Турбодетандер

 

ТУРБОДЕТАНДЕР, содержащий рабочее колесо, укрепленное на валу, уста новленном в подшипникам, заключенных в корпусе, и имеюшем лабиринтное уплотнение, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопотерь путем использования энергии, затраченной на охлаждение утечек через лабиринтное уплотнение, в корпусе подшипников выполнена шелевая камера, служаш .ая тепловым экраном и подключенная к лабиринтному уплотнению. сл 00 01 сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D F 25 В 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ТУРБОДЕТАНДЕР, содержащий рабочее колесо, укрепленное на валу, установленном в подшипникам, заключенных в корпусе, и имеющем лабиринтное уплотнение, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопотерь путем использования энергии, затраченной на охлаждение утечек через лабиринтное уплотнение, в корпусе подшипников выполнена щелевая камера, служащая тепловым экраном и подключенная к лабиринтному уплотнению.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440970/23-06 (22) 20.05.82 (46) 07.04.84. Бюл. № 13 (72) Б. А. Антипенков, А. Б. Давыдов, А. Ш. Кобулашвили, Г. А. Пересторонин, А. К. Симаев и В. Д. Шербаков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт «Гелиевая техника». (53) 621.57 (088.8) (56) 1. Епифанова В. И. Низкотемпературные радиальные турбодетандеры. М., «Машиностроение», 1974, с. 371.

2. Давыдов А. Б. и др. Высокоскоростные турбодетандеры с газовыми подшипниками для криогенной гелиевой установки.—

«Химическое и нефтяное машиностроение», 1975, № 9, с. 23.

„„SU„„1084559 А!

084559

az (оставигез{ь Л. Коломейцева

T(«peд И. Верее Корректор О. Билак Гираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р(дактор Л 11нсг!инская

Заказ 1968, 32

Изооретение относится к энергетике, в

{астности к турборасширительным машинам, работающим при температуре до 8 К и предназначенным для охлаждения газа путем расширения с совершением внешней работы.

Известны турбодетандеры, в которых часть охлаждаемого газа после направляю{цего аппарата помимо лопаток рабочего колеса проходит в зазор между корпусоч и задней стенкой рабочего колеса, далее проходит через лаопри уплотнения вала и в виде i:отсри выорасывается наружу (1).

Недос-(аткоч известной конструкции является то, что энергия, затраченная на охла>кдеппе газа, flpolli(+III(. Io через лабиринтные уплотнения, отводится с газоч.

Известен г роодетапдер, содержащий рабочее ког!г o, укрепленное на валу, уста-! ювленном в Ilo:IIiièilk{èêàõ, закл{оче ных в корпусе, и имск)и{ем лабиринтное уп IoTII(IIiIe (2).

Hего(Ta TKa u II;{a k{ k{o!.o устройства яв,IHIoTcH повышенные теплопритоки и потеря

-.пергии, затраченной на охлаждение газа уте !ки.

Цель изооретеция — снижение тепло-! оз(рь !!уT(.xi использования энергии, затра-! (! пой на о;лаждение утечек через лаби-!

)!!1 i ll()o уil,l0òï(1{ие.

1«1{э !{llа я 1{(.„lь дост!{1 ается T(«ч, что тх р бодетапдер содержит рабочее колесо, укреllлепное на валу, установленном в подшипниках, заключен!{ых в корпусе и имею!цем лабирпнтное уllлотненис, !!ричем в корпусе !

{о цпиппиков выполнена щелевая камера, с!у>кап{ая тепловым экранох{ и подключенI{BH к лабиринтному уплотнению.

На фиг. 1 изображен турбодетандер с тепловым экраном в виде плоской щелевой камеры; на фиг. 2 — турбодетандер с тепловым экраном в виде цилиндрической щелевой камеры.

Турбодета ндер содержит корпус 1, направляющий аппарат 2, рабочее колесо 3, установленное на валу 4 в подшипниках 5 и б, заключенных в корпусе 7. Камера 8 за лабиринтными уплотнениями 9 вала 4 соединена каналом 10 с щелевой камерой 11 (фиг. 1!. На противоположной стороне щелевой камеры 11 расположен отводящий канал 12. Кроме того, тепловой экран может быть выполнен в виде цилиндрической щелевой камеры 13, к которой газ подводится по каналу 14, а отводится по каналу 15 (фиг. 2!.

При нормальной работе турбодетандера основной поток предварительно охлажденного газа расширяется в направляющем аппарате 2 и рабочем колесе 3, совершая при этом работу и за счет этого охлаждаясь.

20 Некоторое количество охлажденного газа, прошедшего через зазор лабиринтового уп,ц>тнения 9 по каналам 10 или 14, подается в щелевую камеру 11 или 13, где, охлаждая стенки камеры, препятствует попаданию T(II lа oT KopII cB 7 II03lllk{l{kik{KQB K Kopпусу турбодетандера и через стенки корпуса турбодетандера к охлаждаемому газу.

Нагретый газ из щелевой камеры 11 или 13 отводится по каналам 12 или 15. Диаметраль но противоположное расположение каналов

10, 14 и 12, 15 обеспечивает хорошее охлаждение стенок щелевой камеры.

Таким образом, часть предварительно охлажденно{o газа, ранее представляющая прямук> потерю, в предло>кенном турбодегандере уменьшает потерю холода через кор35 пус турбодетандера и, следовательно, увеличивает его КПД.