【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及天然氣開采中的增壓增產領域，具體是一種新型斜流式天然氣井下壓縮機。
技術介紹
1、天然氣是一種清潔、高效的能源，燃燒過程中產生的污染物和二氧化碳排放量相對較低，因此被視為一種清潔能源。天然氣的來源廣泛，可以自然存在于地層中，也可以與石油共生或溶解于地下水中。
2、天然氣開采是一項復雜的工程，涉及多種技術和方法。隨著天然氣增壓技術的不斷發展，井下氣體壓縮技術成為目前天然氣增壓的主要技術之一。由于井下壓縮要求在有限的管徑空間內裝入壓縮機并實現一定的增壓比，這對于有限空間內壓縮機設計具有一定的設計難度。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，以解決井下天然氣輸送、增壓、增產的問題，實現在井下有限管徑內能裝入壓縮設備并達到所需要的增壓比，保障各個模塊具有較小的軸向力、較高的可靠性和較長的使用壽命，在實現較高的增壓比的同時壓縮機整機也具有寬廣的穩定工作裕度。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，呈多級串聯結構設置，包括多個相連的單級壓縮模塊，所述單級壓縮模塊包括：
4、擴壓管道、整流管道，二者相連且同軸設置，形成氣體的軸向行進路線，以使氣體軸向進入以及軸向排出；
5、吸氣機構，設于所述擴壓管道中，用于對外界氣體進行吸引，以使外界氣體沿所述軸向行進路線流動進行做功增壓。
6、作為本專利技術進一步的方案：所述吸氣機構包括設于所
7、作為本專利技術再進一步的方案：所述圓周分布結構包括沿圓周等距分布的多組葉片結構，所述葉片結構包括相鄰的長葉片與短葉片，所述長葉片的長度大于所述短葉片的長度。
8、作為本專利技術再進一步的方案：所述斜流葉輪的出口傾角為60°-90°，且采用超低比轉速設置，比轉速不低于0.3。
9、作為本專利技術再進一步的方案：所述動力組件包括用于驅使所述斜流葉輪轉動的高速電機，所述高度電機的轉子通過前徑向磁軸承與后徑向磁軸承支撐，所述前徑向磁軸承與所述后徑向磁軸承均采用磁軸承，所述后徑向磁軸承背離所述前徑向磁軸承的一側還設有推力軸承。
10、作為本專利技術再進一步的方案：所述擴壓管道上形成有多個彎曲部，所述彎曲部呈類“s”形設置，多個所述彎曲部在所述擴壓管道上沿圓周等距分布且光滑過渡，擴壓管道進口與切向夾角為70°。
11、作為本專利技術再進一步的方案：所述整流管道上還設有匯集結構，氣流經過擴壓管道的整流擴壓，進入所述整流管道中，所述匯集結構能夠將進入的氣流匯集，以使氣流的流向趨于軸向。
12、作為本專利技術再進一步的方案：所述匯集結構包括形成于所述整流管道上的多個v字口，多個所述v字口沿圓周等距設置，并連接所述整流管道遠離所述擴壓管道一端的整流管道排氣口。
13、作為本專利技術再進一步的方案：所述整流管道排氣口具有擴張角度，且所述擴張角度小于10°。
14、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
15、(1)相對于常規的壓縮機，本申請采用磁軸承和高速電機，轉速超過35000rpm，并采用多級串聯壓縮布局，徑向尺寸可以控制在100mm左右，使得壓縮設備可以裝入井中；
16、(2)每個單級壓縮模塊的壓縮比在1.1左右，體積流量變化不大，因此每個壓縮模塊采用完全一樣，通過多級串聯壓縮，壓縮機總的壓縮比可達1.5以上；
17、(3)葉輪采用超低比轉速設計，輪子較為細長，實現較小了氣量的壓縮設計，采用長短葉片的設計則提高了葉輪增壓比和穩定工作范圍，氣體軸向進入，與軸向一定角度排出，提高了葉輪的攜液能力；
18、(4)擴壓管道的多個s型通道能夠將氣體均勻地分成多組，中間不通氣的部分可以進行布線，擴壓管道的進氣角度接近70°，通過s型設計有效的將氣流由70°逐漸趨近于軸向，同時由于s型的大彎道設計有效的抑制了擴壓管內的流動分離，從擴壓管進口到出口徑向尺寸也在增加，因此也實現了動葉向靜壓的轉換；
19、整流管道的多個v型的通道將途徑擴壓管道的氣體進行進一步的整流匯集和擴壓，使氣體趨近于軸向，且存在一定的擴張度，壓縮機的靜壓進一步得到增加。
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1.一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，呈多級串聯結構設置，包括多個相連的單級壓縮模塊；
2.根據權利要求1所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述吸氣機構包括設于所述擴壓管道(2)內的斜流葉輪(1)，所述斜流葉輪(1)位于所述擴壓管道(2)遠離所述整流管道(3)的一端，且所述斜流葉輪(1)的軸截面呈類傘狀設置，其上設有圓周分布組件，所述斜流葉輪(1)還連接有動力組件。
3.根據權利要求2所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述圓周分布結構包括沿圓周等距分布的多組葉片結構，所述葉片結構包括相鄰的長葉片(101)與短葉片(102)，所述長葉片(101)的長度大于所述短葉片(102)的長度。
4.根據權利要求3所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述斜流葉輪(1)的出口傾角為60°-90°，且采用超低比轉速設置，比轉速不低于0.3。
5.根據權利要求4所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述動力組件包括用于驅使所述斜流葉輪(1)轉動的高速電機(4)，所述高度電機(4)的轉子通過前徑向磁
6.根據權利要求1所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述擴壓管道(2)上形成有多個彎曲部(202)，所述彎曲部(202)呈類“S”形設置，多個所述彎曲部(202)在所述擴壓管道(2)上沿圓周等距分布且光滑過渡，擴壓管道進口(201)與切向夾角為70°。
7.根據權利要求1所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述整流管道(3)上還設有匯集結構，氣流經過擴壓管道(2)的整流擴壓，進入所述整流管道(3)中，所述匯集結構能夠將進入的氣流匯集，以使氣流的流向趨于軸向。
8.根據權利要求7所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述匯集結構包括形成于所述整流管道(3)上的多個V字口(301)，多個所述V字口(301)沿圓周等距設置，并連接所述整流管道(3)遠離所述擴壓管道(2)一端的整流管道排氣口(302)。
9.根據權利要求8所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述整流管道排氣口(302)具有擴張角度，且所述擴張角度小于10°。
...【技術特征摘要】
1.一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，呈多級串聯結構設置，包括多個相連的單級壓縮模塊；
2.根據權利要求1所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述吸氣機構包括設于所述擴壓管道(2)內的斜流葉輪(1)，所述斜流葉輪(1)位于所述擴壓管道(2)遠離所述整流管道(3)的一端，且所述斜流葉輪(1)的軸截面呈類傘狀設置，其上設有圓周分布組件，所述斜流葉輪(1)還連接有動力組件。
3.根據權利要求2所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述圓周分布結構包括沿圓周等距分布的多組葉片結構，所述葉片結構包括相鄰的長葉片(101)與短葉片(102)，所述長葉片(101)的長度大于所述短葉片(102)的長度。
4.根據權利要求3所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述斜流葉輪(1)的出口傾角為60°-90°，且采用超低比轉速設置，比轉速不低于0.3。
5.根據權利要求4所述的一種新型斜流式天然氣井下壓縮機，其特征在于，所述動力組件包括用于驅使所述斜流葉輪(1)轉動的高速電機(4)，所述高度電機(4)的轉子通過前徑向磁軸承(5)與后徑向磁軸承(6)支撐，所述前徑向磁軸承(5...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王彥紅，王藝默，王藝然，安國棟，
申請(專利權)人：陜西鼓風機械成套有限公司，
類型：發明
國別省市：
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