧上的压縮机壳体内的轴承上并且通过压縮机低压侧上的密封件从 壳体伸出，其中气体密封装置的入口连接到压縮机高压侧上，其中气体密封装置的出口连接到密封件上，从而在来自壳体外部 的压力作用下迫使气体从压缩机高压侧通过密封件进入壳体。在这种气体系统中，气体密封装置尤其具有气体过滤器。在这种 气体过滤器的情况下，尤其应该考虑描述在Indufil B. V.名义下的EP 1 230 503 Bl中的气体过滤装置，但不局限于此。这种气体系统尤其还具有缓冲气体装置，该装置适合用对含H气 体呈惰性的气体来净化气体系统。根据本发明的缓冲气体装置还可以 包括一个或者多个上述标准模件。根据另一个方面，本发明涉及一种处于至少100 bar如至少150 bar或者200 bar的气体压力下的本发明模件、总成或者气体系统的 使用。


现参照附图中所示出的实施例来更加详细地描述本发明。图1示出了本发明的含H气体系统的示意横剖视图；图2a示出了本发明的密封气体系统的一部分的前视图；图2b示出了图2a所示的密封气体系统的一部分的侧视图；图3示出了图2a和2b中所示的密封气体系统的示意性处理视图;图4a示出了本发明的第一标准模件的前视图；图4b示出了图4a所示的标准模件的示意性处理视图；图5a示出了本发明的第二标准模件的前视图；图5 b示出了图5 a所示的模件的示意性处理视图；图6a示出了本发明的第三标准模件的前视图；图6b示出了图6a所示的模件的示意性处理视图；图7a示出了本发明的第四标准模件的前视图；图7b示出了图7a所示的模件的示意性处理视图；图8 a示出了本发明的第五标准模件的前视图；图8b示出了图8a所示的模件的示意性处理视图；图9示出了包括本发明的三个标准模件的总成的平面视图；图IO示出了图9的细节X; 图11示出了图9的细节XI;图12示出了安装在本发明的标准模件中的关闭阀的横剖视图。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的气体系统整体上用1来表示。在工作期间，气体系统1部分地装有例如天然气或者其它含H的气体。气体系统1包括气体压缩机2，该气体压縮机在所示出的实施例中被构造成 离心式压縮机。气体压缩机2在工作期间泵送含H气体。气体压縮机2具有压縮机壳体4，该压縮机壳体4限定出基本上 封闭的内腔6。可以转动的转子8被安装在压縮机壳体4中。转子8 与压缩机壳体4的内腔6内的定子10相互作用。转子8具有驱动轴， 多个叶片14被固定在该驱动轴上。驱动轴12延伸通过压縮机壳体4 中的中心开口 16。在工作期间，在压縮机壳体4的内腔6内有非常高的压力。实际 上，靠近中央开口 16的内腔6内的压力大约为200 bar。根据本发明 的气体系统1具有气体密封装置或者密封气体装置18，该装置可以防 止含H的气体在压力的影响下从位于驱动轴12和中心开口 16之间的 内腔6中泄漏出来。气体密封装置18借助在高压下供给密封气体在驱 动轴12和压縮机壳体的中央开口 16之间提供了密封。该密封气体来 自压缩机2的高压侧。为此，气体密封装置18具有返回系统20，该返回系统设置有主 线路21。主线路21具有入口22，该入口连通到压縮机2的高压侧。 在这个示出的实施例中，气体压縮机2具有径向出口 24，气体密封装 置18的入口 22连接到该出口 24上。在工作期间，气体密封装置18 在高压作用下可以从径向出口 24中流出气体。主线路21连通到位于中央开口 16和驱动轴12之间的间隙中。这 种气体密封降低了压缩机壳体4的内腔6外部的压力。如果内腔6内 的压力接近200 bar,在内腔6外部的邻近室27内仍然有大约120 bar的压力。室27由保护壳体29限定。保护壳体29具有中央开口 16'，该 开口 16，相对于压縮机壳体4中的中央开口 16被对准。驱动轴12还 延伸通过保护壳体29的中央开口 16'。位于保护壳体29的中央幵口 16'和驱动轴12之间的间隙同样地由气体密封装置18来密封。为此， 主线路21也连通到所涉及的所述间隙中。其结果是，由保护壳体29 所限定出的室27外部的压力低于其内部的压力。如果室27内的压力 接近120 bar，那么在其外部仍然有大约60 bar的压力。因此提供了限定室31的另外的保护壳体33。保护盖33同样地具 有中央开口 16'，，该中央开口相对于中央开口 16、 16'被对准。转 子8的驱动轴12也延伸通过所述中央开口 16''从而从保护壳体33 中出来。主线路21还连接到位于驱动轴12和保护壳体33的中央开口 16''的之间的间隙上。以这种方式所形成的保护盖33的气体密封使 压力降低到接近环境压力。气体密封装置18的主线路21通过分配线路25分支到位于驱动轴 12和中央开口 16、 16， 、 16，'之间的各自间隙中的三个喷射位置上。 气体密封装置18在所述喷射位置上在高压作用下喷射气体，借助于此 形成三个各自气体密封。其结果是，压力从压縮机壳体4的内腔6逐 级降低到环境压力。另外的保护壳体和/或喷射位置当然也是可以减少该压力的。保护 壳体的数目例如依赖于气体压缩机中的压力。供给到气体密封中的密封气体一定不能含有任何杂质。密封气体过滤装置35因此被安装在气体密封装置18的主线路21中。密封气体 过滤装置35公开在以Indufil B.V.名义的EP 1 230 503 Bl中。因 此在这里不更加详细地解释其工作模式。此外，根据本发明的各种模件40连接到主线路21中。模件40 被设计来测量绝对压力、压差和/或质量流。模件40还被设计来控制 这些参数。如果模件40所测得的值升高从而发出警报，及在维护工作 期间，含H的气体一定得从该系统1中被驱赶出来。毕竟，含H的气 体如天然气构成了可以产生爆炸的危险气体。缓冲气体装置38被设置 来从系统1中驱赶出含H的气体。缓冲气体装置38具有惰性气体如氮的压力容器42。压力容器42 通过主线路41连通到压縮机壳体4的内腔6、保护壳体29内的室27 和保护壳体33内的室31中。主线路41还通到密封气体过滤装置35 中。用于清洁从压力容器42中所供给的缓冲气体的缓冲气体过滤装 置45被安装在缓冲气体装置38的主线路41中。此外，根据本发明的 模件40连接到缓冲气体装置38的主线路41上。主线路41中的模件 40与气体密封装置18的主线路21中的模件40相对应地设计，从而测量和/或控制绝对压力、压差和/或质量流。图2a和2b示出了框架或者架50。密封气体过滤装置35和缓冲 气体过滤装置45被安装在架50中。连接到其上的模件40和根据本发 明的另外的模件40同样地被安装在架50中。图3最清楚地示出了过滤装置35、 45和模件40是如何被连接起来的。来自气体密封装置18的主线路21通到密封气体过滤装置35 的入口51内。密封气体过滤装置35还具有排出连接件52，这些连接 件驱赶出从压缩机2中所流出的天然气，该压縮机2处于密封气体过 滤装置35内。排出连接件52例如连接到缓冲气体过滤装置45的出口 53上(未示出)。缓冲气体过滤装置45的出口 53设置有单向阀54。 单向阀54防止危险气体能够到达安全缓冲气体装置38。
模件40包括五个标准模件40a、 40b、 40c、 40d和40e。通过这 五个标准模件40a、 40b、 40c、 40d和40e来实现在图3中示意性所示 的过程图的整个功能。每个标准模件40a、 40b、 40c、 40d、 40e具有 至少一个固体金属块60，该金属块设置有钻设通道系统。块60优选 地由不锈钢形成。每个模件40a、 40b、 40c、 40d、 40e还具有许多附 加物，这些附加物被连接到所述钻设通道中并且被固定到块60上。附 加物可以包括一个或者多个计量器和一个或者多个阀。附加物还包括 控制件如可调整阀。
在实践中，每个模件40a、 40b、 40c、 40d、 40e经常以大约200 bar 的压力进行工作。但是，根据本发明的模件也适合于400 bar的压力 或者更高的压力。如果压力大于400 bar，那么具有这样的可能，即 气体开始表现为液体。这依赖于工作温度。如果气体是液体，那么介 质具有更高的相对密度。其结果是，使密封被简单化。
使用根据本发明的标准模件40a、 40b、 40c、 40d、 40e使测量和 控制系统的结构非常紧凑是可能的。每个模件例如只有29 cm的长度 尺寸。其结果是，在图2a和2b中所示的架50同样地具有紧凑的尺寸，例如宽度尺寸为1.95 m和高度尺寸为1.80 m。在这种高度处，可以
清楚地读取所有计量器。
在下面连续地解释五个标准模件40a、 40b、 40c、 40d、 40e。
图4a和4b所示的第一个标准模件40a具有主通道65，该主通道 65例如连接到主线路21或者41中。主通道65具有入口端64。模件 40a还具有连通到主通道65上的分支通道67。模件40a的附加物包括 测量绝对压力的计量器69。计量器69的测量范围例如为100和400 bar 之间。计量器69被连接到分支通道67上。
模件40a具有其它附加物，该附加物由阀构成。该阀是切断阀70， 该切断阀70安装在分支通道67中。切断阀70在工作期间打开。在借 助切断阀70来切断分支通道67之后，拆下计量器69是可能的。例如 这是维护工作如更换计量器69所需要的。
此外，模件40a具有排出阀71，该排出阀71构成了另外的附加 物。排出阀71连接到位于切断阀70和计量器69之间的分支通道67 中。排出阀71用来供给或者排出惰性气体如氮气，该惰性气体来自缓 冲气体装置38。通过排出阀71所供给的惰性气体可以从模件40a中 驱赶出危险的天然气。作为替换，通过主通道65来供给惰性气体是可 能的。排出阀61然后起着排出作用。
图5a和5b示出了第二标准模件40b，在那里，相同零件用相同 附图标记来表示。与模件40a相对应，该模件40b具有主通道65，主 通道65例如连接到主线路21或者41中。主通道65具有入口端64。 顺便指出，连接到主通道65中的分支通道67位于它的延伸部中。模件40b中的钻设通道的系统还具有第二分支通道68。用来切断或者打
开相关分支通道67、 68的切断阀70设置在每个分支通道67、 68中。 切断阀70借助关闭可以拆下模件40b。用来测量压差的计量器69'连 接在分支通道67、 68的端部之间。计量器69'测量主通道65内的压 力和连接在第二分支通道68的自由端62处的压力之间的压差。
在位于切断阀70和计量器69'之间的部分中，模件40b具有压 力平衡通道73，该压力平衡通道可以把分支通道67、 68相互连接。 用来打开和关闭平衡通道73的平衡阀75安装在压力平衡通道73中。 测量压差的计量器69'只具有一个限制范围。这种压差计量器不能承 受含H系统中有的、非常高的压力如大约200 bar。平衡阀75因此在 该系统的起动期间打开。压力然后仍然大约与在计量器69'的每侧上 的相同。平衡阀75然后可以被关闭，之后，计量器69'测量分支通 道67、 68之间的压差。
模件40b还具有用来供给或者排出惰性缓冲气体如氮气的两个排 出阀71。模件40b的排出阀71的工作的功能和模式与模件40a的相 类似。每个排出阀71连接到各自分支通道67、 68中的一个上。尤其 地，排出阀71被连接到平衡阀75每侧上的平衡通道73上。借助使用 两个排出阀71可以保证，即使平衡阀75被关闭，模件40b也可以完 全地被净化。
图6a和6b示出了根据本发明的第三标准模件40c，在该模件中， 相同零件用相同的附图标记来表示。在图6a和6b所示的模件40c的 所示出实施例中，主通道65具有入口端64和出口端66。分支通道67、68都连通到主通道65中。节流装置或者调整阀78被安装在位于分支 通道67、 68之间的主通道65中。节流装置78可以被操纵来设定主通 道65内的质量流量。主通道65因此构成了通量通道或者压力调节通 道。使用测量压差的计量器69'可以测量节流装置78的每侧上的压 差。
第四标准模件40d被示出在图7a和7b中，其中相同零件用相同 附图标记来表示。标准模件40d具有主通道65，该主通道65具有入 口端64和出口端66。在端部64、 66之间，主通道65通过连接通道 81连接到分支通道67上。用来关闭或者打开连接通道81的主关闭阀 80被安装在连接通道81中。主关闭阀81因此可以从主通道65中解 除标准模件40d的连接。
节流装置78安装于其中的主通道65的通量通道83或者分开部分 连接在分支通道67、 68之间。在主关闭阀80打开时，在分支67侧部 上有与在主通道65内相同的压力。在节流装置78的相对侧上，即在 分支通道68的侧部上，通量通道83具有出口 85。出口85例如连接 到保护壳体内的喷射口中，从而密封压縮机2。使用节流装置78可以 设定有关的出口 85或者所述喷射口处的流量。计量器69'测量节流 装置78上的压差。
主通道65因此被设置成把气体分配到所述模件40d及一个或者多 个其它装置如一个或者多个其它标准模件40中。为此，入口端64禾口/ 或出口端66被连接到这样的其它标准模件中。通量通道83形成了主 通道65的一部分。毕竟，主通道65通过连接通道81延伸到通量通道83内。压力平衡通道73和安装于该通道73中的压力平衡阀75的工作的 功能和模式及排出阀71的工作的功能和模式与上面已描述过的标准 模件40b和40c相对应。在图8a和8b中，示出了第五标准模件40e，在这里，相同零件 用相同附图标记来表示。标准模件40e与上述标准模件40d的不同之 处仅在于，单向阀87设置在通量通道83的出口 85处。标准模件40e 尤其适合于缓冲气体装置38。缓冲气体装置38构成了安全区域，该 安全区域必须不能接近来自压缩机2的危险气体。单向阀87可以防止 危险气体通过保护壳体或者类似装置到达所述安全区域。缓冲气体装 置38因此仍然保证了没有危险气体。图9示出了相互连接起来的根据本发明的三个标准模件40的装配 件。在这个视图中，也可以清楚地看出标准模件40的实心金属块60 的钻出通道。所示出的三个标准模件40借助接合螺栓90相互被固定 起来。接合螺栓90延伸通过标准模件40中的、相互对准的固定开口。 这些固定开口设置有内部螺纹。两个邻近模件40的内部钻出通道沿着 其面对的横向表面96相互连接。两个不同模件40中的两个钻出通道之间的密封连接被详细地示 出在图11中。借助被插入到两个模件40的扩宽安装孔内的连接套92 来提供密封。借助双密封使每个模件40与周围相密封。每个模件40 的该双密封包括两个密封环94，这些密封环被布置在连接套92和连 接套92的扩宽安装孔之间。在每个模件的横向表面96和最近的密封环94之间具有一些距离如l一5mm。在高压下，接合螺栓90被延伸，其结果是，模件的横向 表面96能够运动分开到某种程度。在接合螺栓伸展之后，密封环94 仍然形成了极好的密封。如图IO所示那样，借助塞子或者止动器98关闭标准模件中的内 部钻出通道。所述止动器98借助两个密封环99来提供双密封。图12示出了主关闭阀80，该主关闭阀80借助固定螺栓100 (只 看到它们中的一个)被固定到块60中。模件40的另一个关闭阀可以 具有相应的结构。每种情况下的密封件110、 111形成了在关闭阀80 和块60之间的双密封。相互连接起来的通道系统的钻出通道101、 102 位于块60内。这些通道101、 102相互错开一些距离。把所述交叉通 道101、 102相互连接起来的横向孔103被横向地设置于所述交叉通道 101、 102。主关闭阀80具有用来关闭横向孔103的球体105。为此，球体105 的直径大于横向孔103的直径。借助把手107可以使球体105在关闭 位置和打开位置之间移动。图12示出了球体105的关闭位置，在该位置中，球体105被驱动 到横向孔103的关闭端上。横向孔103的关闭端形成了球体105的阀座。球体105由硬度大 于块60的材料的材料形成。在这个示出的实施例中，球体105由陶瓷 形成，同时该块由钢如不锈钢形成。借助于横向孔103的边缘塑性变 形产生的力把球体105挤压到横向孔103上来形成球体的阀座。为此，在第一次使用之前，使用把手107，用预定的紧固力矩使轴108紧固。 以这种方式所形成的阀座和相关的球体105通过这种方法可以提供极好的密封。在形成阀座之后，把手通过施加较小的紧固力矩可以把球 体移动关闭位置中。陶瓷具有非常低的膨胀系数。陶瓷球体105因此提供了极好的密 封，而与横向孔103中的温度无关。在球体105的关闭位置上，横向 孔在一 100到+ 900度的整个温度范围上保持关闭。当然，本发明不局限于附图中所示出的实施例。在没有超出本发 明保护范围的情况下，本领域普通技术人员可以进行各种各样的改变。
权利要求
1.一种总成，它包括至少两个用于利用气体进行操作的系统的模件(40)，其中每个模件(40)在工作期间适合承受非常高的压力、具体大于100bar，例如大于150bar的压力，其特征在于，每个模件(40)包括●至少一个固体金属块(60)，它设置有钻设通道的系统(61)；●附加件，它们连接到所述通道并且固定到块上；通道的系统包括主通道(65)和连接到主通道(65)上的至少一个分支通道(67)；这些附加件包括至少一个阀和至少一个计量器(69)；该至少一个计量器(69)包括连接到分支通道(67)上的计量器，用于测量通过所述系统的主通道(65)的流量值；该至少一个阀包括设置在分支通道(67)上的关闭阀(70)，用于关闭或者打开分支通道(67)；和两个模件(40)的块(60)被相对彼此横向地定位，在每种情况下，在一个块(60)内的孔的一个或者多个开口与另一个块(60)内的相应数目的孔的开口相对准，所述开口以密封的方式相互连接，从而使一个块(60)中的通道(65)接合另一个块(60)中的通道(65)。
2. 根据权利要求1所述的总成，其特征在于，模件(40)的该至 少一个阀还包括排出阀(71)，该排出阀在一侧上连接到该至少一个 分支通道上并且在另一侧上通到流动开口内。
3. 根据权利要求2所述的总成，其特征在于，该模件用来装含H的气体，并且流动开口被连接到相对于含H气体呈惰性的气体的供给 或者排出通道上。
4. 根据权利要求2或3所述的总成，其特征在于，该至少一个计 量器包括绝对压力计量器(69)，其通过设置有所述关闭阀(70)和 所述排出阀(71)的单独的所述至少一个分支通道(67)连接到主通 道(65)上。
5. 根据权利要求l或者2所述的总成，其特征在于，模件(40) 的钻设通道的系统包括至少两个分支通道(67、 68)，每个分支通道 安装用来关闭或者打开有关的分支通道(67、 68)的关闭阀(70)， 至少一个分支通道(67)连接到主通道(65)上，该至少一个计量器 设置有压差计(69')，该压差计连接在所述两个分支通道(67、 68) 之间。
6. 根据权利要求5所述的总成，其特征在于，分支通道(67、 68) 在位于关闭阀(70)和通到所述计量器(69')的连接部之间的部分 中借助压力平衡通道(73)被相互连接起来，该至少一个阀还包括设 置在所述压力平衡通道(73)中的、用来打幵和关闭该平衡通道(73) 的平衡阀(75)。
7. 根据与权利要求2或3相结合的权利要求5或6所述的总成， 其特征在于，模件(40)包括所述排出阀(71)中的两个，每个排出 阀连接到相应分支通道(67、 68)中的一个上。
8. 根据权利要求7所述的总成，其特征在于，排出阀(71)在平 衡阀(75)的每侧上连接到平衡通道(73)上。
9. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，模件(40)的钻设通道的系统包括至少一个通量通道(83)，该通量通道连接在 分支通道(67、 68)之间，这些附加件还包括节流装置(78)，该节 流装置设置在通量通道(83)中。
10. 根据权利要求9所述的总成，其特征在于，借助主通道(65) 来构成通量通道(83)。
11. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，模件(40) 的主通道(65)通过连接通道(81)连接到该至少一个分支通道(67) 上，其中主关闭阀(80)设置在连接通道(81)中。
12. 根据权利要求ll所述的总成，其特征在于，主通道(65)适 合用来把气体分配到所述模件(40)并且到一个或者多个其它装置， 如根据前述权利要求之一所述的一个或者多个模件(40)。
13. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，通量通道 (83)具有出口端(85)，该出口端设置有单向阀(止回阀)(87)，该单向阀只允许在离开模件(40)的方向上流动的气体通过。
14. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，形成模件 (40)通道的孔的一个或者多个开口借助止动器(98)来关闭。
15. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，要被相互连 接的模件(40)的通道系统的一个或者多个钻设通道(101、 102)相 互错开一些距离，把它们连接在一起的横向孔(103)被横向地设置于 所述交叉通道。
16. 根据权利要求15所述的总成，其特征在于，所述至少一个阀设置在所述横向孔(103)中。
17.根据权利要求16所述的总成，其特征在于，该阀设置有关闭阀，该关闭阀具有球体(105)，该球体的直径大于横向孔(103)的 直径，球体(105)可以被驱动到横向孔(103)的关闭端上，以关闭 横向孔(103)，球体(105)由硬度大于块(60)材料的材料制成， 在该块(60)中制成横向孔(103)，横向孔(103)具有用于球体(105) 的阀座，该阀座借助用这样的力把球体(105)挤压到横向孔(103) 上来形成，即该力使横向孔(103)的边缘进行塑性变形。
18. 根据权利要求17所述的总成，其特征在于，球体(105)由陶 瓷制成。
19. 根据前述权利要求之一所述的总成，其特征在于，横向定位的 模件(40)的开口之间的连接包括安装在两孔内的套，该套在每端上 具有至少一个密封环以安装在各自开口内，从而在套和各开口之间形 成密封。
20. —种用于根据前述权利要求之一所述的总成的模件。
21. —种气体系统，它包括*气体压縮机(2)，尤其是离心式压缩机，它适合于至少100 bar、 尤其是150 bar或者更大的高压侧上的压力；争气体密封装置，它包括根据权利要求1一14之一所述的一个或 者多个模件和/或根据权利要求15 — 16之一所述的总成；其中气体压缩机(2)具有实质上封闭的壳体(4),在该壳体中 设置了安装在驱动轴的轴承上的一个或者多个叶片，驱动轴被安装在压縮机(2)高压侧上的压缩机壳体(4)内的轴承上并且通过压缩机(2)低压侧上的密封件从壳体(4)伸出，其特征在于， 气体密封装置的入口连接到压縮机(2)的高压侧上， 气体密封装置的出口连接到密封件上，从而在来自壳体外部的压 力作用下迫使气体从压縮机(2)高压侧通过密封件进入到壳体内。
22. 根据权利要求21所述的气体系统，其特征在于，气体密封装置具有气体过滤器。
23. 根据权利要求21或者22所述的气体系统，其特征在于，气体 压縮机(2)和气体密封装置可以填充有含H气体，气体系统(1)还 具有缓冲气体装置，该装置适合用对含H气体呈惰性的气体来净化气 体系统。
24. —种处于至少100 bar如至少150 bar或者至少200 bar的气 体压力下的根据各前述权利要求之一所述的模件、总成或者气体系统 的使用。
全文摘要
本发明涉及一种气体系统的模件总成，该气体系统在大于100bar的压力下进行工作。该总成包括至少两个制成固体金属块的模件。每个块设置有钻设通道的系统和附加件。该通道系统包括主通道和至少一个分支通道。这些附加件至少包括连接到分支通道的关闭阀和流量计量器或压力计。该两个模件块被相互靠着横向地定位。每个块具有与另一块中对应数量的开口对准的开口，用于将一个块中的通道连接于另一块中的通道。本发明还涉及一种设置有根据本发明的模件总成的气体系统以及这种总成的使用。
文档编号G01F15/18GK101263368SQ200680033879
公开日2008年9月10日 申请日期2006年7月14日 优先权日2005年7月15日
发明者F·N·J·J·格勒泰, P·A·J·帕斯 申请人:因都菲尔公司