DE3608029C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalverdichter der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Ein derartiger Zentrifugalverdichter soll zunächst anhand von Fig. 5 beschrieben werden, in der eine herkömmliche Kom­ pressoranordnung dargestellt ist, die aus einer Dampfturbine 30 und zwei Sätzen von Zentrifugalverdichtern 40, 40′ beste­ hen. Für Überhol- und Wartungsarbeiten eines Verdichters 40 in dieser Anordnung ist es unumgänglich notwendig, die Hauptkammer-Kopfkammer-Anordnung 5, 7, 5′ des Verdichters 40 aus dem Verbund zu lösen und an einen gesonderten Werkstatt­ platz zu überführen.

Bei dieser Gelegenheit müssen die verschiedenen Rohrverbin­ dungen 9 an Flanschen 8 und 10 gelöst werden. Diese Zerle­ gungsarbeit muß in dem engen Raum zwischen dem einen Ver­ dichter 40 und dem benachbarten Verdichter 40′ durchgeführt werden. Dieser herkömmliche Aufbau ist somit für Montage- und Demontagearbeiten sehr ungünstig. Da in der dargestell­ ten, herkömmlichen Anordnung außerdem ein Teil der ange­ flanschten Rohrleitungsenden nach dem Abschrauben von den Kopfkammern 5, 5′ ohne Stütze in der Luft hängen würde, was in vielen Fällen gewährleistet wäre, ist es ratsam oder sogar notwendig, die Flanschverbindungen 20 in der Nähe der Boden­ platte 41 der gesamten externen Rohrleitungsverbindung 9 ab­ zuschrauben.

Insgesamt läßt sich also feststellen, daß bei diesem her­ kömmlichen Aufbau, bedingt durch die Anflanschung der Rohr­ verbindungen 9 an die Kopfkammern 5, 5′ eine große Zahl von Rohrleitungsabschnitten, teilweise auf engem Raum, zerlegt werden muß, was viel Zeit erfordert.

Bei dem aus der DE-OS 26 27 195 bekannten Zentrifugalver­ dichter der eingangs genannten Art sind die Rohrverbindungen im Stirnbereich des Verdichters ausschließlich am Umfang der Kopfkammer angebracht, so daß der Nachteil beengter Mon­ tageverhältnisse hier nicht auftritt. Dafür müssen aber die am Umfangsteil der Kopfkammer bzw. der Hauptkammer ange­ schraubten Rohrleitungen bei einer Entfernung der Hauptkam­ mer nicht nur einzeln von dieser abgeschraubt, sondern auch insgesamt entfernt werden, um die Hauptkammer und die Kopf­ kammer aus diesem Bereich herausnehmen zu können. Damit ge­ stalten sich also auch bei diesem bekannten Zentrifugalver­ dichter die Montage- und Demontagearbeiten ausgesprochen aufwendig.

Weiterhin ist es bekannt, gebogene Rohrleitungen an die Kopfkammer eines eingangs genannten Verdichters anzuschwei­ ßen. Fig. 4 zeigt eine solche Anordnung einer gebogenen Rohrleitung 9′ , die mit einem Ende an eine Endfläche der Kopfkammer 5 angeschweißt ist, wobei ein Flansch 10 einer äußeren Rohrleitung 9 an einem Flansch 10′ angebracht ist, der am anderen Ende der Rohrleitung 9′ vorgesehen ist. Von Nachteil bei dieser Leitungsanordnung ist es, daß, da die Rohrleitung 9′ gebogen ist, die Abmessung des Zentrifugal­ verdichters in axialer Richtung groß wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zentrifugalverdichter der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, bei dem Montage- und Demontagearbeiten im Bereich der Versorgungsleitungen einfacher durchgeführt werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs.

Demnach besteht der Kern der Erfindung darin, sämtliche Ver­ sorgungsleitungen an einem ringförmigen Körper anzuordnen, der am außenliegenden Ende der jeweiligen Kopfkammer ange­ schlossen ist, und auf einfache Weise von der Kopfkammer ge­ löst werden kann. Durch das Lösen dieses ringförmigen Kör­ pers von der Kopfkammer sind alle Rohrleitungen vom Haupt­ körper des Zentrifugalverdichters getrennt, ohne daß sie im einzelnen abgeschraubt oder sonstwie bewegt werden müssen.

Im nachfolgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung nä­ her beschrieben werden; in dieser zeigt

Fig. 1 eine seitliche Längsschnittansicht einer bevorzug­ ten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zentri­ fugalverdichters;

Fig. 2 eine Stirnansicht des Verdichters von Fig. 1;

Fig. 3 eine im Längsschnitt gehaltene Teilseitenansicht des ringförmigen Körpers des Zentrifugalverdichters von Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Versorgungsleitung bei ei­ nem Zentrifugalverdichter nach dem Stand der Tech­ nik;

Fig. 5 eine herkömmliche Kompressoranordnung mit zwei Sät­ zen von Zentrifugalverdichtern nach dem Stand der Technik und

Fig. 6 eine herkömmliche Kompressoranordnung mit zwei Sät­ zen von erfindungsgemäßen Zentrifugalverdichtern.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Zentrifugalverdichters gemäß der Erfindung an­ hand der Fig. 1 bis 3 erläutert.

In Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen 1 das Laufrad einer letzten Stufe, und das Bezugszeichen 2 eine Abgabeöffnung. Laufräder einschließlich des Laufrades 1 der letzten Stufe und die Abgabeöffnung 2 sind in einer Hauptkammer 7 vorgesehen, und Gas, welches von dem Laufrad 1 der letzten Stufe verdichtet ist, wird über die Abgabeöffnung 2 nach außen geliefert. Zu­ sätzlich bezeichnen das Bezugszeichen 3 eine Wellen­ dichtung, das Bezugszeichen 4 Lager, das Bezugszei­ chen 5 eine Kopfkammer, das Bezugszeichen A eine Ausgleichskolbenkammer, das Bezugszeichen A 1 einen Gasabgabedurchgang, um Gas aus der Ausgleichskolben­ kammer A nach außen zu führen, um den Druck in der Ausgleichskolbenkammer A mit dem Saugdruck des Ver­ dichters auszugleichen, das Bezugszeichen B eine Leckgaskammer, das Bezugszeichen B 1 einen Durchgang zum Herausführen von Leckgas aus der Leckgaskammer B nach außen, das Bezugszeichen C eine Austritts­ ölkammer, das Bezugszeichen C 1 einen Austrittsdurch­ gang zum Abgeben von Wellendichtungsöl aus der Aus­ trittsölkammer C nach außen, das Bezugszeichen D 1 einen Durchgang, um Leiterdrähte für Überwachungs­ instrumente heauszuführen, das Bezugszeichen E 1 einen Durchgang zum Zuführen von Wellendichtungsöl zu der Wellendichtung 3, das Bezugszeichen E 2 einen Durchgang zum Abgeben oder Herausführen von Wellen­ dichtungsöl aus dem Wellenlager 3 nach außen, das Bezugszeichen F 1 einen Durchgang zum Zuführen von Schmieröl zu den Lagern 4, das Bezugszeichen F 2 einen Durchgang zum Abgeben oder Herausführen von Schmieröl aus den Lagern 4 nach außen, und das Be­ zugszeichen 11 eine Wellenverbindung. Die Wellen­ dichtung 3, die Lager 4 und die verschiedenen Arten von Hilfsdurchgängen A 1, B 1, C 1, D 1, E 1, E 2, F 1 und F 2 sind in der Kopfkammer vorgesehen, die ihrerseits mittels Bolzen 6 an der Hauptkammer 7 angebracht ist.

Weiterhin ist in den Fig. 1, 2 und 3 ein ringför­ miger Körper 12 dargestellt, der in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt ist. Ferner bezeichnen das Bezugszeichen 13 Dichtungsringe in Form von O-Ringen, die zwischen dem ringförmigen Körper 12 und der Kopfkammer 5 angeordnet sind, und das Bezugszei­ chen 14 eine Mehrzahl von Bolzen zum sicheren Befe­ stigen des ringförmigen Körpers 12 an der Kopfkammer 5. Der Spalt bzw. der Spielraum zwischen der Kopfkammer 5 und dem ringförmigen Körper 12 kann mittels der O-Ringe 13 und der betreffenden Bolzen 14 vollkommen abgedichtet werden. Zusätzlich sind der ringförmige Körper 12 und die Kopfkammer 5 gemeinsam mittels der Bolzen 6 an der Hauptkammer 7 angebracht. Das Bezugs­ zeichen A 1′ bezeichnet einen Durchgang, der mit dem oben beschriebenen Gasabgabedurchgang A 1 verbunden ist, und dieser Durchgang ist in dem ringförmigen Körper 12 vorgesehen. Das andere Ende des Durchganges A 1′ öffnet sich an der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Körpers 12. Die Bezugszeichen 15 und 15′ bezeichnen äußere Rohrleitungen, die mit dem Durchgang A 1′ ver­ bunden sind, während die Bezugszeichen 10 und 10′ Flansche bezeichnen zum Verbinden der äußeren Rohrlei­ tungen 15 und 15′ miteinander. Ein Ende der äußeren Rohrleitung 15′ ist an die äußere Umfangsfläche des ringförmigen Körpers 12 angeschweißt. Die anderen Hilfsdurchgänge B 1, C 1, D 1, E 1, E 2, F 1 und F 2 stehen ebenfalls mit anderen äußeren Rohrleitungen 15′ über Durchgänge in Verbindung, die dem Durchgang A 1′ ähn­ lich sind und in gleicher Weise in dem ringförmigen Körper 12 vorgesehen sind. Jedoch sind diese anderen Durchgänge in dem ringförmigen Körper 12, anders als der Durchgang A 1′, in der Zeichnung nicht dargestellt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise des Zentrifugalver­ dichters gemäß den Fig. 1 bis 3 im einzelnen er­ läutert. Gas, welches von dem Laufrad 1 der letzten Stufe verdichtet worden ist, wird über die Abgabeöff­ nung 2 nach außen geliefert. Um weiterhin den Druck in der Kolbenausgleichskammer A mit dem Saugdruck des Verdichters auszugleichen, wird das Gas in der Aus­ gleichskolbenkammer A nach außen geführt über den Gasabgabedurchgang A 1, den Durchgang A 1′ in dem ring­ förmigen Körper 12 und die äußeren Rohrleitungen 15′ und 15. Weiterhin wird auch das Leckgas aus der Leck­ gaskammer B nach außen geführt über den Leckgasdurch­ gang B 1 und den betreffenden nicht dargestellten Durchgang in dem ringförmigen Körper 12. Zusätzlich wird Wellendichtungsöl in der Austrittsölkammer C nach außen abgegeben über den Abgabedurchgang C 1, den nicht dargestellten betreffenden Durchgang in dem ringförmigen Körper 12 und die äußeren Rohrleitungen 15 und 15′. Wellendichtungsöl wird der Wellendichtung 3 zugeführt über die äußeren Rohrleitungen 15′ und 15, den nicht dargestellten betreffenden Durchgang in dem ringförmigen Körper 12 und den Zuführdurch­ gang E 1. Wellendichtungsöl, welches von der Wellen­ dichtung 3 kommt, wird nach außen abgegeben über den Abgabedurchgang E 2, den nicht dargestellten betref­ fenden Durchgang in dem Ringkörper 12 und die äußeren Rohrleitungen 15′ und 15. Schmieröl wird den Lagern 4 über die äußeren Rohrleitungen 15′ und 15, den nicht dargestellten betreffenden Durchgang in dem ringför­ migen Körper 12 und dem Zuführdurchgang F 1 zugeführt. Schmieröl, welches von den Lagern 4 kommt, wird über den Abgabedurchgang F 2, den nicht dargestellten be­ treffenden Durchgang in dem ringförmigen Körper 12 und den äußeren Rohrleitungen 15′ und 15 abgegeben.

Bei einem Zentrifugalverdichter gemäß der Erfindung besteht, da ein ringförmiger Körper 12 an einem Ende der Kopfkammer 5 über eine Dichtungseinrichtung an­ gebracht ist, Durchgänge in dem ringförmigen Körper 12 gebildet sind, die mit betreffenden Durchgängen verschiedener Arten von Hilfsdurchgängen in Verbindung gebracht werden können, und äußere Rohrleitungen, die mit den betreffenden Durchgängen in Verbindung stehen, an einem äußeren Umfangsteil des ringförmigen Körpers 12 sicher befestigt sind, keine Notwendigkeit, den Durchmesser der äußeren Rohrleitungen zu verringern, so daß der Druckverlust in den äußeren Rohrleitungen verringert werden kann. Zusätzlich kann, da die äußeren Rohrleitungen, die mit betreffenden Durchgän­ gen in dem ringförmigen Körper in Verbindung stehen, an einem äußeren Umfangsteil des ringförmigen Körpers 12 sicher befestigt sind, das Anbringen und Abnehmen der äußeren Rohrleitungen am äußeren Umfangsteil des ringförmigen Körpers 12 ausgeführt werden, so daß die Montage und die Demontage beträchtlich erleichtert sind. Da weiterhin die äußeren Rohrleitungen sich von der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Körpers 12 radial nach außen erstrecken, besteht ein Vorteil darin, daß der Zentrifugalverdichter in axialer Rich­ tung keine große Länge zu haben braucht, so daß auch die axiale Länge des Wellenverbindungsteiles nicht vergrößert ist.

Fig. 6 zeigt eine herkömmliche Kompressoranordnung, deren Aufbau im wesentlichen demjenigen der einleitend beschriebe­ nen Fig. 5 entspricht, in der zwei Zentrifugalverdichter nach dem Stand der Technik verwendet werden. Im Gegensatz zu Fig. 5 enthält die Anordnung von Fig. 6 jedoch erfindungsge­ mäß mit ringförmigen Körpern versehene Zentrifugalverdich­ ter. Gleiche Teile in diesen beiden Figuren sind mit den­ selben Bezugszeichen bezeichnet.

Auch bei der Anordnung von Fig. 6 ist eine Dampfturbine 41 mit zwei Sätzen von Verdichtern 40 und 40′ verbunden, bei de­ nen die externen Verbindungsleitungen 15 an die stirnseitig an die Kopfkammern angebrachten ringförmigen Körper 12, 12′ angeflanscht sind. Alle diese Leitungen können somit von der Hauptkammer-Kopfkammer-Anordnung 5, 7, 5′ auf einfache Weise dadurch gelöst werden, daß die die ringförmigen Körper 12, 12′ mit den Kopfkammern 5, 5′ verbindenden Bolzen gelöst werden, wodurch die Rohrleitungen 15 mit den ringförmigen Körpern 12, 12′ in ihrer ursprünglichen Position gegenüber der Bodenplatte 41 verbleiben können, während die Hauptkammer- Kopfkammer-Anordnung 5, 7, 5′ herausgenommen wird. Da die Rohrleitungen 15 sich nicht in axialer Richtung erstrecken, ist ein Lösen der Verbindungsbolzen 14 ebenfalls sehr ein­ fach, so daß insgesamt die Handhabbarkeit dieser Anordnung und die Montage- bzw. Demontagearbeiten im Vergleich zu ei­ ner Kompressoranordnung mit Zentrifugalverdichtern nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 5 entscheidend erleichtert wer­ den.

Claims (1)

1. Zentrifugalverdichter mit einer Hauptkammer (7), in welcher ein Laufrad (1) zum Verdichten eines Gases vorgesehen ist, und mit einer Kopfkammer (5), in der verschiedene Arten von Hilfsdurchgängen vorgesehen sind, die mit äußeren Rohrleitungen in Verbindung stehen, wobei die Kopfkammer an der Hauptkammer ange­ bracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Kopfkammer (5) über eine Dichtungs­ einrichtung (13) ein ringförmiger Körper (12) ange­ bracht ist, in welchem Durchgänge (z. B. A 1′) vorge­ sehen sind, die mit betreffenden Durchgängen der verschiedenen Arten von Hilfsdurchgängen in Verbin­ dung bringbar sind, und daß äußere Rohrleitungen (15, 15′), die mit den betreffenden Durchgängen in Verbindung stehen, an einem äußeren Umfangsteil des ringförmigen Körpers befestigt sind.