DE60223317T2 - Ausgleichskolben für einen Kreiselverdichter - Google Patents

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    • Y02P30/40Ethylene production

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle und Dämpfung von subsynchronen Schwingungen von Kreiselverdichtern.
  • Kreiselverdichter sind im Allgemeinen Maschinen, die mit einem oder mehreren in Reihen angeordneten Laufrädern oder Rotoren, die mit radialen Laufschaufeln versehen sind und mittels eines Motors, der im Allgemeinen auf der Verdichterwelle selbst aufgekeilt ist, mit einer hohen Geschwindigkeit angetrieben werden, auf ein komprimierbares Fluid einen Druck aufbringen, der größer ist als derjenige, bei dem sie das Fluid empfangen, wodurch dem Letzteren die für diesen Druckanstieg erforderliche Energie zugeführt wird.
  • Gewöhnlich erfüllen die Zentrifugalverdichter eine große Vielfalt von nützlichen Funktionen mit Anforderungen an hohe Leistungsvermögen und mittlere bis geringe Drücke, beispielsweise in Kühlsystemen, in der petrochemischen Industrie, z. B. in Ethylensystemen, katalytischen Spaltsystemen und Einheiten zur Komprimierung von CO2 in Harnstoffsystemen, in der Energiewirtschaft, wie beispielsweise in Systemen für Flüssiggas, für Sauerstoff und in den Einheiten zur Verdichtung und Abgabe an den Gasleitungsservice. Die eingerichteten Druckniveaus sind im Allgemeinen sehr hoch, wobei die Drücke so viel wie 40 bar betragen.
  • Eine allgemeine Abbildung der Struktur eines Kreiselverdichters ist in 1 veranschaulicht, um das technische Problem, das die vorliegende Erfindung betrifft, zu veranschaulichen. Die Laufschaufeln des Rotors 1, d. h. des Drehteils, arbeiten mit einem Stator 2, d. h. einem ortsfesten Teil, zusammen, der zwischen den benachbarten Laufrädern eingefügt ist und durch den die Welle 3 hindurchfährt, die die Laufräder miteinander verbindet und trägt. Die Laufschaufeln des Rotors können unterschiedliche Formen aufweisen, wobei in 1 Laufräder 4 veranschaulicht sind, die als Laufschaufeln geschlossene Kanäle 5 aufweisen, die eine Struktur mit größerer Festigkeit und verbesserter Führung der Strömung ermöglichen. Der feststehende Teil oder Stator besteht aus einem Körper 6, der die Auslassöffnungen der geschlossenen Kanäle 5 des Laufrads 4 umgibt und in mehrere Ablenkleitschaufeln 8 unterteilt ist, die in den verschiedenen Stufen mit den Laufschaufeln oder Kanälen des vorhergehenden Laufrads zusammenwirken, um das Fluid mit einer hohen Geschwindigkeit zu empfangen, einen Teil der Geschwindigkeit, die das Fluid antreibt, in Druckenergie zu wandeln und es in den innersten Teil der Laufschaufeln des nachfolgenden Verdichterlaufrads abzulenken und einzuleiten. Der Druck des Fluids steigt somit von Stufe zu Stufe, bis er seinen endgültigen Wert erreicht.
  • In der Axialrichtung kommt es zur Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen den verschiedenen Stufen, die somit einen Einbau eines Systems aus Dichtungen zwischen dem Rotor und dem Stator jeder Stufe auf der Welle 3 des Rotors 1 erfordert (siehe z. B. XP-002252442), das das Phänomen des Rückflusses des komprimierten Fluids zu den vorhergehenden Stufen so weit wie möglich begrenzt, um die Verdichtungsleistung mit geeigneten Leistungswerten zu erhalten.
  • Wenn der Druckwert von einer stromaufwärtigen Stelle in der stromabwärtigen Richtung fortschreitet, kommt es somit an dem Rotorkörper in Folge des Auftretens von über ei ne Zeitspanne hinweg in dem System selbst unvermeidbaren Ungleichmäßigkeiten zu einer Erzeugung axialer und radialer Kräfte, die sowohl statisch als auch dynamisch ins Gleichgewicht gebracht und kompensiert werden müssen.
  • Eine der meisten durchforschten Eigenschaften der Rotoren von Kreiselverdichtern und von Drehmaschinen, die mit einer hohen Geschwindigkeit und mit Fluiden unter hohen Drücken arbeiten, ist ihre Dimensionsstabilität selbst in Gegenwart von Betriebsschwankungen, die durch vorübergehende Ungleichmäßigkeiten der stromaufwärtigen oder stromabwärtigen Strömung oder der realen Dichte oder des realen Drucks des Gases, an dem Arbeit verrichtet wird, herrühren. Die Kräfte, die durch diese Schwankungen der Dichte oder Drucks des Fluids erzeugt werden, führen in den Labyrinthen der Dichtungen an den Enden der Maschinen und der Kanäle von Stufe zu Stufe zu subsynchronen Schwingungen an dem Rotor, die für die Funktionsweise und Effizienz der Maschine äußerst schädlich sind. Dieser tangentiale Verlauf des Fluids hat in der Maschine oder, wenn ein Teil vorhanden ist, das mit begrenzten Toleranzen relativ zu einem feststehenden Teil rotiert, beispielsweise in den Dichtungseinheiten oder Ausgleichskolben destabilisierende Kräfte und Schwingungen zur Folge, die ausgeglichen und gedämpft werden müssen.
  • Das dynamische Verhalten des Rotors muss folglich stets kontrolliert und in dem Entwurfstadium der Anlage für jede spezielle Anwendung in Bezug auf ihre Stabilität im Hinblick auf Biegung sowie Torsion miteinbezogen werden. Aus diesem Grund und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die negative Einwirkung dieser Schwingungen auf den Rotor unmittelbar von der Biegung und der Torsion, die an diesem hervorgerufen werden, abhängt, gibt es als eine Lösung eine Tendenz hin zur Erhöhung der Steifigkeit des Rotors und zur Verringerung seiner Elastizität sowohl durch Verwendung von Wellen mit einem großen Durchmesser als auch durch Verkürzung ihrer Abschnittslänge mit freier Durchbiegung durch Verkürzung des Abstands zwischen den Stützlagern in einem weitgehend möglichen Maße.
  • Eine Folge des Schritts der Erhöhung des Durchmessers der Welle und der Verkürzung des Abstands zwischen den Lagern besteht darin, dass das Problem der Dichtungen an der Drehwelle und insbesondere der Dichtungen, die zwischen den Stufen mit dem höchsten Druck des Verdichters und der umgebenden Atmosphäre geschaffen werden soll, komplizierter wird. Eine Erhöhung des Durchmessers entspricht somit einer größeren linearen Ausbildung des zu kontrollierenden Spielraums, wodurch die Strömungen des komprimierten Fluids, das über den Spielraum der Dichtungen austritt, begrenzt wird.
  • In kürzlich entworfenen Verdichtern sind zur Dämpfung und Beschränkung des Schwingungsphänomens zusätzlich zu den normalen Lagern zur Abstützung, und um dem axialen Druck standzuhalten, Ausgleichskolben in den Endteilen der Antriebswelle des Verdichters eingefügt.
  • In Bezug auf den Spielraum, der zwischen den Elementen existiert, die die Dichtungen oder die Ausgleichskolben bilden und die zwischen dem Laufrad oder Rotorteil und dem feststehenden Teil oder Stator eingefügt sind, muss die Tatsache berücksichtigt werden, dass dieser Spielraum erforderlich ist und seine Dimensionen unter Berücksichtigung sowohl der vorhersehbaren Verformungen, die durch die mechanischen Beanspruchungen hervorgerufen werden, als auch der Dehnungen/Kontraktionen, die durch die Temperaturschwankungen hervorgerufen sind, geeignet sein müssen. Wenn die Biegeverformungen verschiedener Teile ausgewertet werden, müssen auch die Eigenfrequenzen der Teile und die Arten der Eigenschwingung im Sinne der Biegung und Torsion bei den verschiedenen Drehzahlen des Rotors mit berücksichtigt werden. Andererseits müssen, soweit thermische Bereiche betroffen sind, Dimensionsschwankungen berücksichtigt werden, die durch die Temperatur während der Übergangsphasen hervorgerufen sind, in denen der Stator und der Rotor mit einer größeren oder kleineren Geschwindigkeit in Bezug aufeinander sich aufheizen und abkühlen und somit sich ausdehnen oder schrumpfen können.
  • Ein äußerst enger Spielraum verursacht Reibung, Aufheizung und Verschleiß, was die Effizienz, den Nutzungsfaktor und die Standzeit zwischen technischen Kundendiensten der Maschine mindert. Ein zu großes Spiel beeinträchtigt die Leistung der Maschine.
  • Die Ausgleichskolben, die an den Enden der Verdichterwellen positioniert sind, können von verschiedener Art mit Körpern, die mit Hohlräumen oder Entlüftungsöffnungen versehen sind, sein und werden dazu verwendet, eine Dämpfungswirkung herbeizuführen, die eine Kontrolle bzw. Steuerung der subsynchronen Schwingungen des Verdichters unterstützt. In letzter Zeit ist in den Ausgleichskolben für Verdichter deutlicher Vorzug der Verwendung von Dichtungskörpern gegeben worden, die durch Fachleute allgemein als Waben bezeichnet werden. Diese Art eines Ausgleichskolbens ist zu Beispielszwecken in Einzelheiten in 1A veranschaulicht.
  • Auf der Seite des Rotors 1 ist an dem Körper der Welle 3 ein zylindrischer Körper 10 aufgekeilt, der als ein Ausgleichskolben dient und einen Raum 11 innerhalb des Verdichters, in dem ein größerer Druck herrscht, von einem Raum 12 trennt, in dem ein kleinerer Druck herrscht. Die äußere zylindrische Fläche 13 des Körpers 10 ist glatt und verläuft parallel zu der Achse der Welle 3. Auf der Seite des Stators 2, axial mit dem Ausgleichskolben 10 übereinstimmend, ist eine hohlzylindrische Struktur 15 eingebaut, die in ihrem Inneren eine Dichtung mit einem kreisringförmigen Körper 16 aufweist, der mit einer großen Anzahl von kleinen hohlen Zellen in Form einer Honigwabe versehen ist. Die Wabendichtung 16 kann in bekannter Weise aus Metall hergestellt sein und kann an der Struktur 15 durch herkömmliche Mittel gesichert sein, indem sie beispielsweise angelötet wird. Zwischen der Außenfläche 13 des Ausgleichskolbens 10 und der Oberfläche der Wabendichtung 16, die dieser gegenüberliegt, wird normalerweise ein Spalt oder Spielraum 17 mit einem im Wesentlichen konstanten Wert über die gesamte Länge, die durch den Kolben 10 beeinflusst wird, aufrechterhalten.
  • Der Effekt der Dämpfung der subsynchronen Schwingungen eines Verdichters, der durch diesen Kolben, der mit einer Wabendichtung versehen ist, erzielt wird, wird im Wesentlichen der kleinen Zellenstruktur zugerechnet, die derart einwirkt, dass sie die akustische Antwort des aus dem Hochdruckraum zu dem Niederdruckraum in dem Spielraum 17 zwischen dem Rotorteil und dem Statorteil abgeführten Fluids verändert. Dieser Effekt kann der Tatsache zugemessen werden, dass während seines Durchflusses das Fluid in der Tat eine Folge von weiteren und schmäleren Durchgängen vorfindet, in denen es sich in wiederholter Weise verlangsamt und beschleunigt, wobei es allmählich Energie und Druck verliert, die Schwingungen dämpft und Energie durch den Benuli-Effekt verliert.
  • Die vorliegende Erfindung strebt danach, eine Ausgleichskolbenvorrichtung zu schaffen, die bei der Dämpfung der Schwingungen der Rotoren für Kreiselverdichter effizienter ist, um beispielsweise ihre Dämpfungseffekte und ihre Anpassbarkeit an eine größere Anzahl industrieller Anwendungen zu verbessern.
  • Die Ausgleichskolbenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in ihrem allgemeinsten Lösungskonzept in dem ersten Patentanspruch definiert, wobei die abhängigen Ansprüche eine bevorzugte Ausführungsform, Varianten und Verbesserungen von dieser definieren.
  • Die Erfindung ist nachstehend in größeren Einzelheiten zu Beispielszwecken mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben:
  • 1 veranschaulicht die allgemeine Struktur eines Kreiselverdichters, der gemäß dem bekannten Stand der Technik mit einem Ausgleichskolben versehen ist, wie er im Detail in 1A veranschaulicht ist, um die Probleme, vor denen die vorliegende Erfindung steht und die Effekte, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden sollen, zu veranschaulichen.
  • 2 veranschaulicht ein Beispiel für den Aufbau der Ausgleichskolbenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Darstellung im Querschnitt.
  • 3 veranschaulicht in größerem strukturellen Detail eine Ausführungsform der in 2 schematisiert veranschaulichten Vorrichtung.
  • Die schematisierte Ausführungsform der Erfindung, die zu Beispielszwecken in 2 veranschaulicht ist, weist einen gesamten Aufbau auf, der demjenigen in 1A ähnlich ist, und ist veranschaulicht, wie sie stromabwärts von der Endstufe des Verdichters eingebaut ist.
  • Auf der Antriebswelle 3 des Verdichters, stromabwärts von der Endstufe des Verdichters 19 ist ein zylindrischer Körper 21 aufgekeilt, der als ein Ausgleichskolben dient und stets einen Raum 11 innerhalb des Verdichters, in dem ein größerer Druck herrscht, von einem Raum 12 trennt, in dem ein kleinerer Druck vorherrscht. In Bezug auf den Außendurchmesser D des zylindrischen Körpers 21 liegt die axiale Abmessung des zylindrischen Körpers in dem Intervall zwischen 0,15 D und 0,5 D und vorzugsweise zwischen 0,25 D und 0,4 D.
  • Die Außenfläche 22 des Körpers 21 ist glatt und weist eine leicht kugelstumpfförmige Ausbildung auf, so dass ein Spielraum oder Spalt 23 erhalten wird, der zwischen dem Rotorteil und dem Statorteil an dem Übergang von dem Raum mit dem größeren Druck zu dem Raum mit dem geringeren Druck, d. h. in der Richtung der Strömung des Gases durch den Spielraum größer wird. Zwischen der äußeren konischen Fläche 22 des Körpers 21 und der Oberfläche der Wabendichtung 16, die an dem Statorteil eingebaut ist und gegenüberliegt, wird somit ein Spielraum 23 mit einer Größe erhalten, die von einem kleineren Wert zu einem größeren Wert mit einem Verhältnis zwischen diesen zunimmt, das in dem Intervall von 1,15 bis 1,8 liegt und vorzugsweise zwischen 1,25 und 1,45 beträgt.
  • Auf der Seite des Stators 2, an seinem Teil, der den Ausgleichskolben 21 enthält, ist ferner eine hohlzylindrische Struktur 15 eingebaut, die in ihrem Inneren eine Dichtung aus einem kreisringförmigen Körper 16 aufweist, der eine große Anzahl von Hohlräumen, insbesondere in Form einer Honigwabe, beinhaltet. Die Tiefe der kleinen Zellen des ringförmigen Körpers, der an dem Stator angeschlossen ist, variiert in dem Intervall von 1,0 bis 10 mm und beträgt vorzugsweise zwischen 4 und 7 mm. Ringförmige Körper 16, die mit Dichtungen mit kleinen Zellen mit einer größeren Tiefe versehen sind, weisen einen größeren Dämpfungseffekt, jedoch mit einer Entwicklung auf, die schnell asymptotisch wird.
  • Die Wabendichtung mit einer auseinander laufenden konischen Gestalt ergibt eine Ausbildung des Spielraums, die in der Richtung der Strömung größer wird. Diese spezielle Konfiguration kann die Verteilung der Geschwindigkeit und der Dichte des Gases, das innerhalb der Dichtung mit einer im Wesentlichen spiralförmigen Bewegung strömt, deutlich verändern, wenn man die Drehgeschwindigkeit der Welle 3 und der Fläche 22 des Körpers des Kolbens in Bezug auf die Wabendichtung 16 berücksichtigt, die mit dem Stator verbunden ist. Das Ergebnis ist, dass diese Konfiguration die Dämpfungskräfte deutlich vergrößert, die den destabilisierenden Kräften entgegenwirken, die durch den tangentialen Verlauf des Gases sowohl in den Ausgleichstrommeln als auch überall, wo ein Drehteil vorhanden ist, dem ein feststehendes Teil gegenüberliegt, beispielsweise in dem Fall eines Rotors und eines Stators, hervorgerufen sind. Die Konizität des Spielraums in der Richtung des Austritts ist ausreichend effizient, um die Tangentialkomponenten der Geschwindigkeit des Gases in dem Kolben abzuschwächen.
  • Testversuche an industriellen Prototypen haben gezeigt, dass, wenn derselbe Mittelwert des Spielraums 23 zwischen dem Drehkörper und der feststehenden Dichtung aufrechterhalten wird und die Dimensionsverhältnisse zwischen dem Einlass und dem Auslass in dem Intervall zwischen 1,0 und 1,5 variiert werden, die Vergrößerung der Konizität des Spielraums in der Richtung der Strömung es möglich macht, eine Steigerung der Dämpfungseffekte zu erzielen, wenn die weiteren Parameter die gleichen bleiben. Während der Tests und während vergleichbare Testbedingungen aufrechterhalten worden sind, sind für eine Konizität, die dem Wert 1,27 entspricht, die Dämpfungssteigerungen des Kolbens mit konischem Spielraum, gemessen im Vergleich zu denjenigen, die mit einem Kolben mit zylindrischem Spielraum erhalten worden sind, in dem Intervall von 45% bis 93% erhalten worden; für eine Konizität, die dem Wert 1,43 entspricht, liegen diese Steigerungen in dem Intervall von 104% bis 220%. Unter diesen Bedingungen ändert sich die Strömungsrate des Abflusses durch den Spielraum des Kolbens nicht wesentlich mit der Konizität des letzteren in der Richtung des Abflusses, während eine deutliche Steigerung der Wirkung der Dämpfung der Effekte der tangentialen Komponenten vorliegt, denen die destabilisierenden Schwingungen zugemessen werden.
  • In der Ausführungsform, wie sie in 2 veranschaulicht ist, ist die kegelstumpfförmige Ausbildung der Außenfläche 22 des Körpers 23 mit einer regelmäßigen Neigung veranschaulicht; diese Neigung bzw. dieses Gefälle kann in der Axialrichtung variiert werden und kann in mehrere Abschnitte mit verschiedenen Neigungen unterteilt werden, oder sie kann entsprechend einer Kurve gestaltet sein, wenn vorausgesetzt wird, dass dies zu einem Spielraum oder Spalt führt, der insgesamt in der Richtung des Abflusses größer wird.
  • 3 veranschaulicht eine im Vergleich zu der eher schematisierten Ausführungsform nach 2 detailliertere Ausführungsform des Ausgleichskolbens gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Im Allgemeinen sind Kreiselverdichter auf industrieller Basis gemäß standardgemäßen Baureihen mit steigenden Leistungsfähigkeiten geschaffen und können einen weiten Bereich industrieller Anwendungen abdecken, von denen das für den Betrieb, für den es benötigt wird, geeignetste Modell von Fall zu Fall ausgewählt wird. Dieses Modell wird anschließend an die speziellen Anforderungen des Falls angepasst, und zwar entsprechend den Varianten und mit Zubehörteilen, die bereits verfügbar und vorgesehen sind, oder es kann in einzelnen Fällen leicht vorbereitet werden.
  • Je nach den speziellen Betriebsweisen, für die ein standardgemäßer Kreiselverdichter in den Serien bestimmt ist, variieren in jedem Fall die erforderlichen Leistungsgrade (z. B. die Strömungsrate, Saug- und Zuführdruck), und es kann auch eine Streuung der physikalischen Eigenschaften des zu komprimierenden Gases vorliegen (z. B. Molekulargewicht, Viskosität, spezifische Wärme, Einlasstemperatur sowie ihr Schwankungsbereich) vorliegen; es gibt folglich auch eine Schwankung der Dimensionen und Ausgestaltung des für diesen speziellen Betrieb erforderlichen Ausgleichskolbens.
  • Während in den Anwendungen der petrochemischen Industrie die Schwankungen der erforderlichen Leistungsniveaus über eine Zeitdauer hinweg in vorhersehbarer Weise begrenzt sind, sind in den Anwendungen der Energiewirtschaft, wie beispielsweise für den Betrieb der Kompression und Abgabe in Gasleitungen die vorhersehbaren Schwankungen der Leistungsniveaus, die von dem Verdichter gefordert werden, im Allgemeinen viel größer, so dass folglich über ihren gesamten Bereich hinweg die Dämpfung der subsynchronen Schwingungen effizient sein muss.
  • Es muss auch berücksichtigt werden, dass die Ausgleichskolben auch einem Verschleiß und einer Beschädigung unterliegen, die auf die Gegenwart des sehr beschränkten Spielraums zwischen dem Statorteil und dem Rotorteil zurückzuführen sind, so dass es folglich ratsam ist, die Möglichkeit einer Demontage und Umrüstung des Kolbens sowohl für den Zweck der Instandhaltung als auch für einen Austausch und eine Modifikation seiner Teile vorzusehen. Die Aufgabe ist folglich, den Ausgleichskolben gemäß der Erfindung mit Teilen zu erzeugen, die entfernt und ersetzt werden können, so dass er an das Statorteil und an das Rotorteil angepasst werden kann, und zwar mit der Möglichkeit einer Modifikation, einer Anpassung und eines Ausbaus für die Zwecke einer Instandhaltung sowie Anpassung, um die beiden Teile für den speziellen Betrieb, für den der Kreiselverdichter in der praktischen Anwendung bestimmt ist, auszulegen und vorzubereiten.
  • Wie zu Beispielszwecken in 3 veranschaulicht, ist der zylindrische Körper 31 in Form eines Torus mit einem Querschnitt in Gestalt eines T erzeugt, so dass er mit der axialen Abmessung, Konizität und dem mittleren Spielraum 33 in Bezug auf die Oberfläche der Wabendichtung, die diesem auf der Statorseite gegenüberliegt, versehen ist. Diese Abmessungen entsprechen den speziellen Anforderungen hinsichtlich des Ausgleichs und der Dämpfung in dem Betrieb, für den der Verdichter bestimmt ist.
  • Bei seiner Proportionierung bzw. Auslegung ist es der Umfangsteil des T, der modifiziert werden muss, um den Spielraum zwischen dem Stator und dem Rotor zu schaffen sowie um die Effekte der Dämpfung und Abdichtung zwischen den Teilen zu erzielen, die sich in einer Relativbewegung zueinander befinden. Der verbleibende Teil des Kolbens 31 erfüllt im Wesentlichen das Bedürfnis nach einer gesamten Steifigkeit des Kolbens und sorgt nach einer Verbindung mit der Welle 3.
  • Das innere Loch des Torus, das der Körper 31 bildet, weist eine Abmessung und eine Endbearbeitung auf, die ihm ermöglichen, auf der Welle 3 eingebaut zu werden, indem er mit Abstützung aufgekeilt und an dem zylindrischen Ansatz 35, der auf der Welle selbst vorgesehen ist, beispielsweise mittels einer Reihe von Bolzen 36 gesichert wird, die aus Einfachheitsgründen in Form einer Strichpunktlinie veranschaulicht sind, entlang seines Umfangs verteilt sind und durch den Körper 21 vorgesehene Löcher mit einer geeigneten Größe hindurchführen.
  • Auf der Seite des Stators 2, axial mit dem Körper 31 übereinstimmend, der an dem Rotor angeschlossen ist, ist eine hohlzylindrische Struktur 37 eingebaut, die in einer fortgesetzten Weise in ihrem Inneren und in ihrem zentralen Teil eine Ringdichtung 16 mit Hohlräumen in Form einer Honigwabe aufweist.
  • Zu diesem Zweck weist der nützliche Teil der Dichtung 16 eine axiale Länge auf, die im Wesentlichen gleich derjenigen des äußeren T des Körpers 31 ist, der mit dem Rotor verbunden ist. Wie bereits erwähnt, ist diese Dichtung aus einem Metall, in einer bekannten Weise hergestellt und an der Struktur 37 durch Anlöten oder durch äquivalente Mittel gesichert.
  • Diese Verbindungsart ermöglicht einen Austausch der Wabendichtungen, die sich in Folge von Verschleiß oder Beschädigung während des Einsatzes des Verdichters verschlechtert haben, in der Werkstätte.
  • Nachdem das Anschlusslöten ausgeführt worden ist, wird die Innenfläche der Wabendichtung 16 bearbeitet und überprüft um sicherzustellen, dass sie die richtige Höhenlage und die kreiszylindrische Ausbildung aufweist, die sie benötigt, um den Spielraum 33 festzulegen, der zwischen der Statordichtung und dem zylindrischen Körper 31 benötigt wird, der an dem Rotor gesichert ist. Zwischen der Außenfläche 32 des Ausgleichskolbens 31, der an dem Rotor angeschlossen ist, und der Oberfläche der Wabendichtung 16, die diesem gegenüberliegt, wird normalerweise ein Spielraum aufrechterhalten, der eine Ausbildung und eine Größe aufweist, die für die durch den Kolben 31 beeinflusste Länge im Voraus bestimmt sind.
  • In den beiden Teilen der Struktur 37 außerhalb der Wabendichtung 16 sind Löcher zur Sicherung der Struktur 37 an dem Körper des Stators 2, beispielsweise mittels Schrauben, die durch diese Löcher hindurchführen und die zur Vereinfachung der Zeichnung in Form einer gestrichelten Linie veranschaulicht sind, vorgesehen.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht es, den Ausgleichskolben, der für den Betrieb, für den der Verdichter bestimmt ist, geeignet proportioniert und vorbereitet ist, zu erzeugen und einzubauen sowie den Kolben zu überholen, Instand zu halten und zu reparieren.

Claims (7)

  1. Ausgleichskolben für Kreiselverdichter zur Steuerung und Dämpfung von subsynchronen Schwingungen, der aufweist: – einen zylindrischen Körper (21, 31), der auf der Antriebswelle (3) des Verdichters aufgekeilt ist und einen Raum (11), in dem ein größerer Druck herrscht, von einem Raum (12) trennt, in dem ein geringerer Druck vorhanden ist; – eine hohle zylindrische Struktur (15, 37), die in ihrem Innenraum eine Dichtung aus einem ringförmigen Körper (16) aufweist, der eine große Anzahl von kleinen Wabenzellen enthält, die auf der Seite des Stators (2), in Axialrichtung dem zylindrischen Körper (31, 32) entsprechend eingebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (22, 32) des Körpers (21, 31) glatt ist und eine leicht kegelstumpfförmige Ausbildung aufweist, um einen Spielraum zwischen dem Rotorteil und dem Statorteil zu erhalten, der in der Richtung der Strömung des Gases durch den Spielraum größer wird, so dass zwischen der konischen Außenfläche (22, 32) des Körpers (21, 31) und der dieser gegenüberliegenden Oberfläche der Dichtung (16), die an dem Statorteil eingebaut ist, ein Spiel erhalten wird, der von einem kleineren Wert zu einem größeren Wert zunimmt, wobei er ein Verhältnis zwischen dem größeren Wert und dem kleineren Wert aufweist, der innerhalb des Intervalls von 1,15 bis 1,8 liegt.
  2. Ausgleichskolben nach Anspruch 1 für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem größeren Wert und dem kleineren Wert zwischen 1,25 und 1,45 beträgt.
  3. Ausgleichskolben nach Anspruch 1 oder 2 für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf den Außendurchmesser (D) des zylindrischen Körpers (21, 31) die axiale Abmessung des zylindrischen Körpers in dem Intervall von 0,15 D bis 0,5 D und vorzugsweise zwischen 0,25 D und 0,4 D liegt.
  4. Ausgleichskolben nach Anspruch 1, 2 oder 3 für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass die hohle, zylindrische Struktur (15, 37), die an dem Stator eingebaut ist, in ihrem Innenraum eine Dichtung aus einem ringförmigen Körper (16) von kleinen Wabenzellen mit einer Tiefe in dem Intervall von 1,0 mm bis 10 mm und vorzugsweise zwischen 4 mm und 7 mm aufweist.
  5. Ausgleichskolben nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmige Ausbildung der Außenfläche des Körpers (21, 31) in der Axialrichtung variierend erzeugt ist, wobei sie in mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen Steigungen unterteilt ist, so dass sie zu einem Spielraum führt, der insgesamt in der Richtung der Strömung des Gases zunimmt.
  6. Ausgleichskolben nach Anspruch 5 für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmi ge Ausbildung der Außenfläche des Körpers (21, 31) mit einer gekrümmten Linie erzeugt ist.
  7. Ausgleichskolben nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch für Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der zylindrische Körper (21, 31), der auf die Antriebswelle aufgekeilt ist, als auch die hohle zylindrische Struktur (15, 37), die die Dichtung (16) aus kleinen Wabenzellen trägt, derart hergestellt sind, dass sie jeweils in Bezug auf den Rotor und den Stator gelöst und ersetzt werden können, um die beiden Teile in einer für den speziellen Einsatz des Kreiselverdichters geeigneten Weise anzupassen und vorzubereiten.
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