Турбокомпрессор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s F 04 О 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! й

77 (21) 4650442/06 (22) 09.01.89 (46) 30.04.91, Бюл. М 16 (71) Всесоюзное научно-производственное оъединение "Союзтурбогэз" и Сумское научно-производственное объединение им. М.В.Фрунзе (72) В.С,Марцинковский, Л.В.Черепов, В.А,Богданов, Г,А,Бонцаренко и Ю.А.Жорняк (53) 621.515 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 171006. кл. F 04 D 17/08, 1964. (54) ТУРБОКОМПРЕССОР (57) Изобретение относится к турбокомпрессоростроению и может быть использовано в турбокомпрессорах. Целью изобретения является повышение надежности работы турбокомпрессорэ. Турбокомпрессор содержит рабочие колеса 1 и 2 соответственно

Я2„„1645639 А1 компрессора и турбины, первое из которых размещено на полом валу 5. а второе — на полой втулке 8. Оба рабочих колеса снабжены центрирующими цилиндрическими буртами 12 и 13 с радиальными отверстиями 14 и 15. Бурты 12 и 13 установлены один внутри другого с образованием с тыльной стороной дисков 3 и 4 и наружной поверхностью втулки 8 камеры 16, Втулка 8 может быть снабжена автоматическим регулировочным дросселем. Камера 16 может быть снабжена установленной в ней теплоотражающей мембраной 27, а участок 28 наружной поверхности полой втулки 8, размещенный в полом валу 5, имеет теплоотражающее покрытие.

При работе турбокомпрессора часть сдросселированного рабочего тела поступает в зазор 17 между уплотнением 7 и буртом 13 рабочего колеса 2, откуда по радиальным отверстиям 15 и 14 попадает в камеру 16.

1645639

50 затем по цилиндрическому каналу 11, спиралеобразным ребрам 29 и через входные прорези 9 рабочее тело поступает в полость

18 втулки 8, откуда через выходное отверИзобретение относится к области турбокомпрессоростроения и может быть использовано в турбокомпрессорах.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем поддержания оптимального температурного режима опорноупорного узла и уменьшение осевой силы.

На фиг.1 изображен турбокомпрессор; на фиг.2 — автоматический регулировочный дроссель.

Турбокомпрессор содержит рабочие колеса 1 и 2 соответственно компрессора и турбины с основными дисками 3 и 4, размещенными на полом валу 5, установленном в опорно-ударном узле 6, уплотнение 7, расположенное между основными дисками 3 и

4 колес 1 и 2. Полый вал 5 снабжен полой втулкой 8, имеющей входные прорези 9 со стороны рабочего колеса 1 компрессора и выходное отверстие 10 со стороны рабочего колеса 2 турбины и установленной внутри него с образованием между ними цилиндрического канала 11. Рабочее колесо 2 турбины размещено на полой втулке 8. Оба рабочие колеса снабжены центрирующими цилиндрическими буртами 12 и 13 с радиальными отверстиями 14 и 15, Бурты 12 и 13 установлены один внутри другого с образованием совместно с тыльной стороной дисков 3 и 4 и наружной поверхностью втулки

8 камеры 16, сообщенной посредством радиальных отверстий 14 и 15 с зазором 17 между уплотнением 7 и наружной поверхностью центрирующего бурта 13 рабочего колеса 2 и с полостью 18 втулки посредством цилиндрического канала 11 и входных прорезей 9 втулки 8. Втулка 8 может быть снабжена автоматическим регулировочным дросселем 19, выполненным в виде установленного в ней и закрепленного в полом валу

5 стержня 20 с тарельчатой головкой 21, образующей с торцовой поверхностью 22 полой втулки 8 со стороны выхода 23 дросселирующей зазор 24, и центрирующим колесом 25 с радиальными пазами 26, Стержень 20 выполнен из материала, коэффициент линейного расширения которого больше, чем коэффициент линейного расширения материалов втулки 8 и вала 5. Камера 16 может быть снабжена установленной в ней

30 стие 10 — на выход иэ рабочего колеса турбины. Такое выполнение турбокомпрессора позволяет повысить надежность его работы.

3 з.п, ф-лы 2 ил. со стороны рабочего колеса 1 компрессора теплоотражающей мембраной 27, а участок

28 наружной поверхности полой втулки

8, размещенный в полом валу 5, имеет теплоотражающее покрытие. Наружная поверхность полой втулки 8 со стороны компрессорного рабочего колеса 1 снабжена спиралеобразными ребрами 29, взаимодействующими с внутренней поверхностью полого вала 5, Турбокомпрессор снабжен уплотнительным узлом 30. При работе турбокомпрессора часть дросселированного рабочего тела поступает в зазор 17 между уплотнением 7 и наружной поверхностью центрирующего бурта 13 рабочего колеса 2, откуда по радиальным отверстиям 15 и 14 попадает в камеру 16, затем по цилиндрическому каналу 11, спиралеобразным ребрам

29 и через входные прорези 9 рабочее тело поступает в полость 18 втулки 8, откуда через выходное отверстие 10 на выход из рабочего колеса 2 турбины. Автоматический регулировочный дроссель 19 за счет различного температурного изменения геометрических размеров стержня 20 и полой втулки

8, вала 5 изменяет величину дросселирующего зазора 24, что позволяет изменять количество рабочего тела, перепускаемого в выходное отверстие 10, и как следствие влиять на эффективность охлаждения уплотнительного узла 30 и опорно-упорного узла 6, что повышает надежность работы турбокомпрессора.

Формула изобретения

1. Турбокомпрессор, содержащий рабочие колеса компрессора и турбины с основными дисками, размещенными на полом валу, установленном в опорно-упорном узле, уплотнение, расположенное между основными дисками колес, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности работы путем поддержания оптимального температурного режима опорно-упорного узла и уменьшения осевой силы, полый вал снабжен втулкой, имеющей входные прорези со стороны рабочего колеса компрессора и выходное отверстие со стороны рабочего колеса турбины, и установленной внутри не1645639

Л Ю ®

47иг Г

Составитель В.Градов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор О.Спесивых

Заказ 1337 Тираж 380 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 го с образованием между ними цилиндрического канала, рабочее колесо турбины размещено на втулке, оба рабочих колеса снабжены центрирующими цилиндрическими буртами с радиальными отверстиями, 5 установленными один внутри другого с образованием совместно с тыльной стороной дисков и наружной поверхностью втулки камеры, сообщенной посредством радиальных отверстий с зазором между уп- 10 лотнением и наружной поверхностью центрирующего бурта одного из рабочих колес и с полостью втулки посредством цилиндрического канала и входных прорезей втулки.

2. Турбокомпрессор по п.1, о тл и ч а ю- 15 шийся тем, что втулка снабжена автоматическим регулировочным дросселем, выполненным в виде установленного в ней и закрепленного в полом валу стержня с тарельчатой головкой, образующей с торцо- 20 вой поверхностью втулки со стороны выхода дросселирующий зазор, и с центрирующим пояском с радиальными пазами, причем стержень выполнен из материала, коэффициент линейного расширения которого больше, чем коэффициент линейного расширения материалов втулки и вала.

3. Турбокомпрессор по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что камера снабжена установленной в ней со стороны рабочего колеса компрессора теплоотражающей мембраной, а участок наружной поверхности втулки, размещенный в полом валу, имеет теплоотражающее покрытие.

4. Турбокомпрессор по пп.1 — 3, о т л ич а ю шийся тем, что наружная поверхность втулки со стороны рабочего колеса компрессора снабжена спиралеобразными ребрами, взаимодействующими с внутренней поверхностью полого вала,