Газовый подшипник, расположенный в середине пролета вала

Авторы патента:

КАМАТТИ Массимо (IT)

МАРЬОТТИ Габриэле (IT)

ПАЛОМБА Серджио (IT)

ЭРТАС Бугра Хан (US)

F04D29/10 - уплотнения для валов

Владельцы патента RU 2552880:

Нуово Пиньоне С.п.А. (IT)

Изобретение относится к компрессоросторению. Центробежный компрессор содержит ротор, имеющий вал и рабочие колеса, подшипники, расположенные на концах вала и выполненные с возможностью поддержки ротора, уплотнительное устройство, расположенное между ротором и подшипниками, и газовый подшипник, расположенный между указанными рабочими колесами для поддержки вала и получения рабочего газа из рабочего колеса, расположенного ниже по потоку от места расположения газового подшипника. Изобретение направлено на создание компрессора с увеличенным числом ступеней, при неизменных габаритах. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Иллюстративные варианты выполнения в целом относятся к компрессорам и, в частности, к расположенному в середине пролета вала газовому подшипнику в многоступенчатом компрессоре.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Компрессор представляет собой механизм, который повышает давление сжимаемой текучей среды, например газа, за счет использования механической энергии. Компрессоры используются в целом ряде различных приложений и в целом ряде производственных процессов, включая производство электроэнергии, сжижение природного газа, и в ряде других процессов. Среди различных типов компрессоров, используемых в таких процессах и технологических установках, имеются так называемые центробежные компрессоры, в которых механическая энергия воздействует на поступающий в компрессор газ путем центробежного ускорения, например путем вращения центробежного рабочего колеса.

[0003] Центробежные компрессоры могут иметь одно рабочее колесо, то есть иметь одноступенчатую конфигурацию, или несколько центробежных ступеней, расположенных в ряд, и в этом случае их называют многоступенчатыми компрессорами. Каждая ступень центробежного компрессора обычно имеет входное спиральное отверстие для газа, который требуется сжать, ротор, который выполнен с возможностью придания кинетической энергии поступающему газу, и диффузор, который преобразует кинетическую энергию газа, выходящего из рабочего колеса, в энергию давления.

[0004] Многоступенчатый компрессор 100 изображен на Фиг.1. Компрессор 100 содержит вал 120 и несколько рабочих колес 130-136 (только три из семи рабочих колес обозначены). Вал 120 и рабочие колеса 130-136 включены в ротор, который поддерживается подшипниками 150 и 155.

[0005] Каждое из рабочих колес 130-136, которые расположены последовательно, повышает давление технологического газа. То есть рабочее колесо 130 может увеличивать давление газа выше давления, имеющегося во входном канале 160, рабочее колесо 131 может увеличивать давление газа выше давления, имеющегося на выходе из рабочего колеса 130, рабочее колесо 132 может увеличивать давление газа выше давления, имеющегося на выходе из рабочего колеса 131, и т.д. Каждое из этих рабочих колес 130-136 может считаться одной ступенью многоступенчатого компрессора 100.

[0006] Многоступенчатый центробежный компрессор 100 работает так, что принимает поступающий технологический газ из входного канала 160 при входном давлении (Pin), для увеличения давления технологического газа посредством работы ротора, а затем выпускает технологический газ через выходной канал 170 при выходном давлении (Pout1), которое выше, чем входное давление. Технологический газ может, например, представлять собой один из следующих газов: углекислый газ, сероводород, бутан, метан, этан, пропан, сжиженный природный газ или их комбинацию.

[0007] Находящаяся под давлением рабочая текучая среда (между рабочими колесами 130 и 136) изолирована от подшипников 150 и 155 с использованием уплотнений 180 и 185. Одним из примеров уплотнений, которые могут использоваться, является сухое газовое уплотнение. Уплотнения 180 и 185 предотвращают протекание технологического газа через узел к подшипникам 150 и 155 и утечку его в атмосферу. Корпус 110 компрессора выполнен с возможностью закрытия как подшипников, так и уплотнений, а также предотвращения протечки газа из компрессора 100.

[0008] Тогда как дополнительные ступени могут обеспечивать увеличение отношения выходного давления и входного давления (т.е. между входным отверстием 160 и выходным отверстием 170), количество ступеней не может быть просто увеличено для получения более высокого отношения.

[0009] Увеличение числа ступеней в центробежном компрессоре приводит к нескольким проблемам. Подшипники, которые поддерживают вал, находятся снаружи герметизированной области, которая содержит рабочее колесо. Увеличение числа ступеней требует более длинного вала. Более длинный вал не может безопасно поддерживаться на тех же скоростях работы подшипниками, которые оказываются расположенными дальше друг от друга, по мере того как длина вала увеличивается, что увеличивает гибкость вала.

[0010] Когда ротор становится длиннее, вал становится гибким, снижая, следовательно, собственные частоты ротора. При работе на высоких скоростях снижение фундаментальных собственных частот ротора приводит к тому, что система становится более восприимчивой к динамической неустойчивости ротора, что может ограничить скорость работы и производительность.

[ООН] Другая проблема состоит в вынужденной реакции из-за синхронного дисбаланса ротора. Когда скорость работы совпадает с собственной частотой ротора, механизм работает на критической скорости, которая является результатом дисбаланса ротора. Компрессор должен пройти через некоторые из этих собственных частот или критических скоростей, прежде чем он достигнет расчетной скорости работы.

[0012] Когда компрессор проходит через критические скорости, амплитуда колебаний ротора должна быть ограничена затуханием от подшипников. Тем не менее с длинным валом большая часть динамической энергии ротора передается для изгиба ротора, вместо рассеяния энергии в подшипниках. Это приводит к низким модам затухания ротора и высоким коэффициентам усиления на резонансах ротора, что может привести к трениям корпуса и рабочего колеса и даже полному отказу механизма.

[0013] На более высоких скоростях после критических скоростей ротора между ротором и корпусом возникают индуцированные текучей средой силы (то есть индуцированная текучей средой динамическая неустойчивость ротора). Эти пульсации, происходящие из-за сил текучей среды, могут возбуждать деструктивные или даже катастрофические колебания, если они должным образом не гасятся. Динамическая неустойчивость ротора представляет собой другой механизм критических скоростей или реакции дисбаланса и зачастую является гораздо боле трудной проблемой.

[0014] Таким образом, желательно разработать и создать многоступенчатый центробежный компрессор, содержащий дополнительные ступени без увеличения диаметра вала и других конструктивных параметров, которые бы кардинально изменили размер и стоимость механизма.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015] Системы и способы, выполненные в соответствии с этими иллюстративными вариантами выполнения, предусматривают увеличение числа ступеней в центробежном компрессоре с преодолением проблем, обычно связанных с таким увеличением.

[0016] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, центробежный компрессор содержит ротор, имеющий вал и рабочие колеса, пару подшипников, расположенных на концах вала и выполненных с возможностью поддержки ротора, уплотнительное устройство, расположенное между ротором и подшипниками, и первый газовый подшипник, расположенный между указанными рабочими колесами и выполненный с возможностью поддержки вала. Первый газовый подшипник получает рабочий газ из рабочего колеса, расположенного ниже по потоку от места расположения первого газового подшипника.

[0017] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения способ выполнения технологического процесса над рабочим газом в центробежном компрессоре включает подачу рабочего газа к входному каналу компрессора, пропускание газа через ступени сжатия, каждая из которых повышает скорость газа, выпуск части ускоренного газа за ступенью, которая находится ниже по потоку от центра ступеней сжатия, подачу выпускаемой части газа к подшипнику, повторную подачу газа из подшипника в рабочий газ, протекающий в компрессоре, и выпуск рабочего газа из выходного канала компрессора.

[0018] В соответствии с другим вариантом выполнения центробежный компрессор содержит ротор, имеющий вал и рабочие колеса, пару подшипников, расположенных на концах вала и выполненных с возможностью поддержки ротора, уплотнительное устройство, расположенное между ротором и подшипниками, и газовые подшипники, расположенные между указанными рабочими колесами и выполненные с возможностью поддержки вала. Газовые подшипники получают рабочий газ из соответствующих рабочих колес, расположенных ниже по потоку от места расположения газовых подшипников.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Сопровождающие чертежи иллюстрируют иллюстративные варианты выполнения, на которых:

[0020] Фиг.1 изображает многоступенчатый центробежный компрессор;

[0021] Фиг.2 изображает многоступенчатый центробежный компрессор, выполненный в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения; и

[0022] Фиг.3 иллюстрирует способ, выполненный в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Последующее подробное описание иллюстративных вариантов выполнения относится к прилагаемым чертежам. Одни и те же номера позиций на различных чертежах определяют одни и те же или аналогичные элементы. Кроме того, последующее подробное описание не ограничивает изобретение. Вместо этого, объем изобретения определяется формулой изобретения.

[0024] В иллюстративных вариантах выполнения для обеспечения дополнительной жесткости ротора с более длинным валом может использоваться подшипник, расположенный в середине пролета вала, с преодолением важной проблемы критической скорости, о которой говорилось выше. Такой подшипник делает ротор менее гибким и, следовательно, обеспечивает возможность передачи динамической энергии ротора (за счет сил синхронного дисбаланса ротора) к подшипникам.

[0025] Эта конфигурация «с тремя подшипниками» увеличивает затухание мод ротора и сниженные коэффициенты усиления, когда ротор проходит через критическую скорость, обеспечивая возможность безопасной работы ротора. Следовательно, в корпусе может быть предусмотрен расположенный в середине пролета вала подшипник для содействия увеличению числа ступеней (то есть более длинного вала) и преодоления проблем динамической неустойчивости ротора.

[0026] Окружная скорость вала (например, вала 120) является функцией его диаметра. Диаметр в средней части вала больше, чем диаметр в торцевых частях. Разница в скоростях между этими частями (например, между серединой и концом) может быть от 2 до 3 раз. Таким образом, окружная скорость вала больше (с коэффициентом от 2 до 3) в центральной части вала, чем в торцевых частях.

[0027] Подшипники, например подшипники 150 и 155, изображенные на Фиг.1, могут быть обычными масляными подшипниками. Масляные подшипники, однако, ограничены использованием, когда окружная скорость, как правило, ближе к окружной скорости в торцевой части вала.

[0028] Расположенный в середине пролета вала подшипник, выполненный в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения, может представлять собой газовый подшипник. Газовые подшипники могут быть использованы там, где окружная скорость ближе к окружной скорости в средних частях вала.

[0029] В существующих системах сильно коррозионные рабочие текучие среды, такие как сероводород, могут повредить традиционные масляные опорные подшипники. Такое повреждение существенно ограничивает срок службы механизма, поскольку масляные подшипники не устойчивы к агрессивным газам. Подшипник со смазкой технологическим газом, однако, не требует таких уплотнений и может работать даже в этой агрессивной среде, сохраняя при этом срок службы установки.

[0030] В дополнение к возможностям вязкой текучей среды при сверхвысоких окружных скоростях в газовых подшипниках имеется незначительная потеря мощности, по сравнению с масляными подшипниками. Масляные подшипники также требуют уплотнительные системы для предотвращения протечки масла в газ, проходящий в компрессоре. Газовые подшипники позволяют избежать необходимости уплотнительных систем.

[0031] На Фиг.2 изображен компрессор, выполненный в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения. Компрессор 200 содержит вал 220, несколько рабочих колес 230-239 (только некоторые из этих рабочих колес обозначены), подшипники 250 и 255, уплотнения 280 и 285, входной канал 260 для принятия входного технологического газа при входном давлении (Pin) и выходной канал 270 для выпуска технологического газа при выходном давлении (Pout2). Корпус 210 компрессора 200 закрывает как подшипники, так и уплотнения и предотвращает протечку газа из компрессора 200.

[0032] Компрессор 200 также содержит подшипник 290. В иллюстративных вариантах выполнения подшипник 290 может быть расположен вблизи середины между первым и последним рабочими колесами 230 и 239. Количество рабочих колес 230-239 может быть увеличено с расположенным в середине пролета вала подшипником, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения, чем это возможно сейчас, в связи с дополнительными причинами, описанными далее.

[0033] В настоящее время сдерживающим фактором количества ступеней, которые могут быть включены в компрессор, является соотношение между длиной и диаметром вала. Это соотношение называют соотношением гибкости. Для того чтобы эффективно работать, компрессор может иметь максимальное соотношение гибкости. Это соотношение может быть увеличено с более длинным валом и с газовым подшипником, расположенным в середине пролета вала, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения.

[0034] Газ, используемый в газовом подшипнике 290, может представлять собой газ, проходящий в компрессоре 200. Размещение газового подшипника 290 может быть в местоположении, в котором смещение ротора на ближайшей собственной частоте может быть наиболее выражено. Это местоположение может обеспечивать максимальную эффективность с точки зрения динамики ротора.

[0035] Пропускаемый газ может быть «частично выпущен» из выходного отверстия рабочего колеса, которое расположено «ниже по потоку» от газового подшипника 290, с использованием известных элементов/компонентов и способов. Термин «ниже по потоку» в данном случае используется в том смысле, что в случае компрессоров он относится к направлению потока газа и высокого давления. Это означает, что давление выше, чем ниже по потоку, и ниже, чем выше по потоку, относится к конкретному местоположению. Например, как показано на Фиг.2, газовый подшипник 290 находится «выше по потоку» относительно рабочего колеса 235, но «ниже по потоку» относительно рабочего колеса 234.

[0036] Давление рабочего газа, поступающего в подшипник 290, должно иметь более высокое значение, чем давление рабочего газа в «граничных» или «смежных» ступенях относительно газового подшипника, так что газ вытекает из подушки подшипника, а не втекает в подушку подшипника.

[0037] Рабочий газ, следовательно, должен быть «частично выпущен» из ступени, которая находится вне места расположения газового подшипника 290. Если подшипник 290 размещен, например, за пятью ступенями (т.е. за рабочим колесом 234), то рабочий газ должен быть «частично выпущен» из ступени за шестой ступенью (т.е. за рабочим колесом 235). В предпочтительных вариантах выполнения рабочий газ может быть «частично выпущен» из по меньшей мере двух ступеней ниже по потоку от места расположения газового подшипника, расположенного в середине пролета вала (т.е. за рабочим колесом 236). Для стабильной работы подшипнику 290 необходимо высокое давление.

[0038] Рабочий газ, который «частично выпускается» из расположенной ниже по потоку ступени сжатия, может, в некоторых вариантах выполнения, пропускаться через фильтр 240 и подаваться к газовому подшипнику 290.

Фильтр 240 может удалять любые загрязнения и твердые частицы в пропускаемом газе. Ротор может продуваться газом через подшипник 290 для отвода от него тепла. Процент массового потока рабочего газа, поступающего в подшипник 290, может быть меньше чем 0,1% от основного потока.

[0039] Между подшипником 290 и проходом для рабочего потока могут быть предусмотрены каналы малого диаметра. Газ из подшипников 290 может быть проведен в проточный проход через проходы малого диаметра до достижения требуемого давления.

[0040] Увеличение длины вала приводит к увеличению отношения длины к диаметру корпуса/кожуха компрессора. Это облегчает добавление ступеней сжатия в одном кожухе.

[0041] Таким образом, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, способ пропускания газа 300 через многоступенчатый компрессор с расположенным посередине газовым подшипником включает этапы, показанные на блок-схеме, изображенной на Фиг.3. На этапе 310 рабочий газ может подаваться во входной канал компрессора. На этапе 320 рабочий газ может пропускаться через несколько ступеней сжатия для увеличения давления (и скорости). На этапе 330 часть рабочего газа может частично выпускаться из потока через ступени сжатия после того, как она была пропущена через ряд ступеней сжатия. Это число ступеней может быть больше числа половины ступеней сжатия в компрессоре.

[0042] На этапе 340 газ может подаваться к газовому подшипнику для продувки и отвода тепла от ротора, причем газовый подшипник находится выше по потоку от фильтра. Газ, подаваемый в газовый подшипник, может повторно подаваться в поток рабочего газа на этапе 350. На этапе 360 газ из последней ступени сжатия может выпускаться через выходной канал. В некоторых вариантах выполнения газ, который был частично выпущен, может пропускаться с помощью фильтра, чтобы удалить все примеси, прежде чем он будет подан в газовый подшипник.

[0043] Число газовых подшипников, расположенных в середине пролета вала, может быть больше одного. В некоторые варианты выполнения, с использованием описанных выше принципов, могут быть включены дополнительный (или несколько) газовый подшипник, расположенный в середине пролета вала. Кроме того, такой газовый подшипник может быть расположен не совсем в центре - он может быть смещен, в соответствии с конкретной конструкцией и характеристиками, например с нечетным числом ступеней. Каждый из нескольких газовых подшипников может получать рабочий газ из отдельного расположенного ниже по потоку рабочего колеса.

[0044] Если в компрессоре используется несколько газовых подшипников, число ступеней (сжатия) между входным отверстием и первым из газовых подшипников может быть таким же, что и количество ступеней между последним из газовых подшипников и выходным отверстием. Несколько газовых подшипников также могут отстоять друг от друга на одинаковое число ступеней. Таким образом, число ступеней между входным отверстием и первым газовым подшипником может быть таким же, что и число ступеней между первым и вторым газовыми подшипниками (а также между каждыми последующими газовыми подшипниками), причем это число также может быть таким же, что и число ступеней между последним газовым подшипником и выходным отверстием, и т.д.

[0045] Первый из газовых подшипников может получать сжатый газ из ступени, находящейся одновременно ниже по потоку от первого газового подшипника и выше по потоку от второго газового подшипника. То есть первый газовый подшипник может получать сжатый газ из ступени, находящейся между первым и вторым газовыми подшипниками.

[0046] Специалистам должно быть понятно, что определенное количество рабочих колес, описанных выше и изображенных на Фиг.2, является чисто иллюстративным, и что может быть использовано другое число рабочих колес. Может быть предусмотрено большее или меньшее число рабочих колес, в зависимости от применения. Вал может представлять собой один вал.

[0047] Иллюстративные варианты выполнения, как описано в настоящем документе, предоставляют несколько преимуществ, по сравнению с компрессорами, используемыми в настоящее время. Дополнительные рабочие колеса (и более длинные роторы) для повышения давления могут быть размещены в одном корпусе, а не в ряде корпусов. Также увеличивается кпд в каждом корпусе (например, с более длинным ротором). Снижаются требования к пространству для компрессоров, чтобы достичь конкретного соотношения выходного давления к входному давлению. Для облегчения размещения дополнительных рабочих колес увеличивается соотношение гибкости.

[0048] Длина (L2) вала 220 компрессора 200 (Фиг.2), выполненного в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения, больше, чем длина (L1) вала 120 компрессора 100 (Фиг.1).

[0049] Кроме того, использование газовых подшипников также устраняет необходимость в сложных уплотнительных системах в корпусе, поскольку масло не попадает в корпус. Таким образом, в результате описанной выше конструкции также резко сокращается стоимость.

[0050] Описанные выше иллюстративные варианты выполнения предназначены для иллюстрации во всех отношениях, а не ограничения настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение может иметь много модификаций в детальной реализации, которые могут быть получены специалистом из приведенного в настоящем документе описания. Считается, что все эти варианты и модификации находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, как определено в последующей формуле изобретения. Ни один элемент, действие или инструкция, используемые в описании данной заявки, не следует рассматривать как критические или существенно важные для изобретения, если только явно не описаны как таковые. Кроме того, как используется в настоящем документе, использование единственного числа также предназначено для включения одного или нескольких элементов.

1. Центробежный компрессор (200), содержащий:
ротор (220, 230, 239) с валом (220) и несколькими рабочими колесами (230, 239);
пару подшипников (250, 255), расположенных на концах вала (220) и выполненных с возможностью поддержки ротора;
уплотнительный механизм (280, 285), расположенный между ротором и подшипниками (250, 255); и
газовый подшипник (290), расположенный в середине пролета вала между указанными несколькими рабочими колесами (230, 239) и выполненный с возможностью поддержки вала (220), причем указанный газовый подшипник (290) получает рабочий газ из рабочего колеса (230), расположенного ниже по потоку от места расположения указанного газового подшипника (290).

2. Центробежный компрессор по п. 1, в котором указанный газовый подшипник расположен в месте, находящемся посередине между указанными несколькими рабочими колесами в компрессоре.

3. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором указанный газовый подшипник находится в месте, которое расположено на некотором расстоянии от середины между указанными несколькими рабочими колесами в компрессоре.

4. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором рабочий газ представляет собой один из следующих газов: углекислый газ, сероводород, бутан, метан, этан, пропан, сжиженный природный газ, или их комбинацию.

5. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором указанная пара подшипников представляет собой масляные подшипники.

6. Центробежный компрессор по п. 5, в котором рабочая линейная скорость газового подшипника выше, чем рабочая линейная скорость масляных подшипников.

7. Центробежный компрессор по п. 6, в котором рабочая линейная скорость газового подшипника по меньшей мере в два раза выше рабочей линейной скорости масляного подшипника.

8. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, дополнительно содержащий: фильтр для очистки рабочего газа до того, как рабочий газ поступает в газовый подшипник.

9. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, дополнительно содержащий:
второй газовый подшипник, расположенный между указанными несколькими рабочими колесами, причем указанный второй подшипник расположен ниже по потоку от указанного газового подшипника, расположенного в середине пролета вала.

10. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором рабочий газ поступает в указанный газовый подшипник из рабочего колеса, который отстоит на одну ступень сжатия от указанного газового подшипника.

11. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором рабочий газ поступает в указанный газовый подшипник из рабочего колеса, который отстоит по меньшей мере на две ступени сжатия от указанного газового подшипника.

12. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором рабочий газ, поступающий в первый газовый подшипник, составляет менее 0,1% от рабочего газа, протекающего через компрессор.

13. Центробежный компрессор по п. 1 или 2, в котором указанный вал представляет собой один вал.

14. Способ пропускания рабочего газа в центробежном компрессоре (200), включающий следующие этапы:
подачу (310) рабочего газа во входной канал компрессора;
пропускание (320) газа через несколько ступеней сжатия, причем каждая ступень увеличивает скорость газа;
выпуск (330) части ускоренного газа после ступени, которая расположена ниже по потоку от места, находящегося посередине ступеней сжатия;
подачу (340) частично выпущенного газа в газовый подшипник, расположенный между указанными несколькими ступенями сжатия;
повторную подачу (350) газа из газового подшипника в рабочий газ, протекающий в компрессоре; и
выпуск рабочего газа из выходного канала компрессора.

15. Центробежный компрессор (200), содержащий:
ротор (220, 230, 239) с валом (220) и несколькими рабочими колесами (230, 239);
пару подшипников (250, 255), расположенных на концах вала (220) и выполненных с возможностью поддержки ротора;
уплотнительный механизм (280, 285), расположенный между ротором и подшипниками (250, 255); и
несколько газовых подшипников (290), расположенных между указанными несколькими рабочими колесами (230, 239) и выполненных с возможностью поддержки вала (220), причем каждый газовый подшипник получает рабочий газ из соответствующего рабочего колеса, расположенного ниже по потоку от места расположения газового подшипника.

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к центробежным компрессорам с высокочастотным электроприводом без смазки в опорах ротора, в частности безмасляным вакуумным циркуляционным компрессорам газодинамических лазеров.

Экспериментальная установка для исследования модельных ступеней центробежных компрессоров // 2451920

Изобретение относится к компрессорной технике, в частности к экспериментальным установкам для исследования модельных ступеней центробежных компрессоров и исключает протечки масла в модельную ступень экспериментальной установки, а также повышает надежность конструкции при его использовании.

Лопаточная машина с усовершенствованным компенсирующим поршневым уплотнением // 2443909

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к конструкциям лопаточных машин, например турбодвигателям или компрессорам, и обеспечивает при его использовании снижение динамических усилий между ротором и статором путем выбора места установки «сухого» газового уплотнения.

Система обеспечения газом "сухих" газодинамических уплотнений // 2441177

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к конструкции системы обеспечения газом «сухих» газодинамических уплотнений центробежных компрессоров.

Насосный агрегат с устройством контроля герметичности двойного торцового уплотнения // 2435987

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для насосов, перекачивающих водонефтяную смесь и другие взрывопожарные среды с присутствием абразивных механических примесей.

Погружная насосная установка с масляным уплотнением гидрозащиты (варианты) // 2423623

Изобретение относится к погружным скважинным насосным установкам, в частности к гидрозащите погружного электродвигателя. .

Уплотнительная часть для насоса, способ отсоединения уплотнительной части насоса и винтовой насос // 2414624

Изобретение относится к уплотнительной части насоса. .

Насос // 2384739

Изобретение относится к гидравлической технике и предназначено для использования в качестве устройства при перекачке жидкометаллического теплоносителя ядерной энергетической установки (ЯЭУ), работающей в режиме переменных нагрузок.

Система уплотнений турбокомпрессора // 2357106

Изобретение относится к уплотнительной технике, может быть использовано в системах уплотнений турбокомпрессоров различного назначения, в частности, в системах уплотнений газоперекачивающих агрегатов, и позволяет при своем использовании повысить надежность и экономичность работы за счет дополнительной установки в системе уплотнений клапана аварийного сброса газа.

Поплавковая камера системы маслообеспечения компрессора природного газа // 2354853

Изобретение относится к области турбокомпрессоростроения и может быть использовано в системах уплотнения компрессоров природного газа. .

Система уплотнений вала компрессора // 2554677

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов в конструкциях центробежных компрессоров, в частности, в системах уплотнений газоперекачивающих агрегатов. Система уплотнений вала компрессора включает установленные на концах вала подшипники и концевые уплотнения, в каждое из которых входят последовательно расположенные в направлении от рабочего колеса компрессора к подшипникам лабиринтное уплотнение, узел торцовых газодинамических уплотнений и узел барьерных уплотнений. При этом перед барьерным уплотнением устанавливается маслоотбойник, дополнительно отсекающий концевое уплотнение от подшипника. Таким образом, данное исполнение системы уплотнений вала компрессора исключает попадание масла и масляных паров из подшипникового узла на рабочие поверхности в концевых уплотнениях вала компрессора. 1 ил.

Система уплотнений для центробежных насосов // 2556475

Изобретение относится к центробежному насосу для нагнетания горячих жидкостей. Насос имеет контактный уплотнитель вала, корпус (13) уплотнителя для уплотнителя (14) вала и возвратный канал (8) для парциального потока нагнетаемой жидкости. Нагнетаемую жидкость не выпускают из корпуса (13) уплотнителя. Между корпусом (13) уплотнителя и корпусом (1) насоса расположена отдельная крышка (9) корпуса. Контактная поверхность (25) минимизирует теплопередачу между корпусом (13) уплотнителя и крышкой (9) корпуса, и возвратный канал (8) соединен с крышкой (9) корпуса и/или с корпусом (1) насоса. Между крышкой (9) корпуса и вращающимся элементом (10) предусмотрен зазор (11) для ограничения притока нагнетаемой жидкости в корпус (13) уплотнителя. Изобретение направлено на обеспечение уплотнения насоса для нагнетания жидкости в диапазоне температур свыше 160° без подачи охлаждающих жидкостей в камеру уплотнителя извне и создание дешевой и надежной системы уплотнений. 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для перекачивания текучей среды // 2597719

Изобретение относится к скользящему кольцевому уплотнению для устройств, используемых для перекачивания текучих сред, таких как жидкость, газ или их смеси с твердыми частицами, в частности для вентиляторов и насосов, а также для аксиального уплотнения валов других устройств. Скользящее кольцевое уплотнение содержит первую вращающуюся трущуюся поверхность (1), имеющую первый диаметр и приспособленную для вращения вместе с вращающимся перекачивающим средством (18), и вторую вращающуюся трущуюся поверхность (6), имеющую второй диаметр и приспособленную для вращения вместе с вращающимся перекачивающим средством (18). Первая неподвижная трущаяся поверхность (2) расположена около первой вращающейся трущейся поверхности (1) и прикреплена к неподвижной структуре, и вторая неподвижная трущаяся поверхность (7) расположена рядом с второй вращающейся трущейся поверхностью (6) и прикреплена к неподвижной структуре. Диаметр второй неподвижной трущейся поверхности (6) больше диаметра первой вращающейся трущейся поверхности (1), и данные трущиеся поверхности (1, 6) расположены относительно вращающегося вала (19) так, что вторая трущаяся поверхность (6) расположена дальше от центральной оси вращающегося вала (19), чем упомянутая первая поверхность, и упомянутые неподвижные трущиеся поверхности расположены рядом с упомянутыми вращающимися трущимися поверхностями. Изобретение повышает надежность устройства. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Вращающееся щеточное уплотнение // 2601324

Изобретение относится к щеточному уплотнению, предназначенному для использования между вращающимся компонентом и неподвижным компонентом в турбомашине. Щеточное уплотнение содержит щетинки, имеющие закрепленный конец и свободный конец, причем закрепленный конец прикреплен к вращающемуся компоненту, и указанные щетинки наклонены в осевом направлении относительно вращающегося компонента, причем закрепленный конец гибких щетинок прикреплен к передней стороне окружной канавки с помощью боковой пластины, а конусообразная удерживающая пластина прикреплена к передней или задней стороне окружной канавки. Конусообразная удерживающая пластина прикреплена к щетинкам с помощью боковой пластины во вращающемся компоненте и проходит по меньшей мере частично вдоль длины гибких щетинок так, что указанная пластина выполнена с возможностью по меньшей мере частичного восприятия центробежной нагрузки, действующей на гибкие щетинки при работе турбомашины. Свободный конец гибких щетинок выполнен с обеспечением скольжения по неподвижному компоненту при работе турбомашины. Изобретение повышает надежность устройства. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

Центробежный компрессор // 2605546

Центробежный компрессор, снабженный: корпусом; ротором, имеющим рабочее колесо; и лабиринтным уплотнением, закрепленным в корпусе и размещенным напротив ротора. Лабиринтное уплотнение установлено, по меньшей мере, в отсеке всасывания рабочего колеса или на уравновешивающем поршне, уравновешивающем силу тяги ротора. Диаметр ротора, располагающегося напротив лабиринтного уплотнения, увеличивается или уменьшается ступенчатым образом. Лабиринтное уплотнение сформировано из множества канавок в осевом направлении, и каждая канавка снабжена множеством карманов, сформированных в окружном направлении. Изобретение обеспечивает снижения утечки из уплотнительных узлов центробежного компрессора и более высокие характеристики демпфирования уплотнительных узлов. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Пассивное запирающее уплотнительное устройство для системы уплотнений вала блока главного циркуляционного насоса реактора // 2608449

Изобретение относится к пассивному запирающему уплотняющему устройству (20) для блока главного циркуляционного насоса реактора, содержащему: разъемное уплотнительное кольцо (23), имеющее неактивированное положение, в котором разрешен поток утечки и активированное положение, в котором указанное кольцо останавливает указанный поток утечки; по меньшей мере один поршень (22), предназначенный для расположения указанного разъемного уплотнительного кольца (23) в его активированном положении; блокирующее/разблокирующее устройство (25), предназначенное для блокирования указанного по меньшей мере одного поршня (22) в его неактивированном положении, когда температура блокирующего/разблокирующего устройства находится ниже пороговой температуры, и для освобождения указанного по меньшей мере одного поршня (22), когда температура указанного блокирующего/разблокирующего устройства находится выше указанной пороговой температуры; эластичные устройства (24), предназначенные для перемещения указанного по меньшей мере одного поршня (22), когда указанный поршень высвобожден, с тем чтобы поместить указанное уплотнительное кольцо (23) в его активированное положение. Изобретение повышает надежность работы устройства во время аварийной ситуации. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Уплотнительное устройство для турбомашины (варианты) // 2610977

Группа изобретений относится к уплотнениям для турбомашин. Уплотнительное устройство для турбомашины содержит уплотнительное кольцо, расположенное с возможностью поворота между первым положением и вторым положением и имеющее каналы. Также оно содержит заднее кольцо, расположенное смежно с уплотнительным кольцом и имеющее отверстия, которые выровнены с большим количеством из указанных каналов уплотнительного кольца при нахождении последнего во втором положении, чем при его нахождении в первом положении. Кроме того, устройство содержит удерживающую деталь, функционально соединяющую уплотнительное кольцо и заднее кольцо. Изобретение повышает надежность устройства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Клапан и насосное устройство с клапаном // 2612971

Группа изобретений касается предохранительного клапана, насосного устройства, в частности главного циркуляционного насоса для электростанций, и применения предохранительного клапана в насосном устройстве. Насос содержит корпус (2), определяющий внутреннее пространство (3) с впускным отверстием (4) и выпускным отверстием (5) соответственно для всасывания и выталкивания перемещаемой среды, и связанную с пространством (3) камеру (7). Камера (7) содержит первую систему (29) трубопроводов системы (22) гидравлического затвора для подвода воды гидравлического затвора в определяемую корпусом (2) камеру (7), вторую систему (32) трубопроводов для отвода контролируемого потока, теряемого вследствие утечки, из определяемой корпусом (2) камеры (7), и расположенный во второй системе (32) трубопроводов предохранительный клапан (35) для блокирования отводимого из камеры (7) потока, теряемого вследствие утечки. Изобретения направлены на создание устройства, которое бы при прекращении подачи воды гидравлического затвора самостоятельно блокировало контролируемую утечку и в дальнейшем сохраняло блокировку. 3 н. и 10 з. п. ф-лы, 4 ил.

Радиально-торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины // 2614904

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных картеров опор роторов турбомашин. Радиально-торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины содержит два упругих графитовых кольца с поперечным разрезом, установленных между двумя контактными кольцами. Уплотнение дополнительно содержит неразрезное графитовое кольцо, установленное внутри упругих графитовых колец с поперечным разрезом с зазором и контактирующее по торцам с контактными кольцами, два кольцевых элемента с регулировочным кольцом между ними, установленные и зафиксированные в осевом направлении на цапфе ротора турбомашины, причем между внутренними поверхностями упругих графитовых колец с поперечным разрезом, неразрезного графитового кольца и наружными поверхностями кольцевых элементов с регулировочным кольцом образован зазор, две конусообразные кольцевые мембраны, каждая из которых установлена в зазоре между кольцевым элементом и соответствующим контактным кольцом и соединена с ними посредством неразъемных соединений. Основания конусов упомянутых конусообразных кольцевых мембран расположены со стороны полости низкого давления, при этом упругие графитовые кольца с поперечным разрезом установлены относительно друг друга с угловым смещением с возможностью перекрывания их поперечных зазоров и зафиксированы относительно друг друга от проворота, а в месте стыка упругих графитовых колец с поперечным разрезом, со стороны их внутренней поверхности, выполнена кольцевая канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо. Изобретение снижает трения и износ элементов уплотнения на пониженных режимах работы турбомашины при сохранении абсолютной герметичности уплотнения на всех режимах работы турбомашины и, как следствие, увеличение ресурса уплотнения и повышение его надежности. 1 ил.

Комбинированное уплотнение ротора турбомашины // 2614910

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Уплотнение ротора турбомашины содержит графитовое кольцо в виде сегментов, установленное в корпусе уплотнения и обжатое браслетной пружиной, осевую пружину, установленную в корпусе уплотнения, крышку, зафиксированную на корпусе уплотнения посредством разъемного соединения. Уплотнение содержит контактную втулку, установленную на валу и зафиксированную на последнем в осевом и окружном направлениях, на наружном диаметре которой установлено упомянутое графитовое кольцо в виде сегментов, цельное графитовое кольцо, установленное в корпусе уплотнения между графитовым кольцом в виде сегментов и крышкой, тонкостенные криволинейные в поперечном сечении упругие элементы. Осевая пружина установлена между близлежащими торцами корпуса уплотнения и графитового кольца в виде сегментов, кроме того, на наружном диаметре контактной втулки выполнена кольцевая проточка, поперек которой по окружности установлены упомянутые упругие элементы, каждый из которых выполнен с возможностью контактирования участка его наружной поверхности с внутренней поверхностью цельного графитового кольца и жестко зафиксирован на внутренней поверхности кольцевой проточки. Изобретение обеспечивает работоспособность на рабочих режимах работы газотурбинного двигателя при отсутствии перепада давлений воздуха на уплотнении при одновременном снижении перетечек воздуха на всех режимах работы уплотнения. 2 ил.