Турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей

Авторы патента:

F04D25/00 - Компрессорные или вентиляторные установки или системы (управление и регулирование F04D 27/00)

Владельцы патента RU 2550415:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)

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 области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам для наддува дизельных двигателей, а также к устройствам для очистки моторного масла двигателей внутреннего сгорания. Предлагаемое устройство может быть использовано для очистки масел гидравлических систем наземно-транспортных машин, оснащенных дизельными двигателями с наддувом.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей, содержащий турбинное и насосное колеса, жестко закрепленные на одном валу, расположенные в соответственно в корпусе турбины и корпусе насоса, и средний корпус с подшипниковыми втулками (Родичев В.А. Родичева Г.И. Тракторы и автомобили.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 351 с; Байков Б.П. Турбокомпрессоры для наддува дизелей: Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, 1985. - 200 с.).

Недостатком турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей является то, что его конструктивные возможности ограничиваются только функцией наддува воздуха в цилиндры двигателя.

Технический результат - расширение функциональности турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей путем обеспечения возможности очистки моторного масла по параметру загрязненности механическими примесями.

Технический результат достигается тем, что турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей, содержащий турбинное и насосное колеса, жестко закрепленные на одном валу, расположенными в соответственно в корпусе турбины и корпусе насоса, и средний корпус с подшипниковыми втулками, согласно изобретению снабжен центрифугой с регулировочным устройством, жестко закрепленной на валу и выполненной в виде двух дисков с расположенные 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.

Заявляемый турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей отличается от прототипа 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.

Сравнение заявляемого технического решения (турбокомпрессор для наддува двигателей внутреннего сгорания) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях позволило выявить технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа. Известно устройство для очистки масла гидросистем, содержащее трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, установленные на трубопроводе подвода масла, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, турбинное колесо, размещенное в нижней части вала центробежного насоса, регулировочное устройство, размещенное в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насос, размещенный на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса (см. патент RU 2349801 C1, F15В 21/04, 2009 г., бюл. №8). В заявляемом техническом решении приведение в действие центрифуги, выполненной в виде двух дисков с расположенными между ними концентрическими кольцами, осуществляется за счет вращательного движения турбокомпрессора, на валу которого она размещена. Так как рабочие частоты вращения вала существующих турбокомпрессоров и центрифуг близки по своим величинам, поэтому размещение указанных устройств на одном валу и вращение с одинаковой частотой не отразится на эффективности их работы. Также при работе центрифуги в составе турбокомпрессора не требуется дополнительного нагрева моторного масла. Подача моторного масла к центрифуге обеспечивается насосом системы смазки двигателя после прохождения масла через подшипники турбокомпрессора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.

Заявляемое устройство содержит жестко размещенные на одном валу 1 турбинное колесо 2 в корпусе турбины 3, двустороннее насосное колесо 4 в корпусе насосного колеса 5 и центрифугу 6 в корпусе центрифуги 7, которая состоит из дисков 8 с концентрическими кольцами 9 между ними, причем вал 1 размещен на подшипниковых втулках 10, расположенных в среднем корпусе 11, выполнен с центральным каналом 12, в котором размещен регулятор 13.

Кроме того, устройство имеет трубопроводы подвода масла 14 к подшипниковым втулкам 10 и трубопровод отвода масла 15 из корпуса центрифуги 7.

Заявляемый турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей работает следующим образом.

При работе двигателя поток отработавших газов поступает в корпус турбины 3 и направляется на турбинное колесо 2, заставляя его вращаться вместе с валом 1 и закрепленным на нем двусторонним насосным колесом 4 и центрифугой 6. При вращении двустороннее насосное колесо 4 подает воздух из атмосферы в цилиндры двигателя. Для смазки вала 1 и сопрягаемых с ним подшипниковых втулок 10 по каналам 14 из системы смазки двигателя под давлением подается поток моторного масла, который, проходя через зазоры, отводится в центральный канал 12 вала 1 и далее попадает во внутреннее пространство центрифуги 6, проходит через зигзагообразные каналы, образуемые дисками 8 и концентрическими кольцами 9. При прохождении зигзагообразных каналов крупные механические примеси под действием центробежных сил будут осаждаться на поверхности концентрических колец 9. Очищенное масло отводится из корпуса центрифуги 7 по трубопроводу отвода масла 15 в картер двигателя. Регулятор 13 позволяет регулировать давление и скорость движения масла по зигзагообразным каналам за счет изменения свободного сечения канала 12.

Таким образом, использование заявляемого технического устройства позволяет расширить функциональность турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей путем обеспечения возможности очистки моторного масла по параметру загрязненности механическими примесями, регулировать давление и скорость движения масла в подшипниках скольжения. Конструктивное совмещение центрифуги и турбокомпрессора в одном узле исключает необходимость использования в двигателе других устройств для очистки моторного масла. Кроме того, для гидрофицированных машин центрифуга, приводимая в действие турбокомпрессором, может быть использована как дополнительное устройство для очистки гидравлического масла.

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.

Похожие патенты:

Лопастное колесо вентилятора // 2544898

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.

Консольный осевой компрессор, химический реактор и способ изготовления консольного осевого компрессора // 2539219

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).

Вентилятор высокого давления установки для сушки с использованием горячего газа // 2538975

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.

Турбоустановка, установка и способ сборки турбоустановки // 2536439

Изобретение относится к энергетике. Предлагается способ сборки турбоустановки, содержащей объединенные устройство для отделения частиц и устройство для регулирования потока.

Компрессорная установка // 2535895

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.

Компрессорная установка // 2535412

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.

Центробежный компрессор // 2529926

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.

Компрессорная установка // 2529431

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.

Каплеуловитель для центробежного компрессора // 2522015

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.

Способ магистрального транспорта газа // 2502914

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

Двухвальный газокомпрессорный агрегат для дожимных компрессорных станций // 2554670

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.

Компрессор и система охлаждения масла // 2561807

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.

Способ запуска газоперекачивающего агрегата // 2572905

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.

Компрессорная станция магистрального газопровода с газотурбодетандерной энергетической установкой // 2576556

Компрессорная станция магистрального газопровода с газотурбодетандерной энергетической установкой снабжена газотурбинными газоперекачивающими агрегатами с нагнетателями природного газа и аппаратами воздушного охлаждения. Газотурбодетандерная энергетическая установка содержит газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, теплообменник-регенератор, турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом и устройством для его управления, газотурбинную установку. Газопровод топливного газа высокого давления соединен через сепаратор и теплообменник-регенератор с входом турбодетандера и обеспечивает топливоснабжение газотурбодетандерной энергетической установки и всех газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. Газотурбодетандерная энергетическая установка выполнена регенеративной и дополнительно снабжена эжекторной турбохолодильной машиной с низкотемпературным рабочим телом. Выход турбодетандера соединен через газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа газотурбодетандерной установки с камерой сгорания этой установки, а также через газопроводы топливного газа с камерами сгорания газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Выхлопной газоход газовой турбины газотурбодетандерной энергетической установки связан с атмосферой через дополнительный регенеративный воздухоподогреватель и теплообменник-регенератор. Изобретение направлено на повышение мощности и экономичности газотурбодетандерной установки и газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции. 2 ил.

Газотурбодетандерная энергетическая установка компрессорной станции магистрального газопровода // 2599082

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов. Установка содержит газопровод топливного газа высокого давления, сепаратор, подогреватель топливного газа высокого давления, турбодетандер с входным направляющим аппаратом, компрессор, регенеративный воздухоподогреватель, камеру сгорания, газовую турбину, электрогенератор, газопровод топливного газа среднего давления, газопровод топливного газа, подогреватель топливного газа, регулятор. Газопровод топливного газа высокого давления через сепаратор и подогреватель топливного газа высокого давления связан с входом турбодетандера, выход которого через газопровод топливного газа среднего давления, подогреватель топливного газа и газопровод топливного газа связан с камерами сгорания регенеративной газотурбодетандерной установки и газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Ротор турбодетандера соединен общим валом с ротором компрессора, ротор газовой турбины связан с ротором электрогенератора. Газоперекачивающие агрегаты снабжены утилизационными подогревателями теплоносителя, соединенными трубопроводами теплоносителя с подогревателем топливного газа высокого давления и с подогревателем топливного газа. Регулятор соединен импульсными линиями с регулируемым входным направляющим аппаратом турбодетандера и с газопроводом топливного газа. Установка дополнительно снабжена газоохладителем, установленным в магистральном газопроводе природного газа после нагнетателей газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения, а по топливному газу газоохладитель установлен в газопроводе топливного газа среднего давления между выходом турбодетандера и входом подогревателя топливного газа. Преимущества - обеспечение энергоснабжения собственных нужд компрессорных станций, повышение экономичности и возможность охлаждения природного газа, сжатого в нагнетателе ГПА. 1 ил.

Способ управления работой компрессорной станции при выработке природного газа из отключаемого на ремонт участка магистрального газопровода // 2617523

Изобретение относится к области управления работой газоперекачивающих агрегатов компрессорной станции магистрального газопровода. Выработку газа из выведенного в ремонт участка магистрального газопровода осуществляют по заранее выбранной математической модели - а именно, двумя разнотипными газоперекачивающими агрегатами компрессорной станции по схеме «в параллель» в режиме работы полнонапорных центробежных компрессоров в области их максимального политропного коэффициента полезного действия. Полученные ряды значений газодинамических характеристик сравнивают с расчетными, интерпретируют в качестве оптимальных зон работы центробежных компрессоров и направляют для принятия диспетчерских решений в систему автоматизированного управления газоперекачивающих агрегатов в качестве управляющих параметров воздействия на систему регулирования компрессорной станции. Техническим результатом предлагаемого способа является ресурсосбережение природного газа. 17 ил., 2 табл.

Узел безлопастного вентилятора для эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов // 2630443

Изобретение относится к вентилятору, не имеющему лопастей в зоне выхода потока и предназначенному для систем эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов. Узел безлопастного вентилятора для эвакуации газопылевых выбросов из промышленных агрегатов содержит кольцевую газораспределительную камеру с подводящим патрубком, щелевое сопло и горловину, внутренняя часть которой имеет поверхность Коанда и расположена за соплом в направлении движения газового потока. При этом горловина образована полыми сегментами, закрепленными на несущем кольце с помощью кронштейнов с возможностью относительного фиксированного поворота в радиальной плоскости и сообщающимися посредством гибких рукавов с полостью газораспределительной камеры, имеющей форму тора и размещенной концентрично относительно несущего кольца. Это позволяет повысить эффективность функционирования вентиляторного узла за счет обеспечения возможности регулирования фокусировки выталкиваемого воздушного потока и его закручивания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Крыльчатка для вентиляционных каналов // 2641426

Изобретение относится к крыльчатке для вентиляционных каналов, образованной центробежным вентилятором, имеющим улитку (1), оборудованную боковыми отверстиями (2) для забора воздуха и раструбом (3) для выхода воздуха в перпендикулярном направлении, линии (4), соединенные с боковыми отверстиями (2), выходят в общее отверстие 5 для прямого соединения с участком (6) вентиляционного канала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ периодического компримирования газа // 2642704

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ периодического компримирования газа, включающий цикл подачи насосом рабочей жидкости под давлением от питающей емкости в компрессионную камеру с одновременным вытеснением из ее верхней части газа в напорную линию через нагнетательный клапан и, по мере достижения уровнем рабочей жидкости в компрессионной камере максимального положения, переключение компрессионной камеры на слив, цикл опорожнения этой камеры от рабочей жидкости с одновременным поступлением в нее компримируемого газа через всасывающий клапан и, по мере достижения уровнем рабочей жидкости минимального положения, повторение циклов. Цикл опорожнения компрессионной камеры от рабочей жидкости производят без прекращения ее подачи насосом в компрессионную камеру, причем опорожнение этой камеры от рабочей жидкости производят с расходом, превышающим подачу перекачивающего рабочую жидкость насоса. Задачей предложенного способа является упрощение способа и повышение надежности работы компрессора. 1 ил.

Интегрированный вентиляционный аппарат для подвальных помещений // 2645648

Настоящее изобретение относится к интегрированному вентиляционному аппарату для подвальных помещений. Он включает в себя: приточный вентилятор, установленный в отверстии для подачи воздуха каждого яруса подвального помещения; вытяжной вентилятор, установленный в выпускном воздушном отверстии на каждом ярусе, направленный в воздухоотводящий канал подвального помещения; множество промежуточных вентиляторов, установленных на потолке каждого яруса подвального помещения; и контроллер, получающий электрические сигналы от датчиков, равномерно распределенных по потолку каждого яруса, для общего контроля вентиляторов; приточный вентилятор и вытяжной вентилятор, включающие цилиндрический вентилятор, установленный в полигональной колоннообразной раме, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен противопожарной заслонкой, которая открывается или закрывается в зависимости от того, работает вентилятор или нет, и которая может быть принудительно закрыта с помощью предохранителя, срабатывающего при определенной температуре, при этом по меньшей мере один из приточного вентилятора и вытяжного вентилятора дополнительно снабжен распылительными соплами, которые всасывают воду под действием разрежения создаваемого воздушного потока для мелкодисперсного распыления воды. Таким образом, настоящее изобретение может осуществлять контроль за повышением температуры в подвальном помещении с низкими затратами и повышает пожарную безопасность путем предотвращения распространения огня на другие ярусы. В частности, настоящее изобретение может значительно улучшить состояние и условия содержания всего сооружения за счет значительного улучшения качества воздуха в подвальном помещении, а также благодаря возможности тушения пожара на ранней стадии. 7 з.п. ф-лы, 12 ил.