Центробежный компрессор

Изобретение относится к компрессоростроению. Технический результат заключается в повышении надежности работы компрессора путем совершенствования узла уплотнения подшипниковых опор. Этот результат достигается тем, что в узле уплотнения компрессора, содержащем перегородку, изолирующую полость подшипника от полости приводной трансмиссии, с двумя лабиринтными втулками, между которыми подается воздух избыточного давления, установленный на валу отражатель, согласно изобретению к перегородке прикреплена неподвижная диафрагма, а отражатель установлен относительно диафрагмы с образованием кольцевого зазора, сообщенного через полость подшипника с атмосферой. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в разработках центробежных компрессоров.

Известен компрессор, у которого узел уплотнения вала включает дистанционный диск, двухсторонний отражательный диск и крышку в форме усеченного конуса, закрывающую внутреннюю полость подшипника; на наружном диаметре отражательного диска выполнены маслосбрасывающие гребешки, а на ступице диска - кольцевые канавки, в которые входят соответствующие выступы на внутреннем торце крышки (патент РФ №2234628).

Недостатком конструкции является зависимость работоспособности узла уплотнения от зазора в лабиринтных уплотнениях и от количества масла, проходящего через подшипник.

Известен компрессор, узел уплотнения вала которого содержит перегородку между полостью подшипника и газовоздушным трактом, двухъярусное лабиринтное уплотнение, работающее с врезанием в мягкое покрытие, и маслоотражательный гребешок, установленный на валу (патент РФ №2214536).

Недостатком конструкции является заведомое наличие в масле продуктов износа мягкого покрытия и лабиринтного уплотнения и возможность продавливания масла из подшипника по мере износа лабиринтов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является компрессор, узел уплотнения которого содержит перегородку между полостью подшипника и полостью приводной трансмиссии, установленные на перегородке и на валу компрессора две лабиринтные втулки на одном диаметре, в полость между которыми подается запирающий воздух, причем на валу компрессора установлено маслоотбойное кольцо малого диаметра (Компрессор 108-51-1 л. Техническое описание 8312ТО. СПб. ОАО «Компрессорный комплекс», 1998, черт. 8312.000СБ100).

Недостатком конструкции является зависимость работоспособности узла уплотнения от зазора в лабиринтных уплотнениях и от количества масла, проходящего через подшипник.

Технической задачей заявляемого решения является повышение надежности работы компрессора за счет совершенствования узла уплотнения подшипниковых опор.

Технический результат достигается тем, что в известном компрессоре, содержащем вал с подшипником, перегородку, изолирующую полость подшипника от полости приводной трансмиссии, с двумя лабиринтными втулками, между которыми подается воздух избыточного давления, установленный на валу отражатель, к перегородке прикреплена неподвижная диафрагма, а отражатель установлен относительно диафрагмы с образованием кольцевого зазора, сообщенного через полость подшипника с атмосферой. Для повышения эффективности работы узла уплотнения на поверхности отражателя со стороны лабиринтного уплотнения или на внутренней поверхности диафрагмы могут быть выполнены спиральные канавки или гребешки.

На чертеже показан продольный разрез компрессора в зоне размещения узла уплотнения подшипника.

Компрессор содержит вал 1 с подшипником 2, с установленным на валу отражателем 3. Полость подшипника 12 и полость трансмиссии 13 разделены перегородкой 4 с двумя лабиринтными втулками 5. В полость 6 между лабиринтными втулками 5 подается запирающий воздух избыточного давления по каналам 7. Снаружи полость подшипника компрессора 12 закрыта кожухом 10, в котором имеются каналы отвода масла (не показан) и суфлирования 11.

На перегородке 4 со стороны полости подшипника 12 установлена диафрагма 8 в форме усеченного конуса, образуя с отражателем 3 кольцевой зазор 9.

При работе компрессора часть масла из подшипника 2 по валу 1 сливается вниз и отводится наружу. Другая часть масла попадает на отражатель 3 и под действием центробежных сил отбрасывается сначала к его периферии, а затем на стенки кожуха 10. При этом на внешней кромке отражателя по всему его периметру создается отрывное течение пленки масла и имеет место эффект эжекции воздуха из кольцевого зазора 9. Из кожуха 10 масло отводится наружу по каналам в нижней части. Пары масла с воздухом выводятся наружу по каналу суфлирования 11 в верхней части кожуха 10.

Часть запирающего воздуха под избыточным давлением, подаваемого через канал 7 в полость 6 между лабиринтными втулками 5, через лабиринтное уплотнение со стороны полости подшипника 12 попадает в кольцевой зазор 9 между диафрагмой 8 и отражателем 3 и выбрасывается в полость подшипника 12, а затем в канал суфлирования 11. На выходе из кольцевого зазора 9 на наружной кромке отражателя 3 воздушный поток смешивается с пленкой масла, образуя масляно-воздушную смесь. Поток движется от центра к периферии, препятствуя попаданию масла в полость приводной трансмиссии.

Для увеличения скорости воздушного потока на выходе из кольцевого зазора 9 на отражателе 3 со стороны диафрагмы 8 или на внутренней поверхности диафрагмы 8 могут быть выполнены спиральные канавки или гребешки 14. При вращении вала спиральные канавки или гребешки подхватывают воздух и направляют его к периферии зазора 9.

Техническое решение позволяет повысить надежность разделения полости подшипника компрессора и полости трансмиссии привода, исключить попадание масла через трансмиссию на горячие части ГТУ, тем самым повысить надежность работы компрессора.

1. Центробежный компрессор, содержащий вал с подшипником, перегородку между полостью подшипника и полостью приводной трансмиссии с двумя лабиринтными втулками, между которыми подается воздух избыточного давления, установленный на валу отражатель, отличающийся тем, что к перегородке прикреплена неподвижная диафрагма, а отражатель установлен относительно диафрагмы с образованием кольцевого зазора, сообщенного через полость подшипника с атмосферой.

2. Центробежный компрессор по п.1, отличающийся тем, что на отражателе со стороны лабиринтного уплотнения выполнены спиральные канавки или гребешки.

3. Центробежный компрессор по п.1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности диафрагмы выполнены спиральные канавки или гребешки.