CZ2015686A3

CZ2015686A3 - Turbosoustrojí s převodem

Info

Publication number: CZ2015686A3
Application number: CZ2015-686A
Authority: CZ
Inventors: Anja Christina Dobat; Ole Hansen; Hans-Otto Jeske; Markus RĂ¶hner
Original assignee: Man Diesel & Turbo Se
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2016-09-14
Also published as: GB2536774A; GB201601246D0; ITUB20159301A1; NL2015325B1; JP2016145636A; CN105863743A; CH710739A2; CH710739B1; CN114458395A; DE102015001418A1; US20160230771A1; FR3032479A1; KR20160097116A; FR3032479B1

Abstract

Turbosoustrojí (10) s převodem zahrnuje převodové soukolí (11), alespoň jeden hnací agregát (12), a alespoň dva hnané agregáty (13, 14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44), které jsou integrovány do strojové sestavy. Převodové soukolí (11) obsahuje hnané kolo (17) s hřídelí hnaného kola (18) a alespoň dva pastorky (21, 23, 25, 38, 42) s alespoň dvěma pastorkovými hřídelemi (22, 24, 26, 39, 43), které zabírají do hnaného kola (17). Hnací agregát (12) je prostřednictvím první spojky (29) spojen s první pastorkovou hřídelí (22) převodového soukolí (11) na jedné jeho straně. První hnaný agregát (13) je vytvořen jako hlavní kompresor, ve kterém je za použití mechanického hnacího výkonu, poskytovaného hnacím agregátem (12), stlačován procesní plyn, přičemž první hnaný agregát (13) je prostřednictvím druhé spojky (30) spojen s první pastorkovou hřídelí (22) převodového soukolí (11) na jeho protilehlé straně tak, že první hnaný agregát (13) při uzavřené první spojce (29) a uzavřené druhé spojce (30) je v pracovním spojení s hnacím agregátem (12) přímo bez zpřevodování převodovým soukolím (11). Alespoň jeden druhý hnaný agregát (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) je vytvořen jako kompresor s převodem, ve kterém je za použití mechanického hnacího výkonu poskytovaného hnacím agregátem (12) stlačován resp. dále stlačován první procesní plyn nebo další procesní plyn, přičemž tento alespoň jeden druhý hnaný agregát (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) je pevně spojen s alespoň jednou další pastorkovou hřídelí (24, 26, 39, 43) převodového soukolí (11).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká turbosoustroji s převodem.

Dosavadní stav techniky

Z EP 2 128 448 A2 je známo turbosoustroji s převodem, které má převodové soukolí, hnací agregát a několik hnaných agregátů, přičemž tyto komponenty turbosoustroji s převodem jsou integrovány do strojové sestavy. Převodové soukolí má centrální hnané kolo s hřídelí hnaného kola, přičemž do hnaného kola zabírá několik pastorků uložených na pastorkových hřídelích. V případě hnacího agregátu se jedná s výhodou o parní turbínu. V případě hnaných agregátu se jedná s výhodou o kompresory, totiž o jeden hlavní kompresor a několik kompresorů s převodem. Podle EP 2 128 448 A2 je hnací agregát prostřednictvím první spojky spojen s první pastorkovou hřídelí převodového soukolí, kdežto hnaný agregát vytvořený jako hlavní kompresor je prostřednictvím druhé spojky spojen s druhou pastorkovou hřídelí převodového soukolí, takže tedy hnací agregát a hnaný agregát vytvořený jako hlavni kompresor jsou ve vzájemném pracovním spojení přes převodový stupeň převodového soukolí (převod do pomala). Optimální dimenzování takovéto známé strojové sestavy známé ze stavu techniky podle EP 2 128 448 A2 se provádí v podstatě tak, že hnací i hnaný agregát jsou provozovány v optimální pracovní oblasti a uzpůsobení pokud jde o počty otáček se provádí prostřednictvím převodového poměru převodu do pomala.

Existuje potřeba turbosoustroji s převodem, které může být provozováno efektivněji a tudíž s menšími ztrátami. Dále existuje potřeba zmenšit potřebný stavební prostor pro takovéto turbosoustroji s převodem, aby je bylo možné umístit do menších budov se zmenšenou stavební výškou.

Podstata vynálezu

Z toho vycházeje, úkolem vynálezu je poskytnout turbosoustroji s převodem nového typu. Tento úkol je řešen turbosoustrojím s převodem podle nároku 1. Turbosoustroji s převodem podle vynálezu má převodové soukolí, hnací agregát a několik hnaných agregátů, které jsou integrovány do strojové sestavy; přičemž převodové soukolí zahrnuje centrální hnané kolo s hřídelí hnaného kola a alespoň dva pastorky vždy s pastorkovou hřídelí, které zabírají do hnaného kola; přičemž hnací agregát může být s výhodou vytvořen jako parní turbína, ve které pára expanduje přičemž poskytuje mechanický výkon, přičemž hnací agregát je prostřednictvím první spojky spojen s první pastorkovou hřídelí převodového soukolí na jedné straně převodového soukolí; přičemž první hnaný agregát je vytvořen jako hlavní kompresor, ve kterém je za použití mechanického hnacího výkonu, poskytovaného hnacím agregátem, stlačován procesní plyn, přičemž první hnací agregát je prostřednictvím druhé spojky spojen s první pastorkovou hřídelí převodového soukolí na jeho protilehlé straně tak, že první hnaný agregát je při uzavřené první spojce a uzavřené druhé spojce v pracovním spojení s hnacím agregátem přímo bez zpřevodování (tedy bez převodového stupně); a přičemž alespoň jeden druhý hnaný agregát je vytvořen jako kompresor s převodem, ve kterém je za použiti mechanického hnacího výkonu poskytovaného hnacím agregátem stlačován první procesní plyn nebo alespoň jeden další procesní plyn, přičemž tento druhý hnaný agregát je pevně spojen s další pastorkovou hřídelí převodového soukolí.

Takovéto turbosoustrojí s převodem, u kterého je hnací agregát, s výhodou vytvořený jako parní turbína, přímo spojen s prvním hnaným agregátem, vytvořeným jako hlavní kompresor, bez převodového stupně v převodovém soukolí turbosoustrojí s převodem, může být provozováno s vyšší účinností resp. s nižšími ztrátami než strojové sestavy známé ze stavu techniky.

Při vývoji nového konceptu strojové sestavy s turbosoustrojím s převodem a hnacími a hnanými agregáty se ukázalo, že při dosavadních uspořádání nelze pro všechny aplikace dosáhnout optima pro celou strojovou sestavu, zejména pokud jde o náklady a stavební prostor.

Zejména se při vývoji konfigurace převodu ukázalo, že prostřednictvím upuštění od zátěžového převodu mezi hnacím a hnaným agregátem mohou být významně sníženy ztráty převodem, jakož i náklady na převodové soukolí, a může tak být podstatně ovlivněna celková efektivnost strojové sestavy.

Vycházeje ze záměru minimalizovat náklady, zachovat kompresní výkon a také celkovou efektivnost alespoň udržet stejnou, se neočekávaně ukázalo, že pro dosažení uvedeného úkolu není nezbytný hnací agregát zvlášť dimenzovaný na celý proces, a v souladu s tím může být volba hnacího agregátu « ► » f- h «- » « 6 4 «· » Ϋ “ méně závislá na jeho optimálních otáčkách v pracovní oblasti.

Podle prvního výhodného vytvoření je hlavní kompresor vytvořen jako radiální kompresor (s výhodou alespoň dvoustupňový), přičemž po proudu za předním kompresorovým stupněm, nikoliv však za posledním kompresorovým stupněm, je umístěn mezichladič pro zmenšení objemu a sníženi teploty stlačovaného prvního procesního plynu. Vytvoření hlavního kompresoru jako radiálního kompresoru s mezichlazením za nebo mezi kompresorovými stupni radiálního kompresoru je výhodné jednak pro zvýšení účinnosti a jednak pro zmenšení potřeby stavebního prostoru pro turbosoustrojí s převodem.

Podle druhého výhodného vytvoření je hlavní kompresor vytvořen jako axiální kompresor s alespoň jedním radiálním koncovým stupněm, přičemž po proudu za axiálním stupněm a před vstupem do radiálního koncového stupně je umístěn mezichladič.

Volitelně je možné také uspořádání axiálního kompresoru se dvěma radiálními koncovými stupni, v tom případě je možné také mezichlazení mezi oběma radiálními stupni.

Podle dalšího výhodného vytvoření má hnací agregát vytvořený jako parní turbína axiální výfukovou skříň, přičemž kondenzátor hnacího agregátu vytvořeného jako parní turbína je umístěn ve směru podélné osy parní turbíny vedle podstavce nesoucího parní turbínu, s výhodou na separátní opeře. Prostřednictvím tohoto vytvoření není nutné, aby byl kondenzátor umístěn pod podstavcem. Místo toho je kondenzátor uspořádán vedle podstavce na separátní opeře. To je výhodné zejména pro snížení potřeby stavebního prostoru, neboť tím může být zmenšena výška podstavce například z asi m na asi 4 m, a tím zmenšena stavební výška celého turbosoustrojí s převodem. Dále je tak možné postavit tenčí resp. lehčí základ stroje.

Podle dalšího výhodného vytvoření má turbosoustrojí s převodem dva nebo tři nebo čtyři nebo pět nebo šest nebo sedm nebo osm druhých hnaných agregátů, vytvořených jako kompresory s převodem, přičemž když má turbosoustroji s převodem dva kompresory s převodem, ty jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí, přičemž když má turbosoustroji s převodem tři nebo čtyři kompresory s převodem, tyto pak jsou pevně spojeny s další pastorkovou hřídelí, přičemž když má turbosoustrojí s převodem pět nebo šest kompresorů s převodem, tyto pak jsou pevně spojeny s ještě další pastorkovou hřídelí, a když turbosoustrojí s převodem má sedm nebo osm kompresorů s převodem, ty pak jsou opět pevně spojeny s ještě jednou další pastorkovou hřídelí. Prostřednictvím volby vhodného počtu kompresorů s převodem může být dále zvýšena účinnost.

Přehled obrázků na výkresech

Výhodná vytvoření vynálezu jsou zřejmá z následujícího popisu a jsou definována závislými nároky. Příklady provedení vynálezu jsou podrobněji objasněny za pomoci výkresů, aniž by na ně byl vynález omezen. Na výkresech představuj e:

obr. la blokové schéma prvního turbosoustrojí s převodem podle vynálezu;

obr. lb schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustrojí s převodem podle obr. la;

obr. 2a	blokové schéma druhého turbosoustroj! s převodem podle vynálezu;
obr. 2b	schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustroji s převodem podle obr. 2a;
obr. 3a	blokové schéma třetího turbosoustrojí s převodem podle vynálezu;
obr. 3b	schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustroji s převodem podle obr. 3a;
obr. 4a	blokové schéma čtvrtého turbosoustroji s převodem podle vynálezu;
obr. 4b	schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustroj! s převodem podle obr. 4a;
obr. 5a	blokové schéma pátého turbosoustroj! s převodem podle vynálezu;
obr. 5b	schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustroj! s převodem podle obr. 5a;
obr. 6a	blokové schéma šestého turbosoustrojí s převodem podle vynálezu;
obr. 6b	schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustroj! s převodem podle obr. 6a.

obr. 7a blokové schéma sedmého turbosoustroj! s převodem podle vynálezu;

obr. 7b schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustrojí s převodem podle obr. 7a;

obr. 8a blokové schéma osmého turbosoustroji s převodem podle vynálezu; a obr. 8b schematické perspektivní znázornění převodového soukolí turbosoustrojí s převodem podle obr. 8a.

Příklady provedení vynálezu

Vynález se týká turbosoustroj! s převodem.

Obr. 3a a 3b znázorňují výhodný příklad vytvoření turbosoustroj! 10 s převodem. Turbosoustroj! 10 s převodem zahrnuje integrované převodové soukolí 11, hnací agregát 12, několik hnaných agregátů 13, 14, 15 a 16, přičemž převodové soukolí 11, hnací agregát 12 a několik hnaných agregátů 13, 14, 15 a 16 jsou integrovány do strojové sestavy.

Převodové soukolí 11 turbosoustrojí 10 s převodem zahrnuje hnané kolo Π, které je umístěno na hřídeli 18 hnaného kola a prostřednictvím hřídele 18 hnaného kola je otáčivě uloženo v převodovkové skříni 19 převodového soukolí 11. Do hnaného kola 17 převodového soukolí 11 zabírá po jeho obvodu několik pastorků 21, 23, 25, které jsou upevněny na pastorkových hřídelích 22, 24, 2 6 a prostřednictvím pastorkových hřídelí 22, 24 a 26 rovněž otáčivě uloženy v převodovkové skříni 19.

V příkladu vytvoření podle obr. 3a a 3b zabírají do hnaného kola 17 celkem tři takovéto pastorky 21, 23 a 25 uložené na pastorkových hřídelích 22, 24 a 26 po obvodu hnaného kola 17.

Hnací agregát 12 je vytvořen jako parní turbína, ve které pro poskytnutí mechanického hnacího výkonu expanduje pára. Hnací agregát 12 je spojen s první pastorkovou hřídelí 22 převodového soukolí 11, totiž na první straně 27 převodového soukolí 11 resp. převodovkové skříně 19, přičemž hnací agregát 12 vytvořený jako parní turbína je prostřednictvím první spojky 29 připojen k první pastorkové hřídeli 22.

K několika hnaným agregátům 13, 14, 15 a 16 patří první hnaný agregát 13, vytvořený jako hlavní kompresor, a několik dalších hnaných agregátů 14, 15 a 16 vytvořených jako kompresor s převodem. Hlavní kompresor resp. první hnaný agregát 13 je vytvořen alespoň dvoustupňový, přičemž v hlavním kompresoru je za použití mechanického výkonu hnacího agregátu 12 stlačován první procesní plyn.

První hnaný agregát 13 resp. hlavní kompresor je rovněž spojen s první pastorkovou hřídelí 22 převodového soukolí 11, totiž na druhé straně 28 převodového soukolí 11 resp. převodovkové skříně 19, protilehlé proti první straně 27. První hnaný agregát 13, vytvořený jako hlavní kompresor, přitom je prostřednictvím druhé spojky 30 v záběru s první pastorkovou hřídelí 22, ke které je prostřednictvím první spojky 29 připojen také hnací agregát 12.

Když pak jsou první spojka 29 a druhá spojka 30 obě uzavřeny, jsou hnací agregát 12 a hnaný agregát 13 vytvořený jako hlavní kompresor ve vzájemném pracovním spojení přímo resp. bezprostředně bez zpřevodování a bez vloženi převodového stupně převodového soukolí 11, takže se oba otáčejí se stejnými otáčkami.

Turbosoustrojí 10 s převodem podle obr. 3a zahrnuje navíc kromě hnacího agregátu 12 a prvního hnaného agregátu 13 vytvořeného jako hlavní kompresor tři druhé hnané agregáty 14, 15 a 16, které jsou vytvořeny jako kompresory s převodem. Ve druhých hnaných agregátech 14, 15 a 16 vytvořených jako kompresory s převodem jsou, za použití mechanického hnacího výkonu poskytovaného hnacím agregátem 12, první procesní plyn a/nebo jeden nebo více dalších procesních plynů stlačovány nebo dále stlačovány, přičemž druhé hnané agregáty 14, 15 a 16 jsou pevně spojeny s dalšími pastorkovými hřídelemi 24, 26 převodového soukolí 11.

V příkladu vytvoření podle obr. 3a a 3b jsou tři další, druhé hnané agregáty 14, 15 a 16 pevně spojeny se dvěma dalšími pastorkovými hřídelemi 24 a 2 6, totiž tak, že oba kompresory 14 a 15 s převodem nacházející se na protilehlých stranách 27 a 28 převodového soukolí 11 resp. převodovkové skříně 19 jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí 24 převodového soukolí 11, naproti tomu kompresor 16 s převodem je pevně spojen se třetí pastorkovou hřídelí 26 převodového soukolí 11, s výhodou v oblasti té strany 28 převodovkové skříně 19, na které je umístěn také kompresor 14 s převodem a hlavní kompresor 13.

Z celkového výkonu strojové sestavy připadá alespoň 50 % na hlavní kompresor a zbytek (méně než 50 %) na kompresor s převodem, takže je zřejmé, že dimenzování zejména hlavního kompresoru a hnacího agregátu 12 pro optimální otáčky má velký význam pro zvýšení efektivity strojové sestavy.

V příkladu vytvořeni podle obr. 3a a 3b je první pastorková hřídel 22 umístěna přibližně v poloze na 6 hodinách hnaného kola 17 a zabírá do hnaného kola 17 v této poloze prostřednictvím pastorku 21. Druhá pastorková hřídel 24 s pastorkem 23 je umístěna přibližně v poloze na 3 hodinách a třetí pastorková hřídel 26 pastorkem 25 je umístěna přibližně v poloze na 9 hodinách hnaného kola 17, přičemž tyto pastorky 23 a 25 jsou v těchto polohách s hnaným kolem 17 v záběru.

Jak je znázorněno na obr. 3a, může být ke hřídeli 18 hnaného kola převodového soukolí 11 připojen volitelný generátor 31 nebo také alternativně motor, a to prostřednictvím spojky 32.

Jak je výše uvedeno, může být hnaný agregát 13 vytvořený jako hlavní kompresor vytvořen jako vícestupňový s více kompresorovými stupni resp. stupni stlačení.

Po proudu za předním kompresorovým stupněm 13a je umístěn mezichladič 13b pro chlazení již stlačeného prvního procesního plynu a tím snížení jeho teploty a zmenšení jeho objemu. Tím může být zlepšena účinnost turbosoustrojí s převodem, zejména vzhledem k dalšímu stlačování prvního procesního plynu v oblasti kompresorů s převodem 14, 15 nebo 16.

Je možné s výhodou umístit také po proudu za každým kompresorem s převodem 14, 15 a 16 mezichladič (neznázorněný) pro chlazení příslušného stlačeného procesního plynu.

Převodové soukolí 11 spolu s kompresory 14, 15 a 16 s převodem, hnací agregát 12 vytvořený jako hnací turbína a hnaný agregát 13 vytvořený jako hlavní kompresor jsou s výhodou uloženy na společném podstavci 20 základu stroje.

V oblasti parní turbíny resp. hnacího agregátu 12 se používá axiální výfuková skříň 33, takže expandované médium opouští parní turbínu 12 v axiálním směru.

Kondenzátor 34 umístěný po proudu za parní turbínou 12 je pak s výhodou umístěn ve směru podélné osy parní turbíny 12 vedle podstavce 12 základu stroje, který nese parní turbínu 12, s výhodou na separátní opěře 35.

Turbosoustrojí 10 s převodem znázorněné na obr. 3a a 3b zahrnuje integrované převodové soukolí 11, hnací agregát 12 vytvořený jako parní turbína, první hnaný agregát 13 vytvořený jako hlavní kompresor a alespoň tři druhé hnané agregáty 14, 15 a 16 vytvořené jako kompresory s převodem. Podle vynálezu jsou parní turbína 12 a uvedený alespoň dvoustupňový hlavní kompresor 13 prostřednictvím příslušných spojek 29, 30 připojeny k téže pastorkové hřídeli 22 převodového soukolí 11, takže když jsou obě spojky 29 a 3_0 spojeny, parní turbína 12 a hlavní kompresor 13 se nacházejí v pracovním spojení bezprostředně, přímo bez zpřevodování převodovým soukolím 11 a se stejným počtem otáček. Kompresory 14, 15 a 16 s převodem slouží, po proběhnutí jiných procesních kroků mimo strojovou sestavu, zpravidla k dalšímu stlačování procesního plynu stlačeného v hlavním kompresoru 13 a/nebo ke stlačování alespoň jednoho dalšího procesního plynu. Pastorek 21 uložený na první pastorkové hřídeli 22 musí přenášet plný výkon turbosoustrojí 10 s převodem resp. plný hnací výkon parní turbíny 12 . Parní turbína 12 má axiální výstupní resp. výfukovou skříň 33, přičemž kondenzátor 34 je umístěn vedle podstavce 20 na separátní opeře 35.

Hlavní kompresor 13 je s výhodou vytvořen alespoň dvoustupňový, zejména jako radiální kompresor. Ve dvoustupňovém radiálním kompresoru jsou přitom za předními stupni integrovány mezichladiče. V kompresorech 14, 15 a 16 s převodem je procesní plyn stlačený v hlavním kompresoru 13 a/nebo alespoň jeden další procesních plyn stlačován resp. dále stlačován. Po proudu za každým kompresorem 14, 15, 16 s převodem může být s výhodou umístěn další mezichladič.

Pohon turbosoustroji 10 s převodem je realizován s výhodou hnacím agregátem 12 vytvořeným jako parní turbína, která pohání hlavní kompresor 13 přímo resp. bezprostředně se stejným počtem otáček skrze skříň 19 převodového soukolí 11. Kompresory 14, 15 a 16 s převodem jsou rovněž poháněny pomocí parní turbíny 12 resp. hnacího agregátu, avšak s rozdílnými počty otáček, a to s optimálním počtem otáček pro každý kompresor s převodem, závislým na převodovém poměru převodového soukolí 11.

Další příklady vytvoření turbosoustroji 10 s převodem podle vynálezu znázorňují obr. la, 1b a obr. 2a, 2b a obr. 4a, 4b a obr. 5a, 5b a obr. 6a, 6b a obr. 7a, 7b a obr. 8a, 8b, přičemž dále jsou popisovány jen takové detaily, kterými se tato další vytvoření turbosoustroji 10 s převodem liší od turbosoustroji 10 s převodem podle obr. 3a, 3b.

V případě turbosoustrojí 10 s převodem podle obr. la, lb je přítomen jen jeden kompresor 14 s převodem, který je pevně spojen s pastorkovou hřídelí 24.

V případě turbosoustroji 10 s převodem podle obr. 2a, 2b jsou přítomny celkem dva kompresory 1£, 15 s převodem, které jsou pevně spojeny s pastorkovou hřídelí 24. Oba kompresory 14 a 15 s převodem jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí 24 převodového soukolí 11 na opačných stranách převodovkové skříně 10.

V případě turbosoustrojí 10 s převodem podle obr. 4a, 4b jsou přítomny celkem čtyři kompresory 14, 15, 16 a 36 s převodem, které jsou pevně spojeny s pastorkovými hřídelemi 24 a 26. Tak jsou oba dva kompresory 14 a 15 s převodem pevně spojeny na opačných stranách převodovkové skříně 10 s druhou pastorkovou hřídelí 24 a oba dva kompresory 16, 36 s převodem jsou pevně spojeny na opačných stranách převodovkové skříně 10 se třetí pastorkovou hřídelí 26 převodového soukolí 11.

V příkladu vytvoření podle obr. 5a a 5b, jakož i podle obr. 6a a 6b, zahrnuje převodové soukolí 11 turbosoustrojí 10 s převodem vždy čtvrtou pastorkovou hřídel 3J9, se kterou je v příkladu vytvoření podle obr. 5a, 5b pevně spojen pátý kompresor 37 s převodem a v příkladu vytvoření podle obr. 6a, 6b navíc šestý kompresor 4 0 s převodem. Čtvrtá pastorková hřídel 39 je přitom spolu s pastorkem 38, který je na ní uložen, uspořádána na hnaném kole 17 v poloze přibližně na 12 hodinách, přičemž pastorek 38, uložený na čtvrté pastorkové hřídeli 39, je v této poloze na jeho obvodu v záběru s hnaným kolem 17.

Dva další příklady vytvoření turbosoustrojí 10 s převodem jsou znázorněny na obr. 7a, 7b a obr. 8a, 8b, přičemž na obr. 7a, 7b a na obr. 8a, 8b je přítomna vždy pátá pastorková hřídel 43. V příkladu vytvoření podle obr. 7a, 7b je s touto pátou pastorkovou hřídelí 43 pevně spojen sedmý kompresor 41 s převodem, přičemž v přikladu podle obr. 8a, 8b je s pátou pastorkovou hřídeli 43 pevně spojen sedmý kompresor 41 s převodem a navíc osmý kompresor 44 s převodem. Jak je zřejmé na obr. 7a, 7b, je v těchto příkladech vytvoření čtvrtá pastorková hřídel 39 uspořádána v poloze přibližně na 1 hodině a pátá pastorková hřídel 43 je uspořádána v poloze přibližně na 11 hodinách hnaného kola 17, přičemž příslušné pastorky 38, 42 jsou v těchto polohách na jeho obvodu v záběru s hnaným kolem 17 .

Nezávisle na výše uvedených variantách vytvoření je možné, že první pastorková hřídel (22) je v záběru s hnaným kolem prostřednictvím pastorku přibližně v poloze na 6 hodinách nebo přibližně v poloze na 9 hodinách nebo přibližně v poloze na 11 hodinách nebo přibližně v poloze na 12 hodinách nebo přibližně v poloze na 1 hodině nebo přibližně v poloze na 3 hodinách hnaného kola, a že alespoň jedna další pastorková hřídel (24, 26, (39, 43) prostřednictvím příslušného pastorku zabírá do hnaného kola v alespoň jedné z jeho volných poloh.

Volitelně navíc k výše uvedeným variantám vytvoření je možné, že vždy mezi pastorkovou hřídelí (22, 24, 26, 39, 43) a hnaným kolem (17) je uspořádáno vždy alespoň jedno neznázorněné mezikolo s hřídelí mezikola, které je pevně spojeno s pastorkovou hřídelí (22, 24, 26, 39, 43) a s hnaným kolem (17) .

Ve zvláštních oblastech aplikace turbosoustroji s převodem (neznázorněných) může být také místo alespoň jednoho z druhých hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) pevně spojen s jednou z pastorkových hřídelí (24, 26, 39, 43) alespoň jeden další hnací agregát (14 \ 15 \

16', 36', 37', 40', 41', 44'). Další hnací agregát by mohl být expandér, motor nebo také plynová nebo parní turbína.

Kromě toho, generátor/motor (31) může při najíždění turbosoustrojí s převodem nejprve fungovat jako hnací agregát a teprve po najetí, v zapojení jako generátor, může motor/generátor (31) fungovat jako hnaný agregát.

Za zvláštních okolností může být hnací agregát také vytvořen jako plynová turbína, expandér nebo motor.

Seznam vztahových značek turbosoustroji s převodem převodové soukolí hnací agregát / parní turbína první hnaný agregát / hlavní kompresor

13a hlavní kompresorový stupeň

13b mezichladič druhý hnaný agregát / kompresor s převodem

14' další hnací agregát namísto hnaného agregátu druhý hnaný agregát / kompresor s převodem

15' další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu druhý hnaný agregát / kompresor s převodem

16' další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu hnané kolo hřídel hnaného kola převodovková skříň podstavec první pastorek první pastorková hřídel druhý pastorek druhá nastorková hřídel třetí pastorek třetí pastorková hřídel strana strana spoj ka spoj ka generátor/motor spoj ka výstupní skříň kondenzátor opěra druhý hnaný agregát / kompresor s převodem další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu druhý hnaný agregát / kompresor s převodem další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu čtvrtý pastorek čtvrtá pastorková hřídel druhý hnaný agregát / kompresor s převodem další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu druhý hnaný agregát / kompresor s převodem další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu pátý pastorek pátá pastorková hřídel druhý hnaný agregát / kompresor s převodem další hnací agregát namísto druhého hnaného agregátu

Zastupuj e:

Dr. Otakar Švorčík v.r.

JUDr. Otakar Švorčík advokát 120 00 Praha 2, Hálkova 2

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Turbosoustroji (10) s převodem, které má převodové soukolí (11), hnací agregát (12) a několik hnaných agregátů (13, 14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44), které jsou integrovány do strojové sestavy;

přičemž převodové soukolí (11) zahrnuje centrální hnané kolo (17) s hřídelí (18) hnaného kola a alespoň dva pastorky (21, 23, 25, 38, 42) s alespoň dvěma pastorkovými hřídelemi (22, 24, 26, 39, 43), které zabírají do hnaného kola (17);

přičemž turbosoustrojí (10) s převodem zahrnuje hnací agregát (12), přičemž hnací agregát (12) je prostřednictvím první spojky (29) spojen s první pastorkovou hřídelí (22) převodového soukolí (11) na jedné jeho straně;

přičemž první hnaný agregát (13) je vytvořen jako hlavní kompresor, ve kterém je za použití mechanického hnacího výkonu, poskytovaného hnacím agregátem (12), stlačován první procesní plyn, přičemž první hnaný agregát (13) je prostřednictvím druhé spojky (30) spojen s první pastorkovou hřídelí (22) převodového soukolí (11) na jeho protilehlé straně tak, že první hnaný agregát (13) při uzavřené první spojce (29) a uzavřené druhé spojce (30) je v pracovním spojení s hnacím agregátem (12) přímo bez zpřevodování převodovým soukolím (11);

přičemž alespoň jeden druhý hnaný agregát (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) je vytvořen jako kompresor s převodem, ve kterém je za použití mechanického hnacího výkonu poskytovaného hnacím agregátem (12) stlačován resp. dále stlačován první procesní plyn nebo další procesní plyn, přičemž tento alespoň jeden druhý hnaný agregát (14, 15, 16,

36, 37, 40, 41, 44) je pevně spojen s alespoň jednou další pastorkovou hřídelí (24, 26, 39, 43) převodového soukolí (11).
2. Turbosoustroji s převodem podle nároku 1, vyznačující se tím, že hnací agregát (12) je vytvořen jako parní turbína, ve které pro poskytnutí mechanického hnacího výkonu expanduje pára.
3. Turbosoustroji s převodem podle nároku 2, vyznačující se tím, že hnací agregát (12) vytvořený jako parní turbína má axiální výfukovou skříň (33).
4. Turbosoustroj! s převodem podle některého z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že kondenzátor (34) hnacího agregátu (12) vytvořeného jako parní turbína je umístěn ve směru podélné osy parní turbíny vedle podstavce (20) nesoucího parní turbínu.
5. Turbosoustroj! s převodem podle nároku 4, vyznačující se tím, že kondenzátor (34) je umístěn vedle podstavce (20) nesoucího parní turbínu na separátní opeře (35) .
6. Turbosoustroj! s převodem podle nároku 1, vyznačující se tím, že hlavní kompresor (13) je vícestupňový.
7. Turbosoustroji s převodem podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se tím, že hlavní kompresor (13) je vytvořen jako radiální kompresor.
8. Turbosoustroj! s převodem podle nároku 7, vyznačující se tím, že po proudu za předním kompresorovým stupněm (13a) hlavního kompresoru (13) je umístěn mezichladič (13b) pro zmenšení objemu a snížení teploty stlačovaného druhého procesního plynu.
9. Turbosoustroji s převodem podle nároku 1 nebo 6, vyznačující se tím, že hlavní kompresor (13) je vytvořen jako axiální kompresor s alespoň jedním radiálním koncovým stupněm.
10. Turbosoustrojí s převodem podle nároku 9, vyznačující se tím, že po proudu za axiálním stupněm (13a) hlavního kompresoru (13) a před vstupem do radiálního koncového stupně je umístěn mezichladič (13b) pro zmenšení objemu a snížení teploty stlačovaného prvního procesního plynu.
11. Turbosoustrojí s převodem podle nároku 1, vyznačující se tím, že první pastorková hřídel (22) zabírá do hnaného kola prostřednictvím pastorku přibližně v poloze na 6 hodinách nebo přibližně v poloze na 9 hodinách nebo přibližně v poloze na 11 hodinách nebo přibližně v poloze na 12 hodinách nebo přibližně v poloze na 1 hodině nebo přibližně v poloze na 3 hodinách, a že v alespoň jedné z volných poloh zabírá do hnaného kola prostřednictvím příslušného pastorku alespoň jedna další pastorková hřídel (24, 26, 39, 43).
12. Turbosoustroj! s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má dva druhé hnané agregáty (14, 15), vytvořené jako kompresory s převodem, přičemž tyto dva kompresory (14, 15) s převodem jsou na protilehlých stranách převodového soukolí (11) pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí (11).
13. Turbosoustroj! s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má tři druhé hnané agregáty (14, 15, 16), vytvořené jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory (14, 15) s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí (11) jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí (11), a třetí kompresor (16) s převodem je pevně spojen s třetí pastorkovou hřídelí (26) převodového soukolí (11).
14. Turbosoustroji s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má čtyři druhé hnané agregáty (14, 15, 16, 36), vytvořené jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí, a dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídelí (26) převodového soukolí.
15. Turbosoustroj! s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má pět druhých hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37), vytvořených jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí, dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídelí (26) převodového soukolí, a pátý kompresor s převodem je pevně spojen se čtvrtou pastorkovou hřídeli (39) převodového soukolí.
16. Turbosoustrojí s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že šest druhých hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37, 40), vytvořených jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí, dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídelí (26) převodového soukolí, a ještě další dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídelí (39) převodového soukolí.
17. Turbosoustrojí s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má sedm druhých hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41), vytvořených jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí, dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídeli (26) převodového soukolí, a ještě další dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se čtvrtou pastorkovou hřídelí (39) převodového soukolí, a přičemž sedmý kompresor s převodem je pevně spojen se čtvrtou pastorkovou hřídelí (43) převodového soukolí.
18. Turbosoustrojí s převodem podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má osm druhých hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44), vytvořených jako kompresory s převodem, přičemž dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s druhou pastorkovou hřídelí (24) převodového soukolí, dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se třetí pastorkovou hřídelí (26) převodového soukolí, ještě další dva kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny se čtvrtou pastorkovou hřídelí (39) převodového soukolí, a ještě dva další kompresory s převodem na protilehlých stranách převodového soukolí jsou pevně spojeny s pátou pastorkovou hřídelí (43) převodového soukolí.
19. Turbosoustrojí s převodem podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že namísto alespoň jednoho z hnaných agregátů (14, 15, 16, 36, 37, 40, 41, 44) je pevně spojen s alespoň jednou z pastorkových hřídelí (24, 26, 39, 43) alespoň jeden další hnací agregát (14 ', 15 ', 16 ', 36', 37 ', 40 ', 41 ', 44 ') .
20. Turbosoustrojí s převodem podle nároku 19, vyznačující se tím, že další hnací agregát (14', 15',

16',36', 37', 40', 41', 44') je expandér, motor nebo plynová nebo parní turbína.
21. Turbosoustrojí s převodem podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se generátorem/motorem (31), který je prostřednictvím spojky (32) spojen s hřídelí (18) hnaného kola (17).
22. Turbosoustrojí s převodem podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že při najížděni turbosoustrojí s převodem generátor/motor (31) nejprve funguje jako hnací agregát, a přičemž za provozu po najetí funguje generátor/motor (31), zapojený jako generátor, jako hnaný agregát.
23. Turbosoustrojí s převodem podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň 50 % celkového výkonu strojové sestavy připadá na hlavní kompresor.
24. Turbosoustrojí s převodem podle nároku 1 nebo 11, vyznačující se tím, že vždy mezi pastorkovou hřídelí (22, 24, 26, 39, 43) a hnaným kolem (17) je uspořádáno vždy alespoň jedno mezikolo s hřídelí mezikola a je pevně spojeno s pastorkovou hřídelí (22, 24, 26, 39, 43) a s hnaným kolem (17).