Двусекционен центробежен компресор
Собственици на патент RU 2384745:
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето, може да се използва в компресорната техника и при използването му се повишава ефективността на компенсиране на аксиалните сили върху ротора и се разширява работният диапазон на центробежния компресор. Посоченият технически резултат се постига в двусекционен центробежен компресор, съдържащ корпус, статор на първата и втората секции, разположени в него, пресечна преграда с лабиринтно уплътнение, ротор с работни колела и манекен, предни и задни капаци, като манекенът е направен стъпаловиден, а неговата междустъпална кухина е свързана с дифузьор или изпускателна камера на втората секция чрез канал, направен в пресечката. преграда и дупка в стъпаловидно лабиринтно уплътнение. 2 болен.
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето и може да се използва в компресорната техника.
По време на работа на двусекционен центробежен компресор възниква аксиална сила върху ротора поради разликата в налягането на входа и изхода на работните колела. При двусекционен центробежен компресор, когато секциите са разположени "гръб до гръб", поради противоположната посока на аксиалната сила в секциите, основното натоварване на ротора се компенсира. Допълнителното разтоварване се извършва с помощта на разтоварващо бутало (dummis), направено под формата на втулка, монтирана на вала на ротора между секциите, и лабиринтно уплътнение, монтирано в преградата на пресичането.
Известна конструкция на двусекционен компресор, съдържащ корпус, поставен в него статор на първата и втората секции, преградна стена с лабиринтно уплътнение, ротор с работни колела и манекен, предни и задни капаци. Аксиалната сила на ротора се компенсира чрез избор на диаметъра на манекена подлабиринтно уплътнение в пресечната преграда (Центробежни и аксиални компресорни машини: промишлен каталог. - М .: ЦНИИТЕТИЯЖМАШ. - 1992 - стр.64, фиг.52, стр.82, фиг.65).
Недостатъкът на този дизайн на двусекционен центробежен компресор е, че когато режимът на работа на компресора се промени, стойността на аксиалните сили се увеличава и за компенсиране е необходимо да се увеличи диаметърът на манекена и в резултат на това неговата маса, което влияе неблагоприятно на динамичните характеристики на ротора и увеличава изтичането на работната течност (газ) от втората секция на компресора към първата секция.
В същото време, в степени на компресия с нисък поток на двусекционни центробежни компресори, изтичането на газ през пролуката в лабиринтните уплътнения значително намалява ефективността на степента на компресия на компресора по отношение на повишаване на налягането и ефективност.
Техническата задача на предложеното техническо решение е да отстрани тези недостатъци, а именно да повиши ефективността на компенсиране на аксиалните сили върху ротора и в резултат на това да разшири работния обхват на двусекционния центробежен компресор, както и да намали изтичането на работния флуид (газ) от втората секция на компресора в първата секция по време на работа и да подобри динамичните характеристики на ротора.
Техническият резултат се постига чрез факта, че в добре познат двусекционен центробежен компресор, съдържащ корпус, статор на първата и втората секции, пресечна стена с лабиринтно уплътнение, ротор с работни колела и манекен, предни и задни капаци, манекенът е направен стъпаловидно, докато междукаскадната кухина на манекена е свързана с дифузора (или изпускателната камера) на втората секция. на центробежния компресор през канал в пресечната преграда и отворав стъпаловидно лабиринтно уплътнение.
Фигура 1 показва центробежен компресор (надлъжен разрез); фигура 2 - скица на поточната част.
Двусекционният центробежен компресор се състои от корпус 1, статор на първата и втората секции 2, пресечна преграда 3 със стъпаловидно лабиринтно уплътнение 4, ротор 5 с работни колела 6, 7 и манекен 8, предни 9 и задни 10 капаци. Dummis 8 е направен под формата на стъпаловидна втулка с подаване на газ през канала 11 в междинната преграда 3 и отвора в лабиринтното уплътнение 4, от дифузора 12 (или инжекционната камера 13) на първата секция в междустъпалната кухина 14 между стъпалата на манекена 8.
По време на работа на двусекционен центробежен компресор основният газов поток се засмуква през входната тръба 15, направена в корпуса 1, навлиза в смукателната камера 16 на първата секция, компресира се от работните колела 6, монтирани на ротора 5, и през дифузора 12 се изпраща в изпускателната камера 13 на първата секция и след това през изходната тръба 17, направена в корпуса 1, от първата секция на компресора се насочва към технологични операции, извършващи се извън компресора , а след това през входната тръба 18, направена в корпуса 1, влиза в смукателната камера 19 на втората секция, компресира се от работните колела 7, монтирани на ротора 5, и през дифузора 20 се изпраща към изпускателната камера 21 и през изходната тръба 22, направена в корпуса 1, излиза компресора и влиза в консуматора.
Когато двусекционният центробежен компресор работи, всяка секция е подложена на аксиална сила, насочена към смукателната тръба 16, 18 съответно на първата или втората секция. Разположението на работните колела на първата и втората секции "гръб до гръб" осигурява основното разтоварване на ротора от аксиалнатасила.
Част от сгъстения газ от кухината на дифузора 20 и инжекционната камера 21 на втората секция през канала 11 в междусекционната преграда 3 навлиза в междустъпалната кухина 14 между етапите на манекена 8 и лабиринтното уплътнение 4. e, намалявайки небалансираната аксиална сила върху ротора на двусекционен центробежен компресор.
Предложеният дизайн на стъпаловиден манекен със стъпаловиден лабиринт с междинно захранване с газ дава възможност да се повиши ефективността на компенсиране на аксиалните сили върху ротора и в резултат на това да се разшири обхватът на работа на центробежния компресор чрез увеличаване или намаляване на налягането в кухината между манекенните стъпала чрез подаване на повече или по-малко налягане в кухината, което прави възможно промяната на аксиалната сила на разтоварване върху ротора на центробежен компресор, както и за намаляване на изтичането на работния флуид (газ) от втората секция на центробежния компресор компресор в първата секция по време на работа на центробежния компресор и подобряване на динамичните характеристики на ротора.
Двусекционен центробежен компресор, състоящ се от корпус, статор на първа и втора секции, пресечна преграда с лабиринтно уплътнение, ротор с работни колела и манекен, преден и заден капак, характеризиращ се с това, че манекенът е направен стъпаловиден, докато междукаскадната кухина на манекена е свързана с дифузора или изпускателната камера на втората секция чрез канал, направен в пресечната част и дупка в стъпаловидно лабиринтно уплътнение.