Турбо разширител
Собственици на патент RU 2422735:
Изобретението се отнася до машиностроенето, а именно до комбинирани системи за отопление и охлаждане. Турборазширителят включва силов външен корпус и вътрешен корпус, в който е монтиран вал, общ за степените на компресора и турбината. Силовият външен корпус с елементи на вътрешния корпус, върху който са фиксирани лагерите на радиалния и аксиалния вал, образува четири последователно разположени камери: камера за изход на газ от компресора, камера за вход на газ в компресора, камера за вход на газ в турбината и камера за изход на газ от турбината. Оста на вала съвпада с оста на отвора на силовия корпус и е разположена вертикално. Силовият външен корпус е направен под формата на единична част, образуваща кухина, затворена в горната част с капак. Газовата изходна камера на компресорното стъпало е разположена директно под споменатия капак. Това изобретение подобрява ефективността и производителността на устройството. 2 болен.
Изобретението се отнася до машиностроенето, а именно до комбинирани системи за отопление и охлаждане.
Недостатъците на известното устройство са големи натоварвания на вала и относително ниска критична скорост.
Целта на това изобретение е да елиминира тези недостатъци. Техническият резултат е повишаване на ефективността и производителността на агрегата.
Проблемът е решен и техническият резултат се постига чрез факта, че в турборазширителен блок, включващ силов външен корпус и вътрешен корпус, в който е монтиран вал, общ за степените на компресора и турбината, силовият външен корпус с елементи на вътрешния корпус образува четири последователно разположени камери: камера за изход на газ от компресора, камера за вход на газ вкомпресорът, камерата за вход на газ в турбината и камерата за изход на газ от турбината, а оста на вала, съвпадаща с оста на отвора на силовия корпус, е разположена вертикално, а силовият външен корпус е направен под формата на една част, образуваща кухина, затворена в горната част с капак, докато изходната камера за газ на компресорния етап е разположена директно под посочения капак.
Фигура 1 показва напречно сечение на предложената единица;
фигура 2 - неговият общ изглед.
Турборазширителният блок съдържа силов външен корпус 1, направен под формата на единична част, която образува кухина с капак 2 в горната част и вътрешен корпус 3. В корпуса 3, който е единен монтажен и работен блок, е монтиран вал 6, общ за компресора 4 и турбината 5, монтиран върху радиални 7 и аксиални 8 лагерни опори, чиято ос е съвпада с оста на отвора на силовия корпус 1 и е разположен вертикално. Радиални 7 и аксиални 8 лагери са фиксирани в горната и долната част на вътрешния корпус 3. Силовият корпус 1 с елементите на вътрешния корпус 2 образува четири камери, последователно разположени отгоре надолу в следния ред: камерата за изход на газ от компресора 9, камерата за вход на газ в компресора 10, камерата за вход на газ в турбината 11 и камерата за изход на газ от турбината 12.
Посоченото разположение на камерите намалява топлинните потоци между стъпалата. Факт е, че най-горещият газов поток в турборазширител е газовият поток на изхода на компресора, а най-студеният газов поток е газовият поток на изхода на турбината. Ако изходната камера на компресора е в съседство с входната или изходната камера на турбината, тогава топлинният приток към турбинния газ през корпуса и разделителните стени на камерите е максимален. Това води до намаляване на охлаждащия капацитет и,следователно ефективност. Разположението на изходната камера на компресора от външната страна на корпуса води до намаляване на подаването на топлина към турбинния газ и увеличаване на излъчването му в атмосферата, чиято температура е по-ниска от температурата на газа на изхода на компресора. Местоположението на камерата за вход на газ към компресора до камерата на входа на турбината прекъсва преноса на топлина от компресора към турбината.
Предлаганото устройство работи по следния начин.
Газът от тръбопровода за налягане навлиза във входа на степен 5 на турбината. Тъй като газът се разширява в турбината, неговата температура и налягане намаляват. Разширеният и охладен газ влиза (изпускателна линия) в оборудване за топлообмен или разделяне, където студът, генериран от турбината, се използва за технология за охлаждане на газа. Генерираната от турбината мощност се използва за задвижване на компресорната степен 4, която е кинетично свързана с нея, където газът се компресира, след което се охлажда от външни устройства и постъпва в изходящата линия. В зависимост от използваната технологична схема, компресорът може да бъде разположен както на входа, така и на изхода на газа от агрегата. Вертикалната инсталация на ротора води до значително намаляване на натоварването (пулсиращо на оборот) върху радиалните лагери и следователно позволява увеличаване на критичната скорост (4-10 пъти в сравнение с хоризонталната инсталация). Освен това се намаляват загубите от триене и енергийните разходи, намалява се производството на радиални уплътнения на валове и се подобрява неговата динамика (натрупване). Изпълнението на силовия корпус под формата на една част опростява монтажа, тъй като поради самоцентрирането при поставяне на вътрешния корпус, няма нужда от специални устройства.
Турбо-разширител, включително захранващ външен корпус и вътрешен корпус,в който е монтиран вал, общ за степените на компресора и турбината, а силовият външен корпус с елементи на вътрешния корпус, върху който са фиксирани радиалните и аксиалните лагери на вала, образува четири последователно разположени камери: камера за изход на газ от компресора, камера за вход на газ в компресора, камера за вход на газ в турбината и камера за изход на газ от турбината, характеризираща се с това, че оста на валът, съвпадащ с оста на отвора на силовия корпус, е разположен вертикално, а силовият външен корпус е направен под формата на единична част, образуваща ленти t, затворени в горната част с капак, докато газоизходната камера на компресорното стъпало е разположена директно под споменатия капак.