Двухсекционный центробежный компрессор

Двухсекционный центробежный компрессор, содержащий корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, ротор с рабочими колесами и улиткой компрессора, в котором в статоре первой секции на валу жестко закреплено первое рабочее колесо, симметрично во второй секции на подшипниках вала расположено второе рабочее колесо, которое вращается в противоположную сторону относительно первого рабочего колеса первой секции. Вращение осуществляется приводом, включающим вал с закрепленной на нем ведущей шестерней редуктора и ведомые шестерни, вращающиеся на осях, закрепленных в корпусе редуктора, причем корпус редуктора жестко связан шлицевым соединением со вторым рабочим колесом второй секции. Изобретение направлено на повышение КПД компрессора. 1 ил.

 

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к центробежным компрессорам.

В процессе работы двухсекционного центробежного компрессора возникает осевое усилие на ротор, которое компенсируется расположением секций «спина к спине», за счет противоположного направления осевой силы в секциях компенсируется основная нагрузка на ротор.

Известна конструкция двухсекционного компрессора, содержащая корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, причем думмис выполнен ступенчатым. Межступенчатая полость думмиса связана с нагнетательной камерой второй секции центробежного компрессора через канал в межсекционной перегородке и входные отверстия во втулке ступенчатого лабиринтного уплотнения, в котором отверстия во втулке ступенчатого лабиринтного уплотнения выполнены тангенциально или под углом к внутренней кольцевой поверхности уплотнения и направлены в сторону, противоположную направлению движения вращающегося потока, на внутренних торцовых стенках втулки за входными отверстиями уплотнения расположены ребра, на внутренней поверхности втулки уплотнения выполнены серповидные лунки и гребни (патент RU №2518785 МПК F04D 29/08, F04D 17/08, опубл. 10.06.2012 г.).

Недостатком такой конструкции двухсекционного центробежного компрессора является то, что при изменении режима работы компрессора величина осевых усилий возрастает и для компенсации необходимо увеличивать диаметр думмиса и, как следствие, его массу, что неблагоприятно сказывается на динамических характеристиках ротора. При этом в малорасходных ступенях сжатия двухсекционных центробежных компрессоров протечки газа через зазор в лабиринтных уплотнениях значительно снижают эффективность работы ступени сжатия компрессора по степени повышения давления и по коэффициенту полезного действия.

Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты от нестационарной динамической нагрузки на переходных режимах работы двухсекционного центробежного компрессора с индивидуальным контуром байпасирования каждой секции, с расположением рабочих колес «спина к спине» и разгрузочным устройством, имеющим думмис, полость низкого давления и полость высокого давления между секциями, включающее нормально закрытый клапан, установленный в канале, сообщающем полости низкого и высокого давления разгрузочного устройства, и выполненный с возможностью открытия и сообщения указанных полостей при перепаде давления между этими полостями, превышающем величину допустимого значения, в котором указанный клапан выполнен с возможностью сообщения полости низкого давления разгрузочного устройства с полостью всасывания секции низкого давления компрессора при необходимости повышения перепада давления между полостями разгрузочного устройства (патент RU №101753 МПК F04D 29/00, опубл. 27.01.2010 г.).

Недостатками известного компрессора являются сложность конструкции и, как следствие, повышение стоимости его эксплуатации.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение давления наддува, упрощение конструкции и повышение коэффициента полезного действия устройства.

Это достигается тем, что в центробежном компрессоре, содержащим корпус, расположенные в нем вал первой ступени с рабочим колесом 1 и вал второй ступени с рабочим колесом 2, приводимого во вращение противоположно вращению вала первой степени редуктором, связанным с ним механической связью. При этом рабочие колеса 1 и 2 повернуты друг к другу рабочими поверхностями с лопатками.

Введение в конструкцию двух противоположно вращающихся рабочих колес с лопатками, повернутыми плоскостями друг к другу, при вращении обеспечивают дополнительное разрежение в зазоре между ними, что обеспечивает подсос большего количества воздуха к рабочим лопаткам и соответственно большее его давление на выходе. На поставленные одинаковые два рабочих колеса суммарные силы, действующие вдоль оси колес, уравновешиваются и на их преодоление не тратится дополнительная энергия.

На чертеже изображен общий вид устройства. Двухсекционный центробежный компрессор, содержащий корпус 1, размещенные в нем статор первой 2 и второй секции 5, ротор 6 с рабочими колесами 7, 8 и улиткой компрессора 4, в котором в статоре первой секции 2 на валу 6 жестко закреплено первое рабочее колесо 7, симметрично во второй секции 5 на подшипниках вала расположено второе рабочее колесо 8, которое вращается в противоположную сторону относительно первого рабочего колеса 7 первой секции 2, осуществляемое приводом, включающим вал 6 с закрепленной на нем ведущей шестерней редуктора 11, и ведомые шестерни 10, 12, вращающиеся на осях, закрепленных в корпусе редуктора 3, причем корпус редуктора 3 жестко связан шлицевым соединением 9 со вторым рабочим колесом 8 второй секции.

Работает устройство двухсекционного центробежного компрессора следующим образом. Турбина вращает вал первой ступени 6 с первым рабочим колесом 7, при этом воздух поступает на лопатки первого рабочего колеса 7 через секцию подачи воздуха 5 и центробежной силой подается в улитку компрессора 4. Вращение вала первой ступени 6 передается на ведущую шестерню редуктора 11, а затем на ведомые шестерни 10, 12 и соответственно корпус редуктора 3 и через шлицевое соединение 9 - на второе рабочее колесо 8, которое вращается в результате преобразования в редукторе 3 в противоположную сторону относительно первого рабочего колеса 7. При вращении рабочих колес в разные стороны в зазоре между ними образуется разрежение, которое увеличивает подсос воздуха через секции подачи воздуха к рабочим колесам 2,5. Центробежными силами рабочих колес этот поток воздуха подается в улитку компрессора 4.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить КПД компрессора, уменьшить износ подшипников, потому что симметричными рабочими колесами уравновешивается сила, действующая вдоль оси компрессора. Увеличивается напор нагнетаемого воздуха в связи с дополнительным подсосом воздуха в зазор между противоположно вращающимися рабочими колесами.

Двухсекционный центробежный компрессор, содержащий корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, ротор с рабочими колесами и улиткой компрессора, отличающийся тем, что в статоре первой секции на валу жестко закреплено первое рабочее колесо, симметрично во второй секции на подшипниках вала расположено второе рабочее колесо, которое вращается в противоположную сторону относительно первого рабочего колеса первой секции, осуществляемое приводом, включающим вал с закрепленной на нем ведущей шестерней редуктора и ведомые шестерни, вращающиеся на осях, закрепленных в корпусе редуктора, причем корпус редуктора жестко связан шлицевым соединением со вторым рабочим колесом второй секции.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к радиальным колесам с вперед загнутыми лопатками для вентиляторов и компрессоров. Радиальное рабочее колесо содержит передний 1 и задний 2 диски, установленные между ними вперед загнутые лопатки 3 с образованием между ними межлопаточных каналов 9 с уменьшающейся площадью в поперечном сечении по мере удаления от входа 5 к выходу 6 из радиального рабочего колеса.

Изобретение относится к движителям аппаратов вертикального взлета и посадки и может быть использовано в устройствах для перемещения газов или в качестве ступени компрессора.

Группа изобретений относится к насосостроению, а именно узлу герметизации вала вертикального насоса двустороннего всасывания. Насос содержит узел корпуса, вал и интегральный механический торцевой уплотнитель сильфонного типа.

Группа изобретений относится к упорным подшипникам центробежного насоса, используемого в электрических погружных скважинных насосах. Насос имеет неподвижный диффузор с отверстием.

Использование: устройство крепления рабочего колеса диагонального вентилятора. Устройство крепления рабочего колеса диагонального вентилятора, содержащее рабочее колесо, ступицу и конец вала электродвигателя, соосно установленные внутри цилиндрического корпуса диагонального вентилятора с возможностью его демонтажа, при этом рабочее колесо выполнено в виде двух полых усеченных конусов с диагональными лопатками, соединение ступицы с рабочим колесом выполнено при помощи колец и шпангоутов, а крепление ступицы с концом вала электродвигателя выполнено с помощью скользящей посадки и термофиксирующего элемента.

Изобретение относится к подшипниковым опорам, регулируемым относительно соосности или осевого положения. Изобретение может быть использовано в соответствующих конструктивных узлах насосов необъемного вытеснения с подшипниками любого типа, например в энергетических лопастных насосах (в частности, питательных и т.п., а также в главных циркуляционных насосных агрегатах водоохлаждаемых реакторных установок, например на атомных электростанциях).

Изобретение относится к насосостроению и может найти применение изобретения в энергетике, судостроении и авиации. В шнекоцентробежном насосе используется двухвальная схема работы, где имеются высокооборотная и низкооборотная ступени.

Центрирующее устройство содержит поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части, ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения, стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси, пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца указанного стержня.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для откачивания насосом использованной или сточной воды. Всасывающее соединение предназначено для соединения всасывающей трубы с центробежным насосом, установленным сухим, содержащее первый и второй фланцы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения температуры в первичном потоке двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя.

Группа изобретений относится к насосам, входящим в состав системы для подачи расплавленного металла в литейную форму и др. емкости, а также способам заполнения литейной формы расплавленным алюминием. Насосный блок для расплавленного алюминия содержит удлиненный вал (16), соединяющий двигатель с крыльчаткой (22). Крыльчатка (22) заключена внутри камеры (18) основания таким образом, что при вращении крыльчатки (22) расплавленный металл втягивается в камеру (18) через входное отверстие (48) и расплавленный алюминий выталкивается через выходное отверстие. Первый подшипник (36) выполнен с возможностью поддержания крыльчатки (22) с возможностью вращения на первой радиальной кромке (32), и второй подшипник (38) выполнен с возможностью поддержания крыльчатки (22) с возможностью вращения на второй радиальной кромке (34). Между вторым подшипником (38) и второй радиальной кромкой (34) размещен перепускной зазор (60). Расплавленный металл перетекает через перепускной зазор (60) с заданным расходом таким образом, чтобы создавать возможность управления расходом потока и давлением нагнетания расплавленного металла для достижения точного управления расходом потока. 9 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к конструкции осевой опоры вала погружного электродвигателя насосного агрегата для добычи жидкости из скважин. Осевая опора включает пяту, закрепленную на валу, и подпятник с верхним, центральным и нижним элементами, подшипниковое кольцо подпятника и подшипниковое кольцо пяты, образующие подшипник. Для прохождения масла в подпятнике выполнены сквозные каналы, а в валу - осевой канал. Боковую поверхность верхнего элемента охватывает упругое кольцо, и он опирается на центральный элемент, лежащий во вставке нижнего элемента, зафиксированного в корпусе электродвигателя. Имеется стопорный штифт, позволяющий верхнему элементу совершать угловое смещение относительно оси вала, и регулятор осевого поджатия подшипника. Верхний элемент установлен в нижний элемент. По окружности верхнего торца вставки нижнего элемента равномерно установлены не менее трех стопорных штифтов. Верхний торец вставки прилегает к нижнему торцу верхнего элемента, концы стопорных штифтов сопрягаемы с пружинами, установленными в нижний торец верхнего элемента и выполняющими функцию регулятора осевого поджатия подшипника. Изобретение направлено на повышение эффективности осевой опоры вала электродвигателя за счет обеспечения компенсации перекоса пяты угловым смещением верхнего элемента подпятника без необходимости тонкой регулировки устройства вручную. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к отопительным устройствам для транспортных средств. Отопительное устройство (1) с двигателем (4) выполнено в виде вентилятора бокового канала, необходимого для сгорания. Вентилятор воздуха, необходимого для сгорания, имеет элемент (2) основного корпуса, в котором установлены приводной вал (3) двигателя (4) и крыльчатка (10). Крыльчатка (10) соединена с приводным валом (3) двигателя (4). Двигатель (4) имеет соединенный с печатной платой (7) неподвижный несущий элемент (6) обмотки и ротор (8). Вентилятор воздуха, необходимого для сгорания, имеет щелевую трубу (16) между неподвижным несущим элементом (6) обмотки и ротором (8). Достигается защита элементов управления от влияния негативных факторов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается вертикального насоса с двусторонним всасыванием. Насос имеет спускной трубный узел, узел электродвигателя, расположенный на узле подвески и присоединенный к валу (15), спускные отверстия (120, 122), присоединенные к спускному трубному узлу, корпус (12) и колесо (14) с двусторонним всасыванием. Корпус (12) имеет стенку (16) и присоединен к спускным отверстиям (120, 122). Колесо (14) расположено в корпусе (12), присоединено к валу (15) и имеет верхний и нижний бандажи (18, 20) с металлическими ободьями (22, 24). Ободья (22, 24) образуют верхний и нижний кольцевые зазоры (22, 24) между колесом (14) и стенкой (16), препятствующие воздействию рециркуляционного потока (F) из спускных отверстий (120, 122) на бандажи (18, 20), чтобы ослаблять рециркуляцию вторичных потоков в корпусе (12) и изолировать такие потоки, не допуская вибрации бандажей (18, 20). Т.о. уменьшается воздействие нежелательной осевой вибрации на роторную систему насоса. Кольцевые зазоры (22, 24) являются геометрически различными между верхним и нижним бандажами (18, 20) для создания перепада давления в направлении, параллельном оси (А) вращения колеса (14) вследствие дифференцированных гидравлических сил на бандажах (18, 20), чтобы прикладывать осевую нагрузку (LA) к валу (15), работающему на растяжение, для повышения динамической жесткости роторной системы насоса. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение предназначено для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления и в качестве питательного насоса на нефтяных месторождениях. Насосная установка включает горизонтальный многоступенчатый секционный центробежный насос с цилиндрическим секционным корпусом, входной торцевой и напорной крышками. Вал установлен в опорных сферических двухрядных роликовых радиально-упорных подшипниках и имеет торцевые уплотнения, размещенные во входной и торцевой крышках. Корпус выполнен в виде двух отдельных частей, в каждой их которых размещены рабочие колеса и направляющие аппараты, а напорная крышка установлена между двумя частями корпуса. Насос снабжен переводной торцевой крышкой для перевода жидкости из первой части корпуса во вторую через переводные каналы, выполненные в напорной и переводной крышках заодно с ними. В переводной крышке размещено дополнительное торцевое уплотнение. Колеса в первой и второй частях корпуса расположены зеркально друг другу относительно напорной крышки. Изобретение направлено на повышение КПД, надежности, ремонтопригодности, срока эксплуатации без увеличения стоимости изготовления за счет снижения вибрации насоса. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Турбоустановка содержит компрессор (102), содержащий модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него. Турбоустановка дополнительно содержит электрический двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора. Через неподвижную часть (126) компрессора или двигателя от первого магнитного подшипника ко второму магнитному подшипнику проходит кабелепровод (124, 212). Кабелепровод содержит электрические кабели (132), выполненные внутри кабелепровода (124, 212) и проходящие от первого конца (124a) кабелепровода (124) к его второму концу (124b), и электрические кабели (125, 151), присоединяющие первый или второй магнитные подшипники к внешнему разъему (130) через электрические кабели (132) кабелепровода (124). Достигается сокращение времени монтажа и демонтажа установки. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к приспособлению и способам соединения валов электроцентробежного погружного насоса. Приспособление содержит соединительную муфту (102), полый трубчатый элемент муфты (102) для размещения в нем концов каждого из двух вращающихся валов (106, 106’), по меньшей мере одну цангу (104) для прикрепления муфты (102) по меньшей мере к одному из двух валов (106, 106’). По меньшей мере на одном конце по меньшей мере одной цанги (104) имеются раздвижные лепестки (108, 108’) для приложения радиального усилия к наружному диаметру по меньшей мере одного из двух валов (106, 106’). На лепестках (108, 108’) выполнены буртики (110, 110’) для фиксации по меньшей мере в одном пазу (112, 112’) по меньшей мере на одном из двух валов (106, 106’). По меньшей мере на одном пазе (112, 112’) имеются фаски для передачи и восприятия усилий осевой нагрузки между двумя валами (106, 106’) посредством буртиков (110, 110’), раздвижных лепестков (108, 108’) и по меньшей мере одной цанги (104). Изобретения направлены на упрощения процесса соединения-разъединения секций насоса и сокращение затрат рабочего времени. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области насосостроения. Шнекоцентробежный насос состоит из корпуса (1) с подводом (2) и отводом (3), крышки (4), перегородки (5), вала (6) крыльчатки (7) и шнека (8). Корпус (1) и крышка (4) соединены с корпусом (9) подшипников. Между перегородкой (5) и крышкой (4) выполнена полость (10) высокого давления, соединенная с отводом (3) каналами (11). Перегородка (5) образует уплотнение (12) несущего диска (13) крыльчатки (7) и щелевые уплотнения (14), (15) втулки (16), между которыми расположена разделительная полость (17), соединенная отверстиями (18) с полостью (10). Перегородка (5), диск (13) и втулка (16) образуют разгрузочную полость (19), соединенную отверстиями (20) в диске (13) с полостью(21) входа крыльчатки (7). За уплотнением (15) имеется полость (22) слива, отделенная от подшипников (24), (25) уплотнением (26) вала (6). Полость (22) соединена каналами (23) слива, выполненными в крышке (4). Изобретение направлено на исключение поступления в насос воздуха из окружающей среды и ухудшения его антикавитационных качеств за счет поддержания при работе насоса давления в полости (17), близкого к давлению на выходе насоса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосам необъемного вытеснения и может быть использовано на АЭС в главных циркуляционных насосных агрегатах первого контура теплоносителя ядерной энергетической установки. Агрегат содержит вертикальный насос с нижним расположением рабочего колеса, нижний радиальный подшипник скольжения, размещенный на валу насоса над рабочим колесом и смазываемый перекачиваемой средой, торцовое уплотнение (24) вала, размещенное над нижним радиальным подшипником, и радиально-осевой подшипник, установленный в верхней камере электродвигателя. Гребень (15) радиально-осевого подшипника установлен на валу посредством конусной посадки и закреплен на его верхнем торце при помощи болтов (16) и нажимного фланца (17). Охлаждение радиально-осевого подшипника осуществляется водой от системы АЭС через винтовой насос, расположенный на верхнем торце гребня (15). Насос состоит из статорной и роторной втулок (21, 20) с винтовой нарезкой. Вода поступает из верхней камеры (10) электродвигателя в его нижнюю камеру по трубопроводу, установленному на стенке электродвигателя, смазывает радиальный подшипник электродвигателя, статорная втулка которого выполнена из антифрикционного материала, и отводится в систему АЭС по отводящему трубопроводу. Камера (10) выполнена в виде корпуса (12) из нержавеющей стали с установленными статорными элементами радиально-осевого подшипника. Корпус (12) закрыт легкосъемным баком (13). Нижняя камера выполнена в виде цилиндра из нержавеющей стали. Изобретение направлено на снижение нагрузки на осевой подшипник, увеличение надежности и снижение времени на ремонт и замену осевого подшипника без демонтажа электродвигателя. 3 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению деталей из сплава TA6Zr4DE, и может быть использовано при изготовлении вращающихся деталей турбомашины. Способ изготовления детали турбомашины, выполненной из титанового сплава TA6Zr4DE, включает ковку заготовки в альфа-бета-области с образованием предварительно отформованной заготовки, горячую штамповку предварительно отформованной заготовки в бета-области титанового сплава с получением необработанной детали и термическую обработку. Горячую штамповку ведут с обеспечением во всех точках детали общей эквивалентной деформации, большей или равной 1,2, причем горячую штамповку завершают закалкой со скоростью охлаждения более 85°C/мин. Реализуется минимальная общая эквивалентная деформация, достигаются высокие значения прочности. Увеличивается срок службы детали. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Наверх