CN102282374A - 用于流体输送的机器 - Google Patents

用于流体输送的机器 Download PDF

Info

Publication number
CN102282374A
CN102282374A CN2010800045375A CN201080004537A CN102282374A CN 102282374 A CN102282374 A CN 102282374A CN 2010800045375 A CN2010800045375 A CN 2010800045375A CN 201080004537 A CN201080004537 A CN 201080004537A CN 102282374 A CN102282374 A CN 102282374A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluid
machine
fdu
displacement unit
fluid stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800045375A
Other languages
English (en)
Inventor
西奥·尼赫伊斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN102282374A publication Critical patent/CN102282374A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
    • F04D15/0022—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/086—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use the pump and drive motor are both submerged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0686—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven specially adapted for submerged use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0253—Surge control by throttling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/584—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/588—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps cooling or heating the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046—Bearings
    • F04D29/048—Bearings magnetic; electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0402—Cleaning, repairing, or assembling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/6416—With heating or cooling of the system
    • Y10T137/6552—With diversion of part of fluid to heat or cool the device or its contents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于流体输送的机器，特别是压缩机或泵，该机器包括：流体移位单元(FDU)、驱动单元(DU)、共同的轴(SH)、共同的壳体(CS)、吸入管路(SL)和排出管路(DL)，该共同的轴(SH)将来自驱动单元(DU)的转矩传递至流体移位单元(FDU)，其中，流体流(PF)由至少一个分流单元(DV)分成要被泵送或压缩的第一流体流(F1)和第二流体流(F2)，第二流体流(F2)由引流系统(CO)引导到壳体(CS)中的内部热源(HS)用于冷却的目的。在吸入管路(SL)中布置有节流装置(TH)，分流单元(DV)布置在上游，其中，流体流(F2，F1)在节流装置(TH)的下游重新汇合。

Description

用于流体输送的机器
技术领域
本发明涉及一种用于流体输送的机器，特别是压缩机或泵，该机器包括：
-流体移位单元，其泵送或压缩流体，
-驱动单元，其驱动流体移位单元，
-共同的轴，其将来自驱动单元的转矩传递至流体移位单元，
-共同的壳体，其封装流体移位单元和驱动单元，
-吸入管路，其连接到壳体的入口，并且流体移位单元通过该吸入管路接收要被泵送或压缩的流体，
-排出管路，其连接到壳体的出口，并且通过该排出管路运送所泵送或压缩的流体，
-其中，流体流由至少一个分流单元分成第一流体流和第二流体流，第一流体流要被泵送或压缩，第二流体流由引流系统引导到壳体中的内部热源用于冷却的目的。
背景技术
开始提到的这类机器的优选应用领域是源自于位于海平面以下的井中的天然气的压缩，并且压缩也通过上述机器发生在海平面以下。其它优选应用领域有爆炸性环境中的气体的压缩或流体泵送、或有毒流体的压缩或泵送。
因为必须严格避免任何物质、特别是流体与环境的交换，所以海底应用尤为引人关注。因此必须寻求特殊的解决方案来冷却机器的热源，例如驱动单元，而又不会与环境进行流体交换。因为任何来自岸上的带有专用冷却流体的供给都较为复杂、昂贵且容易出错，所以优选地，要被压缩或泵送的流体还用于冷却。
使用处理流体冷却机器部件的缺点包括：所有内部部件必须设计成耐受最终可能具有化学侵蚀性的处理流体。对于天然气输送的情况，处理流体不但具有侵蚀性，而且其压力在波动，从而使所涉及的部件还要承受机械应力。
此外，天然气通常会被异物污染并包含液体段塞，而且还可能形成固态水合物。
将处理流体用于冷却目的的一个缺点是：由于引流系统中存在压力损失，使得在引流系统将冷却流体供给到内部热源之前必须以更高的压力水平输送处理流体。否则，来自处理流体的流体流，特别是通向热源的冷却流体，将不能充分地达到期望的冷却效果。这导致了进一步的缺点：需要提供一种装置来增大冷却流体的压力，该装置在以较高压力水平输送过程中也产生热，这样反过来又增加了对冷却流体的需要量。
从US2007/0110596A1已知如权利要求1的前序部分所述的配置。但是，可能难以形成利用处理气体冷却轴承和马达的充足的冷却介质流。
发明内容
因此，本发明的一个目的是以简单且低成本的方式为开始提到的这类机器的热源提供充分冷却，而且其还具有高的可用性。
根据本发明的针对上述问题的解决方案由结合了权利要求1的特征的配置提供。从属权利要求涵盖了本发明优选实施方式的特征。
在吸入管路中布置节流装置产生了低于第二流体流的压力水平的压降，使得经过并冷却了机器的热源之后的第二流体流由于其在导流系统中的压力损失而能够容易地与优选处于接近相同的压力水平的第一流体流重新汇合。一个明显的优点是，由于根据本发明不需要会使温度升高的以更高压力水平进行的输送，因此能够以可能的最低入口温度将处理流体供给到热源用于冷却。能够容易地优选在流体移位单元的上游使第二流体流与第一流体流汇合。由于本发明的构造，对于给内部热源供给用于冷却的处理气体来说，不需要更复杂的可能会被第一流体流中携带的异物颗粒堵塞的抽取管路。
优选实施方式在吸入管路中设置有作为节流装置的可调节阀。这样，还可以设置控制单元，该控制单元根据要被冷却的热源的温度来控制可调节阀的位置。如果冷却需求高，则节流装置、即相应的阀可被调节至关闭程度更大的位置，而如果冷却需求低，则阀可被调节至开度更大的位置、特别是完全打开的位置。这样，节流装置中的压力损失可降至最小程度，并且机器的效率能够提高。
本发明的一个优选实施方式提供电动马达作为驱动单元。优选地，这种电动马达属于要被冷却的热源。
在另一优选实施方式中，轴由径向轴承和轴向轴承支承，这些轴承中至少一些是磁轴承，也要被作为热源来冷却。
又一优选实施方式提供了壳体，该壳体将轴与移位单元和驱动单元完全封装在一起。这种壳体优选是气密的，并且因为轴没有突出于壳体之外，因此在此位置处不需要转子密封。
附图说明
通过参考以下结合附图对本发明的目前最佳的实施方式进行的说明，本发明的上述特质及其它特征和优点以及实现这些特征和优点的方式将变得更显而易见，并且本发明自身将被更好地理解，附图中：
图1示出根据本发明的机器的横截面的示意图。
具体实施方式
附图示出了根据本发明的机器1的示意图。机器1包括流体移位单元FDU和驱动单元DU，该驱动单元DU通过在共同的轴SH上传递的转矩驱动流体移位单元FDU。轴SH、流体移位单元FDU和驱动单元DU封装在共同的壳体CS中。壳体CS除了入口IL和出口OL之外都是气密的，处理流体PF经该入口IL和出口OL流动通过机器1。处理流体PF源自于井W，并通过吸入管路SL引导到机器1的入口IL。在吸入管路SL中设置有节流装置TH，并且在节流装置TH的上游设有分流单元DV。节流装置TH在吸入管路SL中形成压力差。分流单元DV将处理流体PF分成第一流体流F1和第二流体流F2。第一流体流F1为处理流体PF的主要部分，并被引导通过节流装置TH。第二流体流F2通过引流系统CO被引导到壳体CS中的内部热源HS。
驱动单元DU为电动马达，并且轴SH由两个径向轴承RMB1、RMB2支承并通过轴向轴承AMB保持在一轴向位置，这些轴承都是磁轴承。驱动单元DU、径向轴承RMB1、RMB2和轴向轴承AMB都是热源HS，导流系统CO将处理流体PF的第二流体流F2的各部分供给到这些热源HS以便冷却。第一流体流F1在进入流体移位单元FDU之前在入口IL的下游与第二流体流F2重新汇合。
节流装置TH为可调节阀AV，其由控制单元CU进行控制。控制单元CU根据热源HS的冷却需求来调节可调节阀AV的位置。如果冷却需求增加，则控制单元CU将可调节阀AV调节到开度更大的位置，反之，如果冷却需求减少，则控制单元CU将可调节阀AV调节到开度更小的位置。

Claims (7)

1.一种用于流体输送的机器(1)，特别是压缩机或泵，所述机器包括：
-流体移位单元(FDU)，所述流体移位单元(FDU)泵送或压缩流体(PF)，
-驱动单元(DU)，所述驱动单元(DU)驱动所述流体移位单元(FDU)，
-共同的轴(SH)，所述轴(SH)将来自所述驱动单元(DU)的转矩传递至所述流体移位单元(FDU)，
-共同的壳体(CS)，所述壳体(CS)封装所述流体移位单元(FDU)和所述驱动单元(DU)，
-吸入管路(SL)，所述吸入管路(SL)连接到所述壳体(CS)的入口(IL)，并且所述流体移位单元(FDU)通过所述吸入管路(SL)接收要被泵送或压缩的流体(PF)，
-排出管路(DL)，所述排出管路(DL)连接到所述壳体(CS)的出口(OL)，并且通过所述排出管路(DL)运送所泵送或压缩的流体(PF)，
-其中，流体流(PF)由至少一个分流单元(DV)分成第一流体流(F1)和第二流体流(F2)，所述第一流体流(F1)要被泵送或压缩，所述第二流体流(F2)由引流系统(CO)引导到所述壳体(CS)中的内部热源(HS)用于冷却的目的，
其特征在于，
在所述吸入管路(SL)中布置有节流装置(TH)，并且所述分流单元(DV)布置在所述吸入管路(SL)中的所述节流装置(TH)的上游，其中，所述第二流体流(F2)和所述第一流体流(F1)在所述节流装置(TH)下游的某个位置处重新汇合。
2.如权利要求1所述的机器(1)，其中，所述节流装置(TH)为可调节阀(AV)。
3.如权利要求1或2所述的机器(1)，其中，所述驱动单元(DU)为电动马达。
4.如前述权利要求中任一项所述的机器(1)，其中，所述电动马达属于所述热源(HS)。
5.如前述权利要求中任一项所述的机器(1)，其中，所述轴(SH)由磁轴承(RMB1、RMB2、AMB)支承。
6.如前述权利要求5所述的机器(1)，其中，所述磁轴承(RMB1、RMB2、AMB)属于所述热源(HS)。
7.如前述权利要求中任一项所述的机器(1)，其中，所述轴(SH)完全封装在气密的壳体(CS)中。
CN2010800045375A 2009-01-13 2010-01-08 用于流体输送的机器 Pending CN102282374A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09000357.5 2009-01-13
EP20090000357 EP2206927A1 (en) 2009-01-13 2009-01-13 Machine for fluid transportation
PCT/EP2010/050120 WO2010081763A1 (en) 2009-01-13 2010-01-08 Machine for fluid transportation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102282374A true CN102282374A (zh) 2011-12-14

Family

ID=40602170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800045375A Pending CN102282374A (zh) 2009-01-13 2010-01-08 用于流体输送的机器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120018006A1 (zh)
EP (2) EP2206927A1 (zh)
CN (1) CN102282374A (zh)
WO (1) WO2010081763A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140323995A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 Transcend Medical, Inc. Targeted Drug Delivery Devices and Methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216098A (zh) * 1996-04-18 1999-05-05 株式会社三进 5或8kw制冷系统及其离心式压缩机组
CN1461895A (zh) * 2002-05-31 2003-12-17 乐金电子(天津)电器有限公司 圆心压缩机的冷却结构
CN1834456A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社神户制钢所 压缩机
US20070041846A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Werner Bosen Turbomachine for low temperature applications
JP2007212112A (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 密閉型ターボ圧縮冷凍機
CN101310426A (zh) * 2005-11-16 2008-11-19 通用电气公司 通过管道传送天然气的方法和设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56121888A (en) * 1980-02-29 1981-09-24 Tokico Ltd Oil-cooled compressor
EP0990798A1 (de) * 1999-07-16 2000-04-05 Sulzer Turbo AG Turboverdichter
NL1018212C2 (nl) * 2001-06-05 2002-12-10 Siemens Demag Delaval Turbomac Compressoreenheid omvattende een centrifugaalcompressor en een elektromotor.
NO323324B1 (no) * 2003-07-02 2007-03-19 Kvaerner Oilfield Prod As Fremgangsmate for regulering at trykket i en undervannskompressormodul
NO325900B1 (no) * 2005-10-07 2008-08-11 Aker Subsea As Anordning og fremgangsmåte for regulering av tilførsel av barrieregass til en kompressormodul
US7508101B2 (en) * 2006-02-24 2009-03-24 General Electric Company Methods and apparatus for using an electrical machine to transport fluids through a pipeline

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216098A (zh) * 1996-04-18 1999-05-05 株式会社三进 5或8kw制冷系统及其离心式压缩机组
CN1461895A (zh) * 2002-05-31 2003-12-17 乐金电子(天津)电器有限公司 圆心压缩机的冷却结构
CN1834456A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社神户制钢所 压缩机
US20070041846A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Werner Bosen Turbomachine for low temperature applications
CN101310426A (zh) * 2005-11-16 2008-11-19 通用电气公司 通过管道传送天然气的方法和设备
JP2007212112A (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 密閉型ターボ圧縮冷凍機

Also Published As

Publication number Publication date
EP2376785A1 (en) 2011-10-19
EP2206927A1 (en) 2010-07-14
US20120018006A1 (en) 2012-01-26
WO2010081763A1 (en) 2010-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101978169B (zh) 压缩机单元
CN101235729B (zh) 涡轮机内电气设备的冷却装置
US10746177B2 (en) Compressor with a closed loop water cooling system
CN105051466A (zh) 压缩机轴承冷却
RU2012104827A (ru) Узел турбокомпрессора с охлаждающей системой
JPWO2016129083A1 (ja) 油冷式スクリュー圧縮機システム及びその改造方法
US9945384B2 (en) Turbo compressor and turbo refrigerator
CN207647779U (zh) 压缩机及具有其的空调系统
TWI706085B (zh) 離心壓縮機
JP2008151127A (ja) 潤滑剤シール式回転翼形油回転真空ポンプ
CN104079108A (zh) 涡轮制冷机的压缩机用电动机
CN201896763U (zh) 压缩机
CN102282374A (zh) 用于流体输送的机器
US10234175B2 (en) Turbo refrigerator
CN103807144B (zh) 压缩机
CN111486103B (zh) 一种离心式压缩机和热泵系统
US20220042512A1 (en) Subsea pump system with process lubricated bearings
CN105089815A (zh) 燃气涡轮发动机的轴承腔密封系统及方法
CN210290188U (zh) 制冷循环系统及其离心压缩机
CN111486102B (zh) 一种离心式压缩机和热泵系统
RU141217U1 (ru) Многоступенчатый центробежный насос
CN111486105B (zh) 一种离心式压缩机和热泵系统
CN207279228U (zh) 液压润滑稀油站
JP2006233876A (ja) 圧縮機システム及び昇圧方法
CN111486104A (zh) 一种离心式压缩机和热泵系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111214