Установка для подготовки воздуха

 

Изобретение м.б. использовано при производстве азотной кислоты путем окисления аммиака атмосферным воздухом под давлением. Цель изобретения - повышение степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха из окружающей среды через уплотнения и перетекания рабочего тела турбины за счет исключения коробления и разуплотнения разъемов диафрагмы. Роторы компрессора и приводной турбины связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы. Полость всасывания комперессора уплотнена относительно окружающей среды лабиринтно-винтовым уплотнением, включающим винтовые каналы 5, 6, которые выполнены на установленных с зазором 7 поверхностях корпуса 8 и ротора 9 компрессора 1. Суммарная площадь зазора 7 и каналов 5, 6 выполнена уменьшающейся по показательной зависимости в направлении от полости наружу. Со стороны турбины диафрагма снабжена термоизоляцией. Зависимость уменьшения суммарной площади выводится из условия обеспечения максимального КПД устр-ва с учетом сжимаемости потока. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 04 О 25/04, 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4417604/29 (22) 18.01.8& (46) 30.04.91. Бюл. М 16 (72) Л.И, Черномордик, В.С, Рыжков, А. И. Голубев, Н,В. Дегтерев, М,С. 3олотогоров, Е.С. Цейтлина и Е.В, Ганюшкин (53) 621.671 (088.8) (56) Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности.ред.

В.М. Олевский, М.. Химия, 1985 г.. с. 94. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА (57) Изобретение м.б. использовано при производстве азотной кислоты путем окисления аммиака атмосферным воздухом под давлением. Цель изобретения — повышение степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха из окружающей среды через уплотнения и перетекания рабочего тела

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано, в частности, при производстве азотной кислоты путем окисления аммиака атмосферным воздухом под давлением.

Цель изобретения — повышение степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха окружащей среды через уплотнения и перетекания рабочего тела турбины за счет исключения коробления и разуплотнения разъемов диафрагмы.

На фиг. 1 схематично изображена установка для подготовки воздуха, продольный разрез; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

„„Я „„1645641 А1 турбины эа счет исключения коробления и разуплотнения разъемов диафрагмы. Роторы компрессора и приводной турбины связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы. Полость всасывания комперессора уплотнена относительно окружающей среды лабиринт. но-винтовым уплотнением, включающим винтовые каналы 5, 6, которые выполнены на установленных с зазором 7 поверхностях корпуса 8 и ротора 9 компрессора 1. Суммарная площадь зазора 7 и каналов 5, 6 выполнена уменьшающейся по показательной зависимости в направлении от полости наружу. Со стороны турбины диафрагма снабжена термоиэоляцией. Зависимость уменьшения суммарной площади выводится иэ условия обеспечения максимального

КПД устр-ва с учетом сжимаемости потока.

2 ил, Ф с

Установка для подготовки воздуха содержит компрессор 1 и приводную турбину 2, роторы которых связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы 3, а полость 4 вСасывания компрессора уплотйена относительно окружающей среды посредством лабиринтно-винтового уплотнения, включающего винтовые каналы 5, 6 противоположного направления, выполненные на установленных с зазором 7 поверхностях корпуса 8 и ротора 9 компрессора.

Суммарная площадь проходного сечения зазора 7 и каналов 5, 6 лабиринтно-винтового уплотнения выполнена уменьшающейся по показательной

1645641

3 18 зависимости в направлении от полости 4 всасывания наружу. Закономерность уменьшения суммарной площади проходного сечения зазора 7 и каналов 5, 6 выводится иэ условия обеспечения максимального

КПД устройства с учетом сжимаемости потока. Со стороны турбины 2 диафрагма 3 дополнительно снабжена термоизоляцией

10. Ротор 9 компрессора установлен в подшипнике 11.

Установка для подготовки воздуха, в частности подаваемого на стадию конверсии в производстве неконцентрируемой азотной кислоты, работает следующим образом.

При вращении ротора 9 в каналах 5, 6, образованных нарезками, под влиянием сил турбулентного трения возникает течение воздуха, направленное иэ полости

4 всасывания компрессора наружу. Создаваемый при этом перепад давления превышает разрежение, определяемое аэродинамическим сопротивлением всасывающего тракта, вследствие чего подсоса иэ окружающей среды нет. В компримируемый воздух не попадают загрязняющие его включения, такие как капли масла из смазки подшипника 11, в результате чего не происходит загрязнения аммиачно-воздушной смеси маслом, отравления платиноидного катализатора и необратимой потери степени конверсии аммиака.

В связи с тем, что при работе установки в качестве рабочего тела используются хвостовые газы с температурой около 700 С, а на выходе компрессора температура воздуха составляет 170-180 С диафрагма 3 нагружена значительными температурными перепадами и напряжениями. Указанные напряжения могут привести к короблению диафрагмы. разуплотнению ее разъемов, перетеканию хвостовых газов в проточную

1 часть компрессора и загрязнению компримируемого воздуха, направляемого на конверсию, продуктами сгорания и катализаторной пылью из реактора каталитической очистки, попадание которых в воздух, направляемый на конверсию, экранирует катализатор и также снижает степень конверсии аммиака. Снабжение же диафрагмы

3 теплоизоляцией 10 со стороны турбины 2 приводит к уменьшению температурных перепадов в ней и улучшение термонапряженного состояния. Это обеспечивает плотность разъемов диафрагмы 3 и ликвидацию перетекания хвостовых газов в компримируемый воздух.

Формула изобретения

Установка для подготовки воздуха, содержащая компрессор и приводную турбину, роторы которых связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы, а полость всасывания компрессора уплотнена относительно окружающей среды посредством лабиринтно-винтового уплотнения, включающего винтовые каналы противоположного направления, выполненные на установленных с зазором поверхностях корпуса и ротора компрессора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха из окружающей среды через уплотнение и перетекания рабочего тела турбины за счет исключения коробления и раэуплотнения раэьемов диафрагмы, суммарная площадь проходного сечения зазора и каналов лабиринтно-винтового уплотнения выполнена уменьшающейся по показательной зависимости в направлении от полости всасывания наружу, а со стороны турбины диафрагма дополнительно снабжена термоизоляцией.

1645641

Узел У

Фиг. 2

Составитель Л. Анисимова

Редактор Н. Народная Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор M. Пожо

Заказ 1550 Тираж 386 Подписное

ОНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101