Центробежный компрессор



Центробежный компрессор
Центробежный компрессор
Центробежный компрессор
Центробежный компрессор
Центробежный компрессор

 


Владельцы патента RU 2529926:

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции высокоскоростных центробежных машин. Центробежный компрессор содержит корпус с радиальными и соосными друг другу входным и выходным отверстиями, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным на нем консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой. Полость корпуса образует сборную камеру, причем всасывающая камера выполнена в виде отвода, размещенного внутри сборной камеры, и входное отверстие отвода совмещено с входным отверстием корпуса, а выходное отверстие отвода расположено соосно с рабочим колесом, при этом между выходным отверстием отвода и диафрагмой диффузора установлена кольцевая проставка, разделяющая полости всасывания и нагнетания, при этом внутренний диаметр проставки с одной стороны соответствует диаметру выходного отверстия отвода, а с другой - диаметру входа в рабочее колесо. Изобретение направлено на уменьшение габаритов и массы установки, исключение необходимости применения дополнительных нагнетательных и всасывающих патрубков, каналов, повышение ремонтопригодности и надежности центробежного компрессора. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции высокоскоростных центробежных машин.

Известны центробежные компрессоры и нагнетатели, содержащие корпус с радиальными и соосными друг другу входом и выходом, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой, сборную камеру (см., например, Каталог 4-77. Центробежные компрессорные машины. Нагнетатель природного газа типа H-300-1,23 производственного объединения "Турбомоторный завод им. К.Е. Ворошилова. Москва. Типография НИИМАШ. 1977 г. УДК 621.651; Бармин С.Ф., Васильев П.Д., Магазаник Я.М. Компрессорные станции с газотурбинным приводом. Л.: Недра, 1968. Глава «Центробежный нагнетатель H-300-1, 23»).

Недостатком известной конструкции является сложная технология изготовления корпуса, в котором из-за соосности радиальных входа и выхода всасывающий и нагнетательный патрубки имеют сложную конфигурацию. Изготовление корпуса трудоемко и в литом, и в сварном вариантах исполнения. Изготовление корпуса литой конструкции создает проблемы литья в местах перехода всасывающего и нагнетательного патрубков к цилиндрической поверхности корпуса. В случае изготовления корпуса из поковки возникают сложности при сварке отдельно выполненных всасывающего и нагнетательного патрубков. Кроме того, корпус с патрубками имеет большие габариты и вес.

Технической задачей изобретения является упрощение изготовления центробежного компрессора с радиальными и соосными друг другу входом и выходом путем повышения технологичности изготовления корпуса, уменьшения его габаритов и веса.

Техническим результатом изобретения является исключение необходимости применения дополнительных нагнетательных и всасывающих патрубков, каналов, повышение ремонтопригодности и надежности центробежного компрессора.

Технический результат достигается благодаря тому, что центробежный компрессор содержит корпус с радиальными и соосными друг другу входным и выходным отверстиями, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным на нем консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой, а полость корпуса образует сборную камеру, причем всасывающая камера выполнена в виде отвода, размещенного внутри сборной камеры, и входное отверстие отвода совмещено с входным отверстием корпуса, а выходное отверстие отвода расположено соосно с рабочим колесом, при этом между выходным отверстием отвода и диафрагмой диффузора установлена кольцевая проставка, разделяющая полости всасывания и нагнетания, при этом внутренний диаметр проставки с одной стороны соответствует диаметру выходного отверстия отвода, а с другой - диаметру входа в рабочее колесо.

Кроме того, отвод может быть закреплен на торцовой стенке сборной камеры и может быть выполнен переменного сечения, уменьшающимся от входа к выходу, с расположенными в нем направляющими лопатками. Также отвод может быть снабжен размещенными снаружи направляющим и разделительным ребрами, причем направляющее ребро расположено между отводом и диффузором на радиальном участке отвода, а разделительное ребро - на его осевом участке со стороны выходного отверстия корпуса.

Кроме того, проставка может быть выполнена в виде сильфона с внутренним диаметром переменного сечения, уменьшающимся по ходу движения потока.

Кроме того, лопатки диффузора могут быть выполнены радиально-осевыми, причем выходной участок лопаток диффузора направлен вдоль оси ротора, а угол между средней линией лопатки на этом участке и касательной к окружности диафрагмы равен 90°.

На фиг.1 представлен центробежный компрессор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 показан предлагаемый центробежный компрессор в аксонометрии.

Центробежный компрессор содержит цилиндрический корпус 1 с радиальными и соосными друг другу входным 2 и выходным 3 отверстиями (вход 2 и выход 3). Внутри корпуса 1 размещены: всасывающая камера 4 (полость всасывания), ротор 5 с установленным на нем консольным рабочим колесом 6, диффузор 7 с лопатками 8 и диафрагмой 9, при этом полость корпуса 1 образует сборную камеру 10. Всасывающая камера 4 выполнена в виде отвода 4.1, размещенного внутри сборной камеры 10, при этом входной конец отвода 4.1 совмещен с входом 2 корпуса 1, а выходной конец выполнен соосным оси рабочего колеса 6. Между выходным концом отвода 4.1 и диафрагмой 9 диффузора 7 установлена разделяющая полости всасывания и нагнетания кольцевая проставка 11. Внутренний диаметр проставки 11 с одной стороны соответствует внутреннему диаметру выходного конца отвода 4.1, а с другой - диаметру входа в рабочее колесо 6.

Отвод 4.1 установлен на торцевой стенке 12 сборной камеры 10 (может быть выполнен за одно целое с торцевой стенкой 12) и выполнен переменного сечения, уменьшающимся от входа к выходу. Внутри отвода 4.1 расположены направляющие лопатки 13 изогнутой формы, соответствующей форме осевого сечения отвода 4.1. Причем каждая направляющая лопатка 13 имеет свой радиус изгиба.

Отвод 4.1 снабжен размещенными снаружи направляющим ребрами 14 и разделительным ребрами 15, причем направляющее ребро 14 расположено между отводом 4.1 и диффузором 7 на радиальном участке отвода 4.1, а разделительное ребро 15 - на его осевом участке со стороны выходного отверстия 3 корпуса 1.

Проставка 11 выполнена в виде сильфона с внутренним диаметром переменного сечения, уменьшающимся по ходу движения потока. Выполнение проставки 11 в виде сильфона обеспечивает удобство сборки при установке торцевой стенки 12 с отводом 4.1 за счет возможности изменения осевого размера сильфона.

Лопатки 8 диффузора 7 выполнены радиально-осевыми, причем выходной участок лопаток 8 направлен вдоль оси ротора, а угол между средней линией лопатки на этом участке и касательной к окружности диафрагмы 9 равен 90°.

Предлагаемый центробежный компрессор работает следующим образом. При вращении ротора 5 рабочий газ поступает через входное отверстие 2 корпуса 1 во всасывающую камеру 4, образованную отводом 4.1. Поток газа в отводе 4.1 меняет направление движения с радиального на осевое. Для равномерного распределения потока по сечению отвода 4.1 в последнем установлены направляющие лопатки 13. Из отвода 4.1 газ через проставку 11, выполненную в виде сильфона, поступает в рабочее колесо 6. Площади сечений отвода 4.1 и сильфона выполнены уменьшающимися по ходу потока, при этом обеспечивается плавное повышение скорости газа перед входом в рабочее колесо 6 и соответствие диаметров внутренней поверхности сильфона и входа в рабочее колесо 6. От рабочего колеса 6 газ получает кинетическую энергию, которую в диффузоре 7 преобразует в энергию давления. Лопатки 8 диффузора 7 на выходе направлены вдоль оси ротора 5, и сжатый в диффузоре 7 газ поступает в сборную камеру 10, имея осевое направление. Та часть газа, которая вышла из каналов диффузора 7, расположенных напротив отвода 4.1, обтекает его, разделяясь на два потока, чему способствует направляющее ребро 14 на отводе 4.1. Установленное перед выходным отверстием 3 из корпуса 1 ребро 15 упорядочивает движение потока газа, который из сборной камеры 10 через выходное отверстие 3 направляется потребителю.

Выполнение центробежного компрессора с всасывающей камерой 4 в виде крутоизогнутого отвода, размещенного внутри сборной камеры 10, позволяет исключить из конструкции корпуса всасывающий и нагнетательный патрубки сложной криволинейной формы, что существенно повышает технологичность изготовления корпуса и снижает его габариты и вес. Радиально-осевое исполнение лопаток 8 диффузора 7 также способствует снижению габаритов и веса корпуса 1 и в целом компрессора. Разделение полостей всасывания и нагнетания проставкой 11 в виде сильфона значительно упрощает сборку компрессора и обеспечивает надежное соединение при тепловых деформациях.

Таким образом, такое выполнение центробежного компрессора повышает технологичность изготовления корпуса, всасывающей и сборной камер, упрощает изготовление и сборку компрессора, уменьшает его габариты и вес при сохранении соосного исполнения всасывания и нагнетания.

1. Центробежный компрессор, содержащий корпус с радиальными и соосными друг другу входным и выходным отверстиями, размещенные в корпусе всасывающую камеру, ротор с установленным на нем консольным рабочим колесом, диффузор с лопатками и диафрагмой, а полость корпуса образует сборную камеру, отличающийся тем, что всасывающая камера выполнена в виде отвода, размещенного внутри сборной камеры, и входное отверстие отвода совмещено с входным отверстием корпуса, а выходное отверстие отвода расположено соосно с рабочим колесом, при этом между выходным отверстием отвода и диафрагмой диффузора установлена кольцевая проставка, разделяющая полости всасывания и нагнетания, при этом внутренний диаметр проставки с одной стороны соответствует диаметру выходного отверстия отвода, а с другой - диаметру входа в рабочее колесо.

2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что отвод закреплен на торцовой стенке сборной камеры.

3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что отвод выполнен переменного сечения, уменьшающимся от входа к выходу.

4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что отвод выполнен с расположенными в нем направляющими лопатками.

5. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что отвод снабжен размещенными снаружи направляющим и разделительным ребрами, причем направляющее ребро расположено между отводом и диффузором на радиальном участке отвода, а разделительное ребро - на его осевом участке со стороны выходного отверстия корпуса.

6. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что проставка выполнена в виде сильфона.

7. Компрессор по п.6, отличающийся тем, что сильфон выполнен с внутренним диаметром переменного сечения, уменьшающимся по ходу движения потока.

8. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что лопатки диффузора выполнены радиально-осевыми.

9. Компрессор по п.8, отличающийся тем, что выходной участок лопаток диффузора направлен вдоль оси ротора, а угол между средней линией лопатки на этом участке и касательной к окружности диафрагмы равен 90°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции устройств для сжатия газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования газов, содержащих легкие компоненты и пары малолетучих (тяжелых) компонентов (например, попутного нефтяного газа и природного газа), с получением сжатого газа и конденсата тяжелых компонентов, образующего, например, углеводородную и водную фазы.

Группа изобретений относится к центробежному компрессору и, в частности, к каплеуловителям для удаления жидкости из компрессора, а также к способу повышения эффективности работы центробежного компрессора в газотурбинных двигателях.

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях.

Изобретение относится к устройствам для получения сжатого воздуха или газа и может быть использовано для обслуживания цехов в различных отраслях народного хозяйства.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам, например, для наддува двигателей внутреннего сгорания, в частности к радиальным подшипникам скольжения, и позволяет при его использовании повысить КПД путем улучшения работы радиальных подшипников скольжения.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками, эксплуатируемыми в различных отраслях народного хозяйства, особенно для шахтных предприятий горной промышленности.

Изобретение относится к отрасли нефтяного и газового машиностроения и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности при разработке газовых или нефтяных месторождений, эксплуатация которых сопровождается существенным изменением давления и расхода газообразной углеводородной смеси.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к компрессорным станциям, и может быть использовано при транспортировке газа по магистральным трубопроводам. .

Изобретение относится к газотурбостроению. .

Изобретение относится к области транспорта газа. .

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор с воздушным фильтром, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления и датчиками температуры и давления, при этом компрессор снабжен приводом с регулятором скорости вращения, соединенным с выходами регулятора температуры и регулятора давления, а датчик температуры и датчик давления дополнительно подсоединены соответственно к регулятору температуры и регулятору давления, при этом воздухосборник снабжен вертикально установленным завихрителем, выполненным в виде четырех пластин, жестко соединенных между собой осью, входные и выходные участки которых расположены один относительно другого под прямым углом, кроме того, воздухосборник в нижней части снабжен грязесборником. Изобретение направлено на снижение энергоемкости производства сжатого воздуха нормированного количества путем интенсификации сбора и последующего удаления сконденсировавшейся влаги из воздухосборника. 3 ил.

Изобретение относится к управлению компрессорными установками. Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, и пневмосеть. Компрессор посредством всасывающего трубопровода соединен с воздушным фильтром. Блок управления включает регулятор температуры атмосферного воздуха, соединенный с датчиком температуры, расположенным у входного отверстия суживающегося сопла воздушного фильтра, и регулятор давления с датчиком давления, установленным на пневмосети, причем как регулятор температуры, так и регулятор давления содержат блоки задания и сравнения, электронный и магнитный усилители, а также блоки нелинейной обратной связи, при этом компрессор соединен с приводом через регулятор скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Изобретение направлено на снижение энергоемкости производства пневмоэнергии при поддержании расхода ниже нормированного и особенно при отрицательных температурах всасываемого компрессором атмосферного воздуха. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. Предлагается способ сборки турбоустановки, содержащей объединенные устройство для отделения частиц и устройство для регулирования потока. Турбоустановка содержит корпус, компрессор, прикрепленный к внутренней части корпуса и содержащий вал, установленный на подшипниках, и систему охлаждения, установленную внутри корпуса и выполненную с возможностью охлаждения подшипников компрессора с помощью охлаждающей текучей среды. Система охлаждения содержит устройство для отделения частиц, выполненное с возможностью отделения частиц от охлаждающей текучей среды, и устройство для регулирования потока, которое находится в проточном сообщении с устройством для отделения частиц, не входя в контакт с ним. Устройство для регулирования потока расположено смежно с устройством для отделения частиц в пределах стенки корпуса. Изобретение позволяет управлять охлаждающим потоком в турбоустановке. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к вентиляторам, используемым в установках для сушки с использованием горячего газа. Технический результат достигается тем, что вентилятор высокого давления установки для сушки с использованием горячего газа, содержащий рабочее колесо, ступицу рабочего колеса, насаженную на вал электродвигателя с горизонтальной осью вращения, и корпус вентилятора, с входным и выходным окнами, дополнительно содержит уплотнительное кольцо, сальниковую набивку в ступице рабочего колеса и отверстия в рабочем колесе. Изобретение направлено на повышение срока службы электродвигателя при установке вентилятора в установке для сушки, за счет исключения попадания горячих газов под кожух электродвигателя, путем снижения давления за стенкой рабочего колеса, в зоне его крепления на валу электродвигателя и введения сальниковой набивки в ступице рабочего колеса. 1 ил.

Предложены консольный осевой компрессор (58), химический реактор (130) и способ сжатия текучей среды. Указанный компрессор (58) содержит корпус (60), выполненный с возможностью вертикального разъема вдоль вертикальной оси (72) для получения доступа к внутренней части корпуса (60), и съемный картридж (62). Указанный картридж (62) выполнен с возможностью установки в корпусе (60) и прикрепления к нему с возможностью отсоединения. Картридж (62) содержит вал (92), расположенный вдоль горизонтальной оси (74), систему (98) подшипников, прикрепленную к картриджу (62) и предназначенную для поддержания первого конца (96) вала (92) с возможностью вращения, и лопатки (90), смещенные ко второму концу (94) вала (92), так что указанный второй конец (94) расположен консольно внутри корпуса (60). Компрессор (58) также содержит направляющий лопаточный аппарат (66), выполненный с возможностью присоединения к съемному картриджу (62) и регулирования потока текучей среды к указанным лопаткам (90). Изобретение направлено на повышение производительности компрессорной установки, уменьшение трудозатрат, связанных со сборкой, ремонтом и разборкой компрессорной установки, также на уменьшение массы и габаритов установки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к системе охлаждения двигателя тепловоза. Лопастное колесо вентилятора состоит из барабана с жестко к нему присоединенными лопастями и ребер жесткости. Новым является то, что на торцевых поверхностях лопастного колеса жестко закреплено пустотелое кольцо с размещенными в нем телами качения шаровой формы. Изобретение направлено на устранение неуравновешенности лопастных колес вентиляторов системы охлаждения дизелей тепловозов. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам для наддува дизельных двигателей, а также к устройствам для очистки моторного масла двигателей внутреннего сгорания. Турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей, содержащий турбинное и насосное колеса, жестко закрепленные на одном валу, расположенные соответственно в корпусе турбины и корпусе насоса, и средний корпус с подшипниковыми втулками, отличающийся тем, что он снабжен центрифугой с регулировочным устройством, жестко закрепленной на валу и выполненной в виде двух дисков с расположенными между ними концентрическими кольцами, при этом насосное колесо и корпус насоса расположены в центральной части среднего корпуса, насосное колесо выполнено двусторонним, а вал выполнен с центральным каналом. Технический результат - расширение функциональности турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей путем обеспечения возможности очистки моторного масла по параметру загрязненности механическими примесями. 1 ил.

Изобретение относится к отрасли нефтяного и газового машиностроения, в частности к газокомпрессорным агрегатам, применяемым на дожимных компрессорных станциях для компримирования углеводородных газов. Газокомпрессорный агрегат содержит газотурбинный двигатель, связанный с ним мультипликатор, имеющий два вала отбора мощности, и две ступени сжатия в виде соединенных технологическим контуром компрессора низкого давления и компрессора высокого давления, каждый из которых связан с соответствующим валом отбора мощности. Техническим результатом изобретения является улучшение вибрационных характеристик и повышение эффективности работы агрегата, упрощение технологической схемы и исключение необходимости применения дополнительного оборудования, обеспечение симметричного распределения нагрузки на мультипликатор. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

В изобретении предлагается использовать внешний теплообменник для передачи теплоты от смазочного материала компрессора (к) расширенной рабочей жидкости, за счет чего происходит охлаждение смазочного материала. Теплообменник также может быть использован для переохлаждения конденсированной рабочей жидкости при помощи этого же потока расширенной рабочей жидкости. Горизонтальный компрессор типа улитки содержит промежуточный отстойник для смазочного материала, расположенный между главным опорным элементом и улиткой. Противовес на коленчатом валу может перемещаться через смазочный материал в промежуточном отстойнике, чтобы разбрызгивать вокруг смазочный материал. Горизонтальный компрессор типа улитки может иметь множество обработанных на станке поверхностей, которые используют для точной центровки и совмещения компонентов компрессора. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники и может быть использовано в газотурбинных приводах газоперекачивающих агрегатов для разогрева газоперекачивающих агрегатов. Газоперекачивающий агрегат содержит компрессор, газотурбинный привод, газомасляный теплообменник, контуры системы смазки и охлаждения подшипников газотурбинного привода и контур системы подачи топливного газа в камеру сгорания газотурбинного привода, маслобак с установленным в нем нагревателем масла и датчиками контроля температуры масла. Способ включает нагрев масла в маслобаке, подачу его в газомасляный теплообменник для нагрева топливного газа, который при запуске агрегата направляют в камеру сгорания газотурбинного привода, при этом предварительно осуществляют предпусковой нагрев до температур 30°C÷60°C газомасляного теплообменника с помощью установленных и неподвижно закрепленных на всей его внешней поверхности электрических нагревателей и с одновременным использованием нагретого в маслобаке масла, при этом в пусковом режиме в разогретый газомасляный теплообменник с циркулирующим горячим маслом поочередно для нагрева подают холодный пусковой газ, а при переходе на рабочий режим нагревают и основной поток холодного топливного газа, после чего нагретый топливный газ направляют в модуль редуцирования для придания ему необходимых для запуска агрегата температуры и давления и направления его далее в камеру сгорания газотурбинного привода. Изобретение позволяет сократить время запуска при низких температурах окружающей среды и снизить металлоемкость оборудования. 1 ил.
Наверх