Двухсекционный центробежный компрессор

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в компрессорной технике, и при его использовании повышается эффективность компенсации осевых усилий на ротор и расширяется диапазон работы центробежного компрессора. Указанный технический результат достигается в двухсекционном центробежном компрессоре, содержащем корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, переднюю и заднюю крышки, причем думмис выполнен ступенчатым, а его межступенчатая полость связана с диффузором или нагнетательной камерой второй секции через канал, выполненный в межсекционной перегородке, и отверстие в ступенчатом лабиринтном уплотнении. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорной технике.

В процессе работы двухсекционного центробежного компрессора за счет разности давления на входе и выходе рабочих колес возникает осевое усилие на ротор. В двухсекционном центробежном компрессоре при расположении секций «спина к спине» за счет противоположного направления осевой силы в секциях компенсируется основная нагрузка на ротор. Дополнительная разгрузка осуществляется при помощи разгрузочного поршня (думмиса), выполненного в виде втулки, установленной на валу ротора между секциями, и лабиринтного уплотнения, установленного в межсекционную перегородку.

Известна конструкция двухсекционного компрессора, содержащая корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, переднюю и заднюю крышки. Осевое усилие ротора компенсируется за счет подбора диаметра думмиса под лабиринтным уплотнением в межсекционной перегородке (Центробежные и осевые компрессорные машины: Отраслевой каталог. - М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. - 1992 г. - стр.64, рис.52, стр.82, рис.65).

Недостатком такой конструкции двухсекционного центробежного компрессора является то, что при изменении режима работы компрессора величина осевых усилий возрастает и для компенсации необходимо увеличивать диаметр думмиса и, как следствие, его массу, что неблагоприятно сказывается на динамических характеристиках ротора и увеличивает протечки рабочего тела (газа) из второй секции компрессора в первую секцию.

При этом в малорасходных ступенях сжатия двухсекционных центробежных компрессоров протечки газа через зазор в лабиринтных уплотнениях значительно снижают эффективность работы ступени сжатия компрессора по степени повышения давления и по коэффициенту полезного действия.

Технической задачей заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков, а именно, повышение эффективности компенсации осевых усилий на ротор, и, как следствие, расширение диапазона работы двухсекционного центробежного компрессора, а также уменьшение протечек рабочего тела (газа) из второй секции компрессора в первую секцию в процессе работы и улучшение динамических характеристик ротора.

Технический результат достигается тем, что в известном двухсекционном центробежном компрессоре, содержащем корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, переднюю и заднюю крышки, думмис выполнен ступенчатым, при этом межступенчатая полость думмиса связана с диффузором (или нагнетательной камерой) второй секции центробежного компрессора через канал в межсекционной перегородке и отверстие в ступенчатом лабиринтном уплотнении.

На фиг.1 изображен центробежный компрессор (продольный разрез); на фиг.2 - эскиз проточной части.

Двухсекционный центробежный компрессор содержит корпус 1, размещенные в нем статор первой и второй секции 2, межсекционную перегородку 3 со ступенчатым лабиринтным уплотнением 4, ротор 5 с рабочими колесами 6, 7 и думмисом 8, переднюю 9 и заднюю 10 крышки. Думмис 8 выполнен в виде ступенчатой втулки с подводом газа через канал 11 в межсекционной перегородке 3 и отверстие в лабиринтном уплотнении 4, из диффузора 12 (или нагнетательной камеры 13) первой секции в межступенчатую полость 14 между ступенями думмиса 8.

При работе двухсекционного центробежного компрессора основной поток газа всасывается через входной патрубок 15, выполненный в корпусе 1, попадает во всасывающую камеру 16 первой секции, сжимается рабочими колесами 6, установленными на ротор 5, и через диффузор 12 направляется в нагнетательную камеру 13 первой секции и далее через выходной патрубок 17, выполненный в корпусе 1, из первой секции компрессора направляется на технологические операции, проходящие вне компрессора, а затем через входной патрубок 18, выполненный в корпусе 1, попадает во всасывающую камеру 19 второй секции, сжимается рабочими колесами 7, установленными на ротор 5, и через диффузор 20 направляется в нагнетательную камеру 21 и через выходной патрубок 22, выполненный в корпусе 1, выходит из компрессора и поступает потребителю.

При работе двухсекционного центробежного компрессора на каждую секцию действует осевое усилие, направленное в сторону всасывающего патрубка 16, 18 первой либо второй секции соответственно. Расположением рабочих колес первой и второй секций «спина к спине» обеспечивается основная разгрузка ротора от осевой силы.

Часть сжатого газа из полости диффузора 20 и нагнетательной камеры 21 второй секции через канал 11 в межсекционной перегородке 3 поступает в межступенчатую полость 14 между ступенями думмиса 8 и лабиринтного уплотнения 4. Поскольку давление в диффузоре последней ступени (или нагнетательной камере) второй секции больше давления в межступенчатой полости думмиса, в результате действия этого давления на площадь ступени думмиса создается осевое усилие, снижающее неуравновешенное осевое усилие на ротор двухсекционного центробежного компрессора.

Предлагаемая конструкция ступенчатого думмиса со ступенчатым лабиринтом с промежуточным подводом газа позволяет повысить эффективность компенсации осевых усилий на ротор и, как следствие, расширить диапазон работы центробежного компрессора путем увеличения или уменьшения давления в полости между ступенями думмиса за счет подвода в полость большего или меньшего давления, что позволяет изменять разгружающую осевую силу на ротор центробежного компрессора, а также уменьшить протечки рабочего тела (газа) из второй секции центробежного компрессора в первую секцию в процессе работы центробежного компрессора и улучшить динамические характеристики ротора.

Двухсекционный центробежный компрессор, содержащий корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, переднюю и заднюю крышки, отличающийся тем, что думмис выполнен ступенчатым, при этом межступенчатая полость думмиса связана с диффузором или нагнетательной камерой второй секции через канал, выполненный в межсекционной перегородке, и отверстие в ступенчатом лабиринтном уплотнении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лабиринтным уплотнениям ротора турбокомпрессора наддува двигателя внутреннего сгорания, в частности к способам предотвращения утечек газа через лабиринтные уплотнения.

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей и повышает надежность и герметичность соединения диск - лабиринт. .

Изобретение относится к конструкции опоры вентилятора ГТД авиационного и наземного применения. .

Изобретение относится к компрессоростроению. .

Изобретение относится к устройствам для фиксации в окружном направлении пружины-демпфера и внутреннего воздушного уплотнения в узле статора. .

Изобретение относится к газотурбинным двигателям и может быть использовано в осевых компрессорах высокого давления авиационных турбореактивных двигателей и/или в подпорных ступенях, и/или вентиляторах авиационных турбовентиляторных двигателей, а также в наземных турбомашинах, преимущественно для энергоустановок и газоперекачивающих станций.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в системах уплотнений турбокомпрессоров различного назначения, в частности в системах уплотнений газоперекачивающих агрегатов, для повышения надежности и экономичности работы.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям центробежных одноступенчатых компрессоров для сжатия газов с большим молекулярным весом, и при своем использовании обеспечивает увеличение объемного расхода компрессора при двойном снижении частоты вращения рабочего колеса.

Изобретение относится к вентиляторостроению, может быть, в частности, использовано в приточно-вытяжных вентиляционных системах промышленных предприятий и позволяет обеспечить повышение жесткости рабочего колеса, уменьшение габаритов и повышение эффективности работы вентилятора.

Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Изобретение относится к радиальным вентиляторам в спиральном корпусе и их входным устройствам. .

Изобретение относится к электровентиляторам центробежного типа со спиральным корпусом с повышенными требованиями к виброакустическим характеристикам. .

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к конструкции центробежного дымососа, который может найти применение в системах газоочистки в металлургии и производстве строительных материалов, а также для комплектации паровых котлов тепловых электростанций.

Изобретение относится к электровентиляторам центробежного типа со спиральным корпусом. .

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в очистительных устройствах зерноуборочных комбайнов. .

Изобретение относится к электровентиляторам центробежного типа со спиральным корпусом. .

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к центробежным вентиляторам, и расширяет область его применения за счет эжектирующего действия предварительной закрутки поверхностного слоя основного воздушного потока, что уменьшает потери энергии на дросселирование от соударения потоков в зоне смешения

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в компрессорной технике, и при его использовании повышается эффективность компенсации осевых усилий на ротор и расширяется диапазон работы центробежного компрессора

Наверх