Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему



Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему

 


Владельцы патента RU 2601398:

Нуово Пиньоне С.п.А. (IT)

Турбоустановка содержит компрессор (102), содержащий модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него. Турбоустановка дополнительно содержит электрический двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора. Через неподвижную часть (126) компрессора или двигателя от первого магнитного подшипника ко второму магнитному подшипнику проходит кабелепровод (124, 212). Кабелепровод содержит электрические кабели (132), выполненные внутри кабелепровода (124, 212) и проходящие от первого конца (124a) кабелепровода (124) к его второму концу (124b), и электрические кабели (125, 151), присоединяющие первый или второй магнитные подшипники к внешнему разъему (130) через электрические кабели (132) кабелепровода (124). Достигается сокращение времени монтажа и демонтажа установки. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Варианты выполнения изобретения, описанного в данном документе, относятся в целом к способам и установкам и, более конкретно, к устройствам и способам для электрического присоединения различных внутренних частей турбоустановки к внешнему разъему.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В течение последних лет возросла значимость турбоустановок в различных отраслях промышленности. Турбоустановка представляет собой компрессор, детандер, турбину, насос и т.д. или их комбинацию. Турбоустановки используются в двигателях, турбинах для выработки электроэнергии, в криогенной технике, в нефтегазовой промышленности, нефтехимической промышленности и т.д. Соответственно, существует необходимость в повышении эффективности турбоустановок.

[0003] За ближайший аналог заявленному техническому решению может быть принято техническое решение, известное из патента США №6043580, в котором раскрыта турбоустановка, заключенная в выдерживающий давление корпус. Такая часто используемая в промышленности турбоустановка содержит компрессор, который приводится в действие электродвигателем. Такая турбоустановка может использоваться, например, для регенерации метана, природного газа и/или сжиженного природного газа (СПГ). Регенерация таких газов обеспечивает снижение выбросов и сокращает операции по сжиганию газа во время загрузки СПГ на суда. Другие практические применения турбоустановки этого типа известны в данной области техники и потому в данном документе не рассматриваются. Однако следует отметить, что временное отключение такой установки обходится дорого, так как приходится останавливать весь процесс, в котором задействована указанная установка. Время простоя установки зависит, среди прочего, от быстроты демонтажа внутренних частей компрессора для обеспечения доступа к вышедшей из строя части. Компрессор, содержащий магнитные подшипники и размещенный в корпусе вместе с электродвигателем, требует наличия свободного доступа к промежутку между двумя устройствами для отсоединения электрического кабеля от магнитных подшипников. Это является нежелательным, как изложено ниже.

[0004] Пример такой турбоустановки показан на фиг. 1. Турбоустановка 10 содержит электрический двигатель 12, присоединенный к компрессору 14. Соединение валов указанных двух устройств достигается при помощи механического соединения 16. Наружный кожух 17 двигателя может быть прикреплен к наружному кожуху 19 компрессора, например, болтами 18. Компрессор 14 может содержать одно или более рабочих колес 20, прикрепленных к валу 22 компрессора. Вал 22 выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси X. Вращение вала 22 компрессора улучшается благодаря использованию магнитных подшипников 24а и 24b, расположенных на обоих концах указанного вала.

[0005] Однако для работы магнитных подшипников 24а и 24b необходимо обеспечить подачу к ним электроэнергии. Электроэнергия подается к магнитным подшипникам через кабели 26 и 27. Кабель 26 присоединен к магнитному подшипнику 24а, тогда как кабель 27 присоединен к магнитному подшипнику 24b. Кабель 26 снабжен наконечником 28, который предназначен для сопряжения с соответствующим наконечником 30 внешнего электрического кабеля 32. Кабель 27 аналогичным образом присоединен к внешнему кабелю 33. Кабели 26 и 27 подвергаются воздействию среды, обрабатываемой компрессором. Данная среда может быть коррозионной, а также может находиться под высоким давлением. Таким образом, для защиты кабелей необходимо принимать специальные предупредительные меры. Кабели 26 и 27 могут быть прикреплены к внутренней стенке кожуха 19 компрессора. То же самое относится к двигателю 12, в котором кабели 40 и 42 присоединяют магнитные подшипники 44 двигателя к внешнему источнику питания.

[0006] Проблема, связанная с таким устройством, заключается в следующем. При монтаже или демонтаже турбоустановки 10 рабочим необходимо присоединить кабель 26 к магнитному подшипнику 24а или отсоединить его от него для обеспечения возможности извлечения компрессора. Этот этап выполняют путем открытия люка 40, так что рабочий может проникнуть частично или полностью в турбоустановку 10 и отсоединить кабель 26 от магнитного подшипника 24а. Такие же операции необходимо выполнять при извлечении двигателя. Указанные операции замедляют весь процесс монтажа или демонтажа, что обходится достаточно дорого. Кроме того, данный способ требует дополнительного пространства в конструкции компрессора для размещения наружного люка 40. Другая проблема заключается в том, что для обеспечения пространства, необходимого для создания в корпусе люка 40, требуется наличие достаточного общего пространства, соответственно, указанный корпус и ротор должны быть достаточно длинными. Однако такое увеличение кожуха и ротора добавляет проблемы, связанные с ротационной динамикой и балансировкой, в результате чего увеличиваются затраты на проектирование и изготовление конструкции, а также увеличиваются габариты установки в целом. Еще одна проблема состоит в необходимости создания уплотнений для герметизации люка 40, что является особенно важным в случае кислотного рабочего газа. Еще одна проблема заключается в том, что проверка электрических соединений между кабелями 26, 27, проходящими к подшипникам 24а, 24b, возможна только тогда, когда компрессор 14 установлен внутри корпуса 19.

[0007] Соответственно, имеется необходимость в создании устройств и способов, которые сокращают время, необходимое для монтажа и демонтажа внутренних частей турбоустановки и самой турбоустановки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] В соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения предложена турбоустановка, которая содержит компрессор, содержащий модуль, выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух и извлечения из него, первые и вторые магнитные подшипники, расположенные на противоположных концах вала компрессора и предназначенные для поддержания указанного вала, двигатель с валом, выполненным с возможностью присоединения к валу компрессора, кабелепровод, проходящий через неподвижную часть от первых магнитных подшипников ко вторым магнитным подшипникам и предназначенный для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором, электрические кабели, выполненные внутри кабелепровода и проходящие от первого конца кабелепровода к его второму концу, а также электрические кабели, присоединяющие первые или вторые магнитные подшипники к внешнему разъему через электрические кабели кабелепровода.

[0009] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения предложен компрессорный модуль, который содержит компрессор, присоединенный к двигателю, вал компрессора, выполненный с возможностью вращения относительно неподвижной части компрессора, первый и второй магнитные подшипники, расположенные на противоположных концах вала компрессора, кабелепровод, проходящий через неподвижную часть так, что проекции на вал компрессора первого конца кабелепровода, рабочих колес компрессора и второго конца кабелепровода расположены в указанном порядке, причем кабелепровод предназначен для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором, и содержит электрические кабели, предназначенные для электрического соединения первого магнитного подшипника и внешнего разъема, при этом второй магнитный подшипник электрически присоединен к внешнему разъему.

[0010] В соответствии с еще одним иллюстративным вариантом выполнения предложен способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему. Данный способ включает присоединение первого магнитного подшипника к первому концу кабелепровода, проходящего через неподвижную часть компрессорного модуля, присоединение первого кабеля ко второму концу кабелепровода, присоединение кабеля ко второму магнитному подшипнику, введение компрессорного модуля скольжением в наружный кожух турбоустановки до тех пор, пока вал компрессора компрессорного модуля не войдет в соединение с валом электрического двигателя, выполненного в наружном кожухе, и присоединение первого и второго кабелей к внешнему разъему.

[0011] В соответствии с еще одним иллюстративным вариантом выполнения предложена турбоустановка, которая содержит компрессор, содержащий модуль, выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух и извлечения из него, первые и вторые магнитные подшипники, расположенные на противоположных концах вала компрессора и предназначенные для поддержания указанного вала, двигатель с валом, выполненным с возможностью присоединения к валу компрессора, третьи и четвертые магнитные подшипники, расположенные на противоположных концах вала двигателя, первый кабелепровод, проходящий через неподвижную часть компрессора от первых магнитных подшипников ко вторым магнитным подшипникам и предназначенный для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором, второй кабелепровод, проходящий через неподвижную часть двигателя от первого магнитного подшипника ко второму магнитному подшипнику и предназначенный для выдерживания давления в двигателе, и электрические кабели, присоединяющие магнитные подшипники компрессора и двигателя к внешним разъемам через электрические кабели первого кабелепровода и второго кабелепровода.

Таким образом, в отличие от предшествующего уровня техники в настоящем изобретении обеспечивается достижение указанного в предыдущем разделе технического результата, поскольку благодаря выполнению кабелепровода во всей неподвижной части от одной стороны вала компрессора до другой внешние электрические соединения первого и второго магнитных подшипников могут быть сгруппированы вместе. Таким образом, в корпусе необходимо выполнить только один внешний выпускной канал, при этом модуль компрессора может быть скользящим образом вставлен / вынут легким образом с одной стороны. Кабелепровод также выполняет функцию изоляции электрического соединения от агрессивной рабочей текучей среды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Сопроводительные чертежи, включенные в данную заявку и являющиеся ее составной частью, изображают один или более вариантов выполнения и совместно с описанием объясняют данные варианты выполнения. На чертежах:

[0013] фиг. 1 изображает принципиальную схему обычной турбоустановки, содержащей электрический двигатель и компрессор,

[0014] фиг. 2 изображает принципиальную схему турбоустановки, содержащей кабелепровод в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0015] фиг. 3 изображает принципиальную схему компрессора, содержащего кабелепровод, входящий через неподвижную часть и выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0016] фиг. 4 изображает принципиальную схему кабелепровода, используемого в компрессоре в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0017] фиг. 5 изображает принципиальную схему конца кабелепровода, используемого в компрессоре в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0018] фиг. 6 изображает принципиальную схему компрессорного модуля, содержащего кабелепровод в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0019] фиг. 7 изображает принципиальную схему компрессорного модуля, содержащего кабелепровод в соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения,

[0020] фиг. 8а изображает принципиальную схему турбоустановки, содержащей кабелепровод, расположенный в двигателе и выполненный в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,

[0021] фиг. 8b изображает принципиальную схему турбоустановки, содержащей кабелепровод, расположенный в двигательном модуле и выполненный в соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения, и

[0022] фиг. 9 изображает блок-схему способа присоединения магнитных подшипников в компрессоре в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Нижеследующее описание иллюстративных вариантов выполнения приведено со ссылкой на сопроводительные чертежи. Одинаковые номера позиций на разных чертежах обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Приведенное ниже подробное описание не ограничивает данное изобретение, объем которого определяется прилагаемой формулой изобретения. Для простоты приведенные ниже варианты выполнения описаны с учетом терминологии и устройства турбоустановки, содержащей центробежный компрессор, присоединенный к электродвигателю. Тем не менее, рассмотренные далее варианты выполнения не ограничены указанной турбоустановкой и могут быть применены к другим турбоустановкам, которые содержат газовую турбину, детандер или компрессоры других типов.

[0024] Используемое на протяжении всего описания выражение «один вариант выполнения» или «вариант выполнения» означает, что конкретный признак, конструкция или характерная особенность, описанные в связи с вариантом выполнения, присущи по меньшей мере одному варианту выполнения рассматриваемого объекта изобретения. Таким образом, фразы «в одном варианте выполнения» или «в варианте выполнения», встречающиеся в разных местах на протяжении всего описания, не обязательно все относятся к одному и тому же варианту выполнения. Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характерные особенности могут сочетаться любым соответствующим образом в одном или более вариантах выполнения.

[0025] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения предложен кабелепровод, выполненный в неподвижной части компрессора для присоединения к электрическим кабелям, которые используются для магнитных подшипников или других устройств. Данный кабелепровод предназначен для изоляции области первого давления в компрессоре от области второго давления в компрессоре. Кабелепровод на обоих концах содержит электрические разъемы, которые присоединены к соответствующим гнездам для обеспечения возможности подачи электроэнергии к магнитным подшипникам или другим устройствам. Аналогичный кабелепровод может быть встроен в двигатель.

[0026] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, показанным на фиг. 2, турбоустановка 100 содержит компрессор 102 и электрический двигатель 104. Как отмечено выше, данный пример является иллюстративным и электрический двигатель может быть заменен газовой турбиной, детандером и т.д. Вал 106 компрессора присоединен к валу 108 двигателя 104 непосредственно или при помощи муфты 110. В одном варианте применения муфта 110 может быть муфтой с V-образными зубьями.

[0027] Турбоустановка 100 содержит наружный кожух 112, предназначенный для размещения компрессорного модуля 114, который практически содержит все компоненты компрессора 102. Другими словами, модуль 114 содержит вал 106 компрессора, магнитные подшипники 116, поддерживающие вал 106, рабочие колеса 118, присоединенные к валу 106, неподвижные диафрагмы 119 и другие компоненты компрессора. Кроме того, модуль 114 выполнен с возможностью извлечения скольжением из наружного кожуха 112 вместе со всеми компонентами компрессора. В одном варианте применения для обеспечения возможности введения модуля 114 в кожух 112 и его извлечения из него либо в кожух 112, либо в модуль 114 могут быть встроены колеса. Поскольку муфта 110 представляет собой муфту с V-образными зубьями или подобную муфту, то отсутствует необходимость в выполнении в наружном кожухе люка, обеспечивающего оператору доступ в турбоустановку для отсоединения вала компрессора от вала двигателя. Эта особенность преимущественно уменьшает длину всего кожуха и роторов.

[0028] Единственным оставшимся соединением, которое необходимо отсоединить при извлечении модуля 114, является электрическое соединение магнитных подшипников. Однако благодаря рассмотренным ниже предложенным особенностям указанное соединение между компрессором и двигателем внутри наружного кожуха, имеющееся в обычных устройствах, в данном случае отсутствует. Как показано на фиг. 2, расположенный слева магнитный подшипник 116 электрически присоединен к разъему 120, а затем к внешнему разъему 130, тогда как расположенный справа магнитный подшипник 116 присоединен непосредственно к внешнему разъему 130.

[0029] В иллюстративном варианте выполнения, показанном на фиг. 3, модуль 114 изображен внутри наружного кожуха 112. Для ограничения продвижения модуля 114 в направлении, противоположном направлению оси X, выполнен уступ 112а кожуха 112. На фиг. 3 показана крышка 150, которая закрывает кожух 112 и закрепляет модуль 114 на месте. Следует отметить, что во время монтажа и демонтажа крышка 150 может быть легко удалена с обеспечением доступа к внутренней части кожуха 112. Однако к области 122 около компрессора доступ не обеспечен. Данная область находится в месте, где компрессор присоединен к электрическому двигателю. Для простоты на фиг. 3 двигатель не показан.

[0030] В нижеследующем описании левый магнитный подшипник обозначен номером 116а позиции, а правый магнитный подшипник обозначен номером 116b позиции. Следует отметить, что в данном варианте выполнения подшипник 116а присоединен к электрическому кабелю 125, вставленному в разъем 120. Разъем 120 привинчен или прикреплен другим подобным крепежным средством к первому концу 124а кабелепровода 124. Кабелепровод 124 может быть трубой, выполненной из металла, стали или другого материала, который выдерживает имеющиеся в компрессорах давления. Например, кабелепровод 124 может быть выполнен из материала, который выдерживает воздействие неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором.

[0031] Кабелепровод 124 проходит вдоль неподвижной части 126 компрессора. В одном практическом применении первый конец 124а кабелепровода выходит из неподвижной части 126. То же самое относится ко второму концу 124b. Первый и второй концы 124а и 124b выполнены с возможностью размещения в них соответствующих разъемов 120 и 128. Как показано на фиг. 4, внутри кабелепровода 124 выполнено отверстие, предназначенное для размещения электрических кабелей 132. На фиг. 4 показаны только два кабеля 132, однако количество кабелей зависит от варианта применения и типа магнитных подшипников. Кабели 132 закреплены внутри кабелепровода 124 и проходят от первого конца 124а ко второму концу 124b. Для заполнения имеющихся в кабелепроводе 124 зазоров между кабелями 132 и стенкой 136 кабелепровода 124 могут использоваться смола, стекло и другие не проводящие ток материалы.

[0032] Разъем 120, как показано на фиг. 4, может содержать уплотнения 138, 140 для предотвращения протечки технологической среды из области 122 компрессора по внутренней стенке 136 кабелепровода к области 122а компрессора. Между областями 122 и 124 может существовать большая разность давлений, что создает возможность протечки технологической среды вдоль кабелепровода 124 либо внутри, либо снаружи него. Между разъемом 120 и кабелем 125, а также аналогично для разъема 128, могут быть выполнены дополнительные уплотнения 140. Разъем 120 может содержать штыри 141, которые электрически соединены с гнездами 142, выполненными на концах кабелепровода 124. Гнезда 142 электрически соединены с кабелями 132. Разъем 120 может быть привинчен к первому концу 124а кабелепровода 124 или может быть прикреплен другими крепежными средствами, известными в данной области техники, т.е. сваркой, приклеиванием или другими способами. Пример первого конца 124а кабелепровода 124 и его гнезд 142 показан на фиг. 5. В другом варианте применения кабелепровод 124 может содержать штыри 141, а разъем 120 может содержать гнезда 142. Аналогичная конструкция может использоваться для разъема 128. Количество и форма уплотнений 138 и 140 могут изменяться в соответствии с конкретными требованиями. Также следует отметить, что точная такая же конструкция кабелепровода 124 и его крепежных средств может использоваться для магнитных подшипников двигателя 104, показанного на фиг. 2, как изложено ниже.

[0033] Как показано на фиг. 3, в неподвижной части 126 выполнено отверстие для размещения кабелепровода 124. К электрическим кабелям 132 кабелепровода 124 через разъем 128 присоединен кабель 151, проходящий через неподвижную часть 126 до указанного соединения. Кабель 151 присоединен к внешнему разъему 130, а затем - к внешнему источнику питания для подачи необходимой электроэнергии к магнитным подшипникам. Магнитный подшипник 116b непосредственно (т.е. не через кабелепровод 124) присоединен к внешнему разъему 130 соответствующими кабелями 152.

[0034] На фиг. 6 показан модуль 114 компрессора 102, извлеченный из наружного кожуха 112. Следует отметить, что неподвижная часть 126 в данном случае разделена на два компонента 126а и 126b. Данное разделение обусловлено необходимостью выполнения зазора 160 между указанными двумя частями для обеспечения возможности расширения неподвижной части 126а и/или 126b в направлении оси X при повышении температуры компрессора. Для предотвращения протекания технологической среды из компрессора в зазор 160 и ее прохождения по кабелепроводу 124 вокруг кабелепровода 124 перед зазором 120 и за ним установлены уплотнения 162 (например кольцевые уплотнения), как показано на фиг. 6. Вдоль кабелепровода 124 около первого и второго концов 124а и 124b могут быть установлены дополнительные уплотнения 164 и 166 для предотвращения распространения протечки вдоль кабелепровода 124.

[0035] Кабелепровод 124 может быть приварен или привинчен к неподвижной части 126 для его прикрепления к компрессору. Кабелепровод 124 может проходить в направлении, по существу параллельном валу 106 компрессора. В одном варианте применения кабелепровод 124 проходит через всю область неподвижной части, соответствующую рабочим колесам компрессора. Другими словами, проекции на ось X первого конца 124а кабелепровода, рабочих колес 118 и второго конца 124b кабелепровода расположены в указанном порядке.

[0036] В другом иллюстративном варианте выполнения, показанном на фиг. 7, магнитный подшипник 116b присоединен к разъему 128 кабелем 170, так что электроэнергия подается к подшипнику 116b от внешнего разъема 172 через кабель 174, разъем 120, кабелепровод 124, разъем 128 и кабель 170. Подшипник 116а присоединен к разъему 172 кабелем 176. Внешний разъем 172 в данном иллюстративном варианте выполнения расположен между компрессором 102 и двигателем 104 (на фиг. 7 не показан). Однако если внешний разъем 172 присоединен к модулю 142, отпадает необходимость в выполнении наружного люка в области 122. Несмотря на то что вышеуказанные иллюстративные варианты выполнения рассмотрены применительно к магнитным подшипникам, предложенные особенности этих вариантов выполнения также могут использоваться для других электрических устройств, расположенных внутри компрессора, например для датчика.

[0037] Вышеуказанные варианты выполнения могут быть применены к двигателю. Например, как показано на фиг. 8а, турбоустановка 200 содержит компрессор 201 и двигатель 202. Двигатель 202 содержит вал 204, поддерживаемый на обоих концах магнитными подшипниками 206 и 208. Магнитный подшипник 206 присоединен к кабелю 209, который содержит разъем 210. Через неподвижную часть 214 двигателя проходит кабелепровод 212, который может быть аналогичен кабелепроводу 124, рассмотренному выше в отношении компрессора. Разъем 210 выполнен с возможностью присоединения к одному концу кабелепровода 212, а затем - к другому кабелю 216. Затем кабель 216 присоединяется к разъему 218, который присоединен к внешнему кабелю 220. Магнитный подшипник 208 также присоединен к разъему, аналогичному разъему 218, и к внешнему кабелю, аналогичному кабелю 220. Аналогично кабелепроводу 124 данный кабелепровод содержит электрические кабели 240, которые проходят от первого конца кабелепровода 212 к другому концу. В другом варианте применения разъем 218 может быть расположен в области 222 кожуха, а все электрические кабели, соединяющие магнитные подшипники в двигателе, могут быть выведены из кожуха в области 222. В другом варианте применения, как показано на фиг. 8b, установка 200, в состав которой входят двигатель и компрессор, содержит общий кожух 230, а кабелепроводы 124 и/или 212 выполнены во внутренних кожухах двигательного модуля и компрессорного модуля.

[0038] Ниже перечислены некоторые преимущества одного или более вышерассмотренных иллюстративных вариантов выполнения. Магнитные подшипники в установке могут быть легко присоединены или отсоединены без необходимости проникновения в общий кожух установки. В случае возникновения неисправности замена различных частей упрощается, при этом монтаж или демонтаж установки не обязательно должен выполняться квалифицированным специалистом, а может быть выполнен обычным механиком.

[0039] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, проиллюстрированным на фиг. 9, предложен способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке. Указанный способ включает этап 900 присоединения первого магнитного подшипника к первому концу кабелепровода, проходящего через неподвижную часть компрессорного модуля, этап 902 присоединения первого кабеля ко второму концу кабелепровода, этап 904 присоединения кабеля ко второму магнитному подшипнику, этап 906 введения компрессорного модуля скольжением в наружный кожух турбоустановки до тех пор, пока вал компрессора компрессорного модуля не войдет в соединение с валом электрического двигателя, выполненного в наружном кожухе, и этап 908 присоединения первого и второго кабелей к внешнему разъему. Следует отметить, что для демонтажа компрессора данные этапы могут быть выполнены в обратном порядке. Кроме того, при необходимости может быть выполнен отводящий трубопровод, проходящий от компрессорной ступени и обладающий улучшенным уплотнительным эффектом благодаря вышерассмотренным предложенным особенностям.

[0040] В рассмотренных иллюстративных вариантах выполнения предложены устройство и способ для присоединения магнитных подшипников или других электрических устройств в компрессоре и/или двигателе к внешнему разъему через кабелепровод, выполненный в неподвижной части компрессора или двигателя. Следует понимать, что данное описание не ограничивает изобретение. Напротив, предполагается, что иллюстративные варианты выполнения охватывают альтернативные варианты, модификации и аналоги, находящиеся в рамках идеи и объема изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, для обеспечения всестороннего понимания заявленного изобретения в подробном описании иллюстративных вариантов выполнения изложен ряд характерных особенностей. Тем не менее специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможна реализация различных вариантов выполнения без учета данных характерных особенностей.

[0041] Несмотря на то что особенности и элементы представленных иллюстративных вариантов выполнения описаны в вариантах выполнения в конкретных комбинациях, каждая особенность или элемент может использоваться отдельно без других особенностей и элементов либо в различных комбинациях с другими описанными особенностями и элементами или без них.

[0042] В приведенном описании примеры, характеризующие изобретение, используются для обеспечения возможности реализации изобретения на практике, включая изготовление и использование любых устройств и установок и осуществление любых предусмотренных способов, любым специалистом. Объем правовой охраны изобретения определен формулой изобретения и может охватывать другие примеры, очевидные специалистам в данной области техники. Подразумевается, что такие другие примеры находятся в рамках объема формулы изобретения.

1. Турбоустановка (100), содержащая
компрессор (102), который содержит модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него, причем указанный модуль (114) содержит неподвижную часть (126) и вал (106) компрессора, выполненный с возможностью вращения относительно неподвижной части (126),
первый и второй магнитные подшипники (116а, 116b), расположенные на противоположных концах вала (106) компрессора и предназначенные для поддержания указанного вала (106),
двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора,
кабелепровод (124), проходящий через неподвижную часть (126) от первого магнитного подшипника (116а) ко второму магнитному подшипнику (116b) и предназначенный для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором,
электрические кабели (132), выполненные внутри кабелепровода (124) и проходящие от первого конца (124а) кабелепровода (124) к его второму концу (124b), и
электрические кабели (125, 151), присоединяющие первый или второй магнитный подшипник к внешнему разъему (130) через электрические кабели (132) кабелепровода (124).

2. Турбоустановка по п. 1, в которой электрические кабели (125, 151) дополнительно содержат первый кабель (125), предназначенный для электрического присоединения первого магнитного подшипника (116а) к первому концу (124а) кабелепровода (124), второй кабель (151), предназначенный для присоединения второго конца (124b) кабелепровода (124) к внешнему разъему (130), и третий кабель (152), предназначенный для присоединения второго магнитного подшипника (116b) к внешнему разъему (130).

3. Турбоустановка по п. 2, дополнительно содержащая первый разъем (120), расположенный между первым кабелем (125) и электрическими кабелями (132) кабелепровода, и второй разъем (128), расположенный между вторым кабелем (151) и электрическими кабелями (132) кабелепровода.

4. Турбоустановка по п. 1, дополнительно содержащая второй кабелепровод (212), проходящий через неподвижную часть (214) двигателя (104, 202) от третьего магнитного подшипника (206) к четвертому магнитному подшипнику (208) и предназначенный для изоляции области первого давления в двигателе (202) от области второго давления в двигателе (202).

5. Турбоустановка по п. 1, дополнительно содержащая уплотнения (162, 164, 166), расположенные между кабелепроводом (124) и неподвижной частью (126) для предотвращения протечки технологической среды из компрессора вдоль кабелепровода (124).

6. Турбоустановка по п. 1, в которой наружный кожух не содержит люка между компрессором и электрическим двигателем.

7. Турбоустановка по п. 1, в которой кабелепровод проходит вдоль линии, по существу параллельной валу компрессора.

8. Турбоустановка по п. 1, в которой кабелепровод проходит по всей области неподвижной части, которая соответствует рабочим колесам компрессора.

9. Турбоустановка по п. 1, в которой неподвижная часть содержит два компонента или диафрагмы (126а, 126b), между которыми имеется по меньшей мере один зазор (160), причем кабелепровод (124) проходит через оба указанных неподвижных компонента или диафрагмы (126а, 126b) неподвижной части (126) и указанный по меньшей мере один зазор, причем между кабелепроводом и неподвижными компонентами с обеих сторон зазора выполнены уплотнения для предотвращения протечки из компрессора вдоль кабелепровода.

10. Компрессорный модуль (114), содержащий
компрессор (102), присоединенный к двигателю (104),
вал (106) компрессора, выполненный с возможностью вращения относительно неподвижной части (126) компрессора (102),
первый и второй магнитные подшипники (116а, 116b), расположенные на противоположных концах вала (106) компрессора,
кабелепровод (124), проходящий через неподвижную часть (126) так, что проекции на вал (106) компрессора рабочих колес (118) компрессора (102) расположены между проекцией на вал (106) компрессора первого конца (124а) кабелепровода (124), и второго конца (124b) кабелепровода (124), причем указанный кабелепровод (124) предназначен для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором,
при этом кабелепровод (124) содержит электрические кабели (132), предназначенные для электрического соединения первого магнитного подшипника (116а) и внешнего разъема (130), а второй магнитный подшипник (116b) электрически присоединен к внешнему разъему (130).

11. Компрессорный модуль по п. 10, дополнительно содержащий второй кабелепровод (212), проходящий через неподвижную часть (214) двигателя (104, 202) от третьего магнитного подшипника (206) к четвертому магнитному подшипнику (208) и предназначенный для изоляции области первого давления в двигателе (202) от области второго давления в двигателе (202).

12. Компрессорный модуль по п. 10, дополнительно содержащий первый кабель (125), предназначенный для электрического присоединения первого магнитного подшипника (116а) к первому концу (124а) кабелепровода (124), второй кабель (151), предназначенный для присоединения второго конца (124b) кабелепровода (124) к внешнему разъему (130), и третий кабель (152), предназначенный для присоединения второго магнитного подшипника (116b) к внешнему разъему (130).

13. Способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему, включающий
присоединение первого магнитного подшипника (116а) к первому концу (124а) кабелепровода (124), проходящего через неподвижную часть (126) компрессорного модуля (114),
присоединение первого кабеля (151) ко второму концу (124b) кабелепровода (124),
присоединение кабеля (152) ко второму магнитному подшипнику (116b),
введение компрессорного модуля (114) скольжением в наружный кожух (112) турбоустановки до тех пор, пока вал (106) модуля (114) компрессора не войдет в соединение с валом (108) электрического двигателя (102), расположенного в наружном кожухе (112), и
присоединение первого и второго кабелей к внешнему разъему (130).

14. Способ по п. 13, в котором кабелепровод (124) выполняют с обеспечением прохождения через неподвижную часть (126) от первого магнитного подшипника (116а) ко второму магнитному подшипнику (116b) для изоляции области первого давления в компрессоре от области второго давления в компрессоре.

15. Турбоустановка (100), содержащая
компрессор (102), который содержит модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него, причем указанный модуль (114) содержит неподвижную часть (126) и вал (106) компрессора, выполненный с возможностью вращения относительно неподвижной части (126),
первый и второй магнитные подшипники (116а, 116b), расположенные на противоположных концах вала (106) компрессора и предназначенные для поддержания указанного вала (106),
двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора,
третий и четвертый магнитные подшипники (206, 208), расположенные на противоположных концах вала (204) двигателя,
первый кабелепровод (124), проходящий через неподвижную часть (126) компрессора (102) от первого магнитного подшипника (116а) ко второму магнитному подшипнику (116b) и предназначенный для выдерживания имеющегося в компрессорах давления и воздействия неблагоприятных условий, связанных с различными химическими продуктами, обрабатываемыми компрессором,
второй кабелепровод (212), проходящий через неподвижную часть (214) двигателя (104, 202) от третьего магнитного подшипников (206) к четвертому магнитному подшипнику (208) и предназначенный для выдерживания давления, имеющегося в двигателях, и
электрические кабели (125, 151, 209, 216), присоединяющие магнитные подшипники компрессора и двигателя к внешним разъемам (130, 218) через электрические кабели первого кабелепровода (124) и второго кабелепровода (212).



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления и в качестве питательного насоса на нефтяных месторождениях.

Изобретение касается вертикального насоса с двусторонним всасыванием. Насос имеет спускной трубный узел, узел электродвигателя, расположенный на узле подвески и присоединенный к валу (15), спускные отверстия (120, 122), присоединенные к спускному трубному узлу, корпус (12) и колесо (14) с двусторонним всасыванием.

Изобретение относится к отопительным устройствам для транспортных средств. Отопительное устройство (1) с двигателем (4) выполнено в виде вентилятора бокового канала, необходимого для сгорания.

Изобретение относится к конструкции осевой опоры вала погружного электродвигателя насосного агрегата для добычи жидкости из скважин. Осевая опора включает пяту, закрепленную на валу, и подпятник с верхним, центральным и нижним элементами, подшипниковое кольцо подпятника и подшипниковое кольцо пяты, образующие подшипник.

Группа изобретений относится к насосам, входящим в состав системы для подачи расплавленного металла в литейную форму и др. емкости, а также способам заполнения литейной формы расплавленным алюминием.

Двухсекционный центробежный компрессор, содержащий корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, ротор с рабочими колесами и улиткой компрессора, в котором в статоре первой секции на валу жестко закреплено первое рабочее колесо, симметрично во второй секции на подшипниках вала расположено второе рабочее колесо, которое вращается в противоположную сторону относительно первого рабочего колеса первой секции.

Группа изобретений относится к радиальным колесам с вперед загнутыми лопатками для вентиляторов и компрессоров. Радиальное рабочее колесо содержит передний 1 и задний 2 диски, установленные между ними вперед загнутые лопатки 3 с образованием между ними межлопаточных каналов 9 с уменьшающейся площадью в поперечном сечении по мере удаления от входа 5 к выходу 6 из радиального рабочего колеса.

Изобретение относится к движителям аппаратов вертикального взлета и посадки и может быть использовано в устройствах для перемещения газов или в качестве ступени компрессора.

Группа изобретений относится к насосостроению, а именно узлу герметизации вала вертикального насоса двустороннего всасывания. Насос содержит узел корпуса, вал и интегральный механический торцевой уплотнитель сильфонного типа.

Группа изобретений относится к упорным подшипникам центробежного насоса, используемого в электрических погружных скважинных насосах. Насос имеет неподвижный диффузор с отверстием.

Изобретение относится к газотурбинным установкам авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор компрессора или турбины. Радиальная упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, а также последовательно установленные на цапфе ротора турбомашины со стороны рабочих колес ротора турбомашины лабиринтное уплотнение, контактное кольцо, с которым взаимодействует контактное графитовое уплотнение, и роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе роликового подшипника.

Изобретение относится к газотурбинным установкам авиационного и наземного применения, а именно к конструкции опор компрессора или турбины. Радиальная упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит шариковый подшипник, а также последовательно установленные на цапфе ротора турбомашины со стороны рабочих колес ротора турбомашины лабиринтное уплотнение, контактное кольцо, с которым взаимодействует контактное графитовое уплотнение, и роликовый подшипник, наружное кольцо которого установлено в корпусе роликового подшипника.

Изобретение относится к области энергомашиностроения и теплоэнергетики и может быть использовано при разработке паротурбинных энергоустановок. Валопровод турбоагрегата содержит скрепленные между собой соединительными муфтами и установленные на подшипниковых опорах роторы многоцилиндровой паровой турбины и электрогенератора.

Изобретение относится к энергетике. Опора компрессора низкого давления турбомашины, содержащая промежуточный вал, в котором установлена цапфа ротора компрессора и соединена с ним в окружном направлении посредством шлицевого соединения, а в осевом направлении посредством стяжной трубы, последовательно установленные на промежуточном валу шариковый подшипник, графитовое уплотнение, лабиринтное уплотнение, причём уплотнения и внутреннее кольцо шарикового подшипника зафиксированы относительно промежуточного вала в осевом направлении посредством упорного торца и гайки.

Изобретение относится к энергетике. Радиальная межвальная опора ротора турбомашины содержит двухрядный роликовый подшипник, включающий наружное кольцо, установленное в валу шестерни центральной конической передачи, два внутренних кольца, установленные на валу турбины, наружные рабочие поверхности которых выполнены коническими относительно продольной оси опоры, дистанционное кольцо, установленное между внутренними кольцами, два сепаратора, контактирующие друг с другом по торцам и зафиксированные относительно друг друга от проворота, в которых соответственно установлены два ряда конических роликов, причем основания меньшего диаметра конических роликов из разных рядов направлены в противолежащие стороны, при этом в месте стыка торцов сепараторов со стороны их внутреннего диаметра выполнена клинообразная кольцевая канавка, в которой установлено разрезное кольцо, выполненное в поперечном разрезе в виде треугольника, основание которого является его внутренней поверхностью, причем между разрезным кольцом и дистанционным кольцом образован радиальный зазор.

Изобретение относится к соединительному модулю (18), расположенному между приводным валом (8) вентилятора авиационного двигателя и подшипником (12b) качения, при этом модуль включает в себя внутренний конструктивный элемент (26), прикрепленный к валу (8) и имеющий ограждающий элемент (32), и наружный конструктивный элемент (46), который прикреплен к подшипнику (12b) и опирается в радиальном направлении на средства (42), установленные на внутреннем конструктивном элементе (26), и ограничивает дорожку (48) качения, которая является комплементарной по отношению к ограждающему элементу (32) для образования вместе с ним шарового соединения (50), удерживаемого в заблокированном состоянии посредством блокирующего приспособления (34), установленного на внутреннем конструктивном элементе и выступающего в радиальном направлении наружу от ограждающего элемента (32), при этом средства, образующие механический предохранитель (37), образуют соединение между приспособлением и ограждающим элементом (32), так что шаровое соединение разблокируется после разрушения данных средств.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к конструкции упругих опор с изменяемой податливостью, применяемых в стендовых динамических испытаниях роторов турбомашин.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции межвальных опор роторов турбомашин. Опора ротора турбомашины содержит роликовый подшипник и посадочное кольцо под внутреннее кольцо роликового подшипника.

Направляющее и уплотняющее устройство, предназначенное для установки в отверстии корпуса, сквозь которое проходит вал в турбомашине, содержит узел из углеволокна.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора ротора турбомашины содержит установленный на валу радиальный подшипник, наружное кольцо которого соединено с корпусом, в котором выполнены прорези с образованием между ними балочек, сориентированных в радиальном направлении относительно продольной оси опоры, условно разделяющих корпус на внутреннюю и наружную части.
Наверх