CN105317742A - 流体机械 - Google Patents

Abstract

流体机械、尤其是涡轮压缩机，具有壳体（12）、具有支承在壳体（12）中的转子（11）并且具有用于相对于壳体（12）密封转子（11）的干式气体密封件（10），其中在所述壳体（12）中开设了至少一个用于气态的介质的空隙或孔（13），通过所述空隙或孔能够朝所述干式气体密封件的方向导送用于对所述干式气体密封件（10）进行温度调节的气态的介质。所述气态的介质通过所述或者每个空隙或孔（13）能够紧接着导送到在所述壳体（12）与所述干式气体密封件（10）之间形成的气室（15）中。附加地或替代地，所述或者每个空隙或孔（13）具有用于所述气态的介质的导管。

Description

流体机械

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1或7的前序部分所述的流体机械（Strömungsmaschine）。

背景技术

比如构造为涡轮压缩机的流体机械的构造为这里所谈及的本领域的技术人员所熟知。因此，图1和2示出了根据现有技术的流体机械在干式气体密封件（Trockengasdichtung）1的区域中的不同的横截面，所述干式气体密封件被定位在所述流体机械的壳体2与转子3之间。根据现有技术，在所述干式气体密封件1与所述壳体2之间布置有环状的、定子侧的构件4，其中一方面在该构件4与所述壳体2之间并且另一方面在该构件4与所述干燥密封件1之间分别形成气室5或6。通过至少一个开设在所述壳体2中的孔7，可以根据箭头8将为了对所述干式气体密封件1进行温度调节所需要的气体首先导入到在所述壳体2与所述构件4之间定位的气室5中，以便将用于对干式气体密封件1进行温度调节所需要的气体随后通过开设在所述构件4中的孔9来导入到在所述构件4与所述干式气体密封件1之间形成的气室6中。因此，将通过所述壳体的孔7导送的气体间接地通过所述构件4来输送给所述气室6。

对于从现有技术中知道的流体机械来说，为了对所述干式气体密封件1进行温度调节，也就是为了将所述干式气体密封件加热到运行温度，需要较多的气体和较长的加热时间。这一点是不利的。

发明内容

因此存在着减小为了对所述干式气体密封件进行加热所需要的气体量以及时间并且提供一种相应的流体机械的需求，其中可以实现对于所述干式气体密封件的顺利的温度调节。由此本发明的任务在于，提供一种流体机械，对于该流体机械来说可以更为有效地对所述干式气体密封件进行温度调节。

该任务根据本发明的第一方面通过一种根据权利要求1所述的流体机械得到解决。据此气态的介质能够通过所述空隙或者每个空隙或孔紧接着导送到在所述壳体与所述干式气体密封件之间形成的气室中。根据本发明的第一方面，所述气态的介质能够通过所述或者每个开设在壳体中的孔来紧接着导送到在所述壳体与所述干式气体密封件之间形成的气室中；根据所述第一方面消除了在所述干式气体密封件与所述壳体之间定位的构件4。根据现有技术，在对在所述干式气体密封件与所述壳体之间定位的构件进行加热时失去的热能可以在本发明中直接用于对所述干式气体密封件进行加热。由此减小为了对所述干式气体密封件进行加热所需要的气体量以及对此来说所需要的时间。

根据第一方面的一种有利的改进方案，所述孔或者每个孔相对于所述气室的壳体侧的分界壁的周向以有别于90°的角度延伸。优选地，相应的孔与所述气室的分界壁的周向在所述孔的区域中围成一小于80°的角度。由此，用于对所述干式气体密封件进行加热或温度调节的气体在构成旋流的情况下被导送到在所述壳体与所述干式气体密封件之间形成的气室中。这负责在所述气室中均匀地分布气体并且由此用于在较短的时间之内以较少的所需要的气体量对所述干式气体密封件进行有效地加热。

根据本发明的第二方面，该任务通过一种根据权利要求7所述的流体机械得到解决。由此，所述或者每个孔容纳一用于所述气态的介质的导管。利用该第二方面，相对于现有技术也可以减小为了对所述干式气体密封件进行加热所需要的气体量以及时间。所述导管吸收的热能比所述壳体吸收的热能少。

根据第二方面的一种有利的改进方案，在相应的导管与容纳所述导管的孔的壁之间形成了一自由空间（Freiraum）。优选地，所述自由空间通过开设在所述壳体中的孔与所述气室联接或者通过朝所述导管中开设的孔与所述导管的内部空间联接。所述导管与所述壳体之间的自由空间为所述导管提供了一种绝热方案，由此还可以更加有效地设计对于所述干式气体密封件的加热。

根据第一或者第二方面的另一种有利的改进方案，所述气态的介质能够通过相应的导管紧接着导送到在所述壳体与所述干式气体密封件之间形成的气室中，其中优选地，相应的导管相对于所述气室的壳体侧的分界壁伸入到所述气室中，并且相应的导管的伸入到所述气室中的区段沿着周向弯曲并且/或者容纳喷嘴。由此，用于对所述干式气体密封件进行温度调节或加热的气体可以特别有利地被导入到在所述壳体与所述干式气体密封件之间形成的气室中，由此可以进一步提高在对所述干式气体密封件进行加热时的效率。

所述两个根据本发明的方面可以单独地或者优选以彼此组合的方式用在流体机械上。

附图说明

本发明的优选的改进方案从从属权利要求及以下说明中获得。在不局限于本发明的实施例的情况下，借助于附图来对本发明的实施例进行详细解释。其中附图示出：

图1是根据现有技术的流体机械在干式气体密封件的区域中的示意性的轴向剖面；

图2是图1的剖面II-II；

图3是根据本发明的第一方面的流体机械在干式气体密封件的区域中的示意性的轴向剖面；

图4是图3的剖面IV-IV；

图5是根据本发明的第二方面的流体机械在干式气体密封件的区域中的示意性的轴向剖面；并且

图6是根据本发明的第二方面的另一流体机械在干式气体密封件的区域中的示意性的轴向剖面。

具体实施方式

图3和4示出了根据本发明的第一方面的、根据本发明的流体机械在干式气体密封件10的区域中的横截面，所述干式气体密封件10被定位在所述流体机械的转子11与壳体12之间。

通过至少一个开设在所述壳体12中的空隙或孔13，可以根据箭头14通过所述壳体12将为了对所述干式气体密封件10进行温度调节或加热所需要的气体朝所述干式气体密封件10的方向导送。

根据本发明的第一方面，消除了根据现有技术在所述干式气体密封件与所述壳体之间定位的构件，从而因此可以通过所述壳体12的所述或者每个孔13来将气体紧接着或直接地导入到在所述壳体12与所述干式气体密封件10之间形成的气室15中，其中，所述构件一方面在该构件与所述壳体之间并且另一方面在该构件与所述干式气体密封件之间分别限定了一个气室。由此用于对在所述干式气体密封件10与所述壳体12之间定位的构件进行加热的热能不会失去。

根据图3、4，所述在壳体12与干式气体密封件10之间形成的气室15在径向上在里面被所述干式气体密封件10的壁16所限定并且在径向上在外面被所述壳体12的壁17所限定。所述用于对干式气体密封件10进行温度调节的气体能够通过所述孔或者每个孔13来导送到所述气室15中，所述孔13在此相对于所述气室15的壳体侧的分界壁17以有别于90°的角度在相应的孔13的区域中延伸。优选地，所述相应的孔13、也就是该孔的纵向中轴线与所述分界壁17的周向在该孔13的、通到所述气室15中的汇入区域中围成一个小于80°的角度、优选是一个大于20°并且小于80°的角度、特别优选是一个大于30°并且小于70°的角度。由此可以将所述气体以所定义的旋流导入到所述气室15中，并且就这样提供用于对干式气体密封件10进行温度调节的气体在气室15中的良好的分布。

根据本发明的一种特别有利的变型方案，所述壳体12的、相应的、用于输送用来对所述干式气体密封件10进行温度调节的气体的孔13的纵向中轴线相切于所述干式气体密封件10的在径向上在里面限定气室15的壁16并且相切于所述转子11的壁18。

在图3和4所示出的实施例中，将开设在壳体12中的孔13直接用于导引用来对所述干式气体密封件10进行温度调节的气体。

根据本发明的第二方面规定，如在图5和6中所示出的那样，所述壳体12的所述孔或者每个孔13分别容纳一根用于所述用来对干式气体密封件10进行温度调节的气体的导管19，以便就这样间接地、也就是通过在相应的孔13中定位的导管19将相应的孔13用于导引气体。

在背向气室15的端部上，相应的导管19在此具有凸缘状的凸起20，该凸起抵靠在所述壳体12的相应的凸肩或止挡部21上并且该凸起用于将所述导管19定位在相应的孔13中。

根据图5、6，在所述导管19的所述端部上连接着气体管路22，该气体管路用于将所述用来对干式气体密封件10进行温度调节的气体朝相应的孔13或在相应的孔13中定位的导管19的方向输送。

根据图5、6，相应的导管19如此被定位在相应的孔13中，从而在相应的导管19与将容纳所述导管19的孔13限定的壁23之间沿着所述导管19的轴向方向看至少部分地形成一自由空间24，该自由空间相对于所述壳体12将所述导管19隔离。由此可以防止通过所述导管19导送的气体通过所述导管间接对所述壳体12进行加热，从而因此可以将由此引起的能量损失降低到最低限度。

在图5的实施例中，所述处于导管19与孔13的壁23之间的自由空间24通过开设在所述壳体12中的孔25与所述气室15联接。由此可以保证所述自由空间24中的压力平衡。

与此不同的是，图6示出了一种设计方案，在该设计方案中在所述导管19中开设了孔26，通过该孔所述自由空间24与所述导管19的、用于导引气体的内部空间27联接。

在图5和6所示出的实施例中，相应的导管19与所述气室15的、壳体侧的分界壁17齐平地终止。相对于此，也可能的是，所述导管19相对于所述分界壁17伸到所述气室15中，其中而后相应的导管19的、伸到气室15中的区段优选沿着周向被弯曲。由此可以进一步改进将气体导引或导入到所述气室15中的效果。

相应的导管19的、与壁17齐平地终止的区段或者相对于所述壁17伸入到气室15中的区段可以容纳一喷嘴，通过该喷嘴所述气体最终能够导入到所述气室15中。

两个上面所描述的根据本发明的方面优选以彼此组合的方式用在流体机械中，并且用于减小用来对所述干式气体密封件10进行温度调节或加热所需的气体量及时间。本发明优选用在涡轮压缩机上。

附图标记列表：

1 干式气体密封件

2 壳体

3 转子

4 构件

5 气室

6 气室

7 孔

8 气流

9 孔

10 干式气体密封件

11 转子

12 壳体

13 孔

14 气流

15 气室

16 壁

17 壁

18 壁

19 导管

20 凸缘

21 止挡部

22 导气管

23 壁

24 自由空间

25 孔

26 孔

27 内部空间。

Claims (15)

1.流体机械、尤其是涡轮压缩机，其具有壳体（12）、具有支承在所述壳体（12）中的转子（11）并且具有用于相对于所述壳体（12）密封所述转子（11）的干式气体密封件（10），其中，在所述壳体（12）中开设了至少一个用于气态的介质的空隙或孔（13），通过所述空隙或孔（13）能够朝所述干式气体密封件的方向导送用于对所述干式气体密封件（10）进行温度调节的气态的介质，其特征在于，所述气态的介质通过所述或者每个空隙或孔（13）能够紧接着导送到在所述壳体（12）与所述干式气体密封件（10）之间形成的气室（15）中。

2.根据权利要求1所述的流体机械，其特征在于，所述孔或者每个孔（13）相对于所述气室（15）的壳体侧的分界壁（17）的周向以有别于90°的角度在相应的孔（13）的区域中延伸。

3.根据权利要求2所述的流体机械，其特征在于，相应的孔（13）与所述气室（15）的分界壁（17）的周向在所述相应的孔（13）的区域中围成一小于80°的角度。

4.根据权利要求3所述的流体机械，其特征在于，所述相应的孔（13）与所述气室（15）的分界壁（17）的周向在所述相应的孔（13）的区域中围成一小于80°并且大于20°的角度、尤其是一小于70°并且大于30°的角度。

5.根据权利要求2到4中任一项所述的流体机械，其特征在于，所述相应的孔（13）大致相切于所述转子（11）的分界壁（18）或所述干式气体密封件（10）的在径向上在里面限定气室（15）的分界壁（16）地延伸。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的流体机械，其特征在于，该流体机械根据权利要求7到15中的一项或者多项被改进。

7.流体机械、尤其是涡轮压缩机，其具有壳体（12）、具有支承在所述壳体（12）中的转子（11）并且具有用于相对于所述壳体（12）密封所述转子（11）的干式气体密封件（10），其中，在所述壳体（12）中开设了至少一个用于气态的介质的空隙或孔（13），通过所述空隙或孔（13）能够朝所述干式气体密封件的方向导送用于对所述干式气体密封件（10）进行温度调节的气态的介质，其特征在于，所述或者每个空隙或孔（13）容纳一用于所述气态的介质的导管（19）。

8.根据权利要求7所述的流体机械，其特征在于，在相应的导管（19）与容纳所述导管（19）的孔（13）的壁（23）之间形成一自由空间（24）。

9.根据权利要求8所述的流体机械，其特征在于，所述自由空间（24）通过开设在所述壳体（12）中的孔（25）与所述气室（15）联接。

10.根据权利要求8所述的流体机械，其特征在于，所述自由空间（24）通过开设在所述导管（19）中的孔（26）与所述导管（19）的内部空间（27）联接。

11.根据权利要求7到10中任一项所述的流体机械，其特征在于，所述气态的介质通过相应的导管（19）能够紧接着导送到在所述壳体（12）与所述干式气体密封件（10）之间形成的气室（15）中。

12.根据权利要求11所述的流体机械，其特征在于，所述相应的导管（19）与所述气室（15）的壳体侧的分界壁（17）齐平地终止。

13.根据权利要求11所述的流体机械，其特征在于，所述相应的导管（19）相对于所述气室（15）的壳体侧的分界壁（17）伸入到所述气室（15）中。

14.根据权利要求12所述的流体机械，其特征在于，所述相应的导管（19）的、伸入到所述气室（15）中的区段沿着周向弯曲。

15.根据权利要求12到14中任一项所述的流体机械，其特征在于，所述相应的导管（19）的面向气室（15）的区段容纳喷嘴。