FR2854207A1

FR2854207A1 - Centrifugal compressor assembly, has compressor including assembly of compression cells, and two axle ends that are respectively disposed between rotor and inlet cell and between rotor and outlet cell

Info

Publication number: FR2854207A1
Application number: FR0305186A
Authority: FR
Inventors: Patrick Friez
Original assignee: Thermodyn SAS
Current assignee: Thermodyn SAS
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-10-29
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: FR2854207B1; DE602004000354D1; NO20041686L; EP1473462B1; DE602004000354T2; EP1473462A1

Abstract

The assembly has a compressor (36) with a cylindrical envelope (40) having an assembly of compression cells (42,44,46,48) each constituting a compression stage. The cells are arranged between an inlet cell having an inlet duct for supplying the compression stages and an outlet cell defining a discharge volute. Two axle ends are respectively disposed between a rotor and the inlet cell and between the rotor and outlet cell. The rotor is driven by an electric motor and each of the compression cells includes a radial impeller driven by the rotor.

Description

Groupe compresseur à montage en cartoucheCartridge-mounted compressor unit

L'invention concerne un groupe compresseur centrifuge ou groupe motocompresseur. Plus particulièrement, l'invention concerne 5 un groupe compresseur centrifuge à plan de joint vertical, c'est-à-dire un groupe compresseur dont le compresseur est fermé par deux couvercles d'extrémité et composé d'une ou de plusieurs sections de compression placées en ligne. The invention relates to a centrifugal compressor group or compressor unit. More particularly, the invention relates to a centrifugal compressor group with a vertical joint plane, that is to say a compressor group whose compressor is closed by two end covers and composed of one or more compression sections. placed online.

Une application particulièrement intéressante d'un tel groupe 10 compresseur concerne la réalisation d'un groupe compresseur intégré, c'est-à-dire un groupe compresseur qui comporte un moteur électrique entraînant un rotor et un compresseur comprenant un ensemble d'au moins une roue à aubes de compression disposée sur un arbre mené entraîné par le rotor, l'ensemble étant monté dans un carter commun 15 étanche au gaz manipulé par le groupe compresseur. A particularly interesting application of such a compressor group relates to the production of an integrated compressor group, that is to say a compressor group which comprises an electric motor driving a rotor and a compressor comprising a set of at least one compression impeller disposed on a driven shaft driven by the rotor, the assembly being mounted in a common gas-tight casing 15 handled by the compressor unit.

Cependant, l'invention s'applique de manière générale à tout compresseur pouvant être constitué d'une cartouche comprenant un rotor supporté par des paliers et un stator aérodynamique pourvu de moyens d'étanchéité de bout d'arbre montés dans une enveloppe, ces 20 différents composants pouvant ou non baigner dans le gaz manipulé par le compresseur. However, the invention generally applies to any compressor which may consist of a cartridge comprising a rotor supported by bearings and an aerodynamic stator provided with shaft end sealing means mounted in an envelope, these 20 different components which may or may not be immersed in the gas handled by the compressor.

De tels compresseurs peuvent être entraînés par tous types de moyens moteurs, par exemple des moyens moteurs électriques à vitesse fixe ou variable, à grande vitesse ou non, ou par une turbine à vapeur, 25 une turbine à gaz,...un multiplicateur de vitesse ou un variateur mécanique de vitesse pouvant être placé si nécessaire entre l'entraîneur et le compresseur. Such compressors can be driven by all types of motor means, for example electric motor means at fixed or variable speed, high speed or not, or by a steam turbine, a gas turbine, ... a multiplier of speed or a mechanical speed variator that can be placed if necessary between the driver and the compressor.

En se référant à la figure 1, un compresseur d'un groupe motocompresseur à plan de joint vertical conventionnel comporte 30 classiquement une enveloppe 10 généralement cylindrique, pourvue d'un fond 12 à l'intérieur duquel sont montées les différentes parties du compresseur, à savoir le rotor 14, le stator 16 de la partie aérodynamique du compresseur, les moyens d'étanchéités de bout d'arbre 18 et 20, des paliers radiaux, tels que 21, ainsi qu'une pivoterie 22 assurant le guidage axial du rotor 14 et constituant une butée limitant le déplacement axial du rotor lors du fonctionnement du compresseur. Referring to FIG. 1, a compressor of a compressor unit with a conventional vertical joint plane conventionally comprises a generally cylindrical casing 10, provided with a bottom 12 inside which the various parts of the compressor are mounted, at namely the rotor 14, the stator 16 of the aerodynamic part of the compressor, the shaft end sealing means 18 and 20, radial bearings, such as 21, as well as a pivot 22 ensuring the axial guidance of the rotor 14 and constituting a stop limiting the axial displacement of the rotor during the operation of the compressor.

L'ensemble est fermé par un couvercle 24 fixé sur l'enveloppe par exemple par vissage ou au moyen d'un anneau de cisaillement 26. The assembly is closed by a cover 24 fixed to the envelope, for example by screwing or by means of a shear ring 26.

En ce qui concerne les éléments statoriques 16, ceux-ci 10 comportent une cellule d'entrée 28 délimitant un conduit d'admission destiné à l'alimentation du compresseur en gaz, et un ou plusieurs diaphragmes 29 destinés à collecter le gaz à la sortie de chaque roue à aubes, tel que 30, pour le ralentir dans un diffuseur radial 31 puis à le guider vers la roue suivante par un canal de retour 32. Enfin, une 15 cellule de sortie 34, qui comporte une volute de refoulement, assure la collecte du gaz en sortie de.la dernière roue à aubes du compresseur et le guide vers une tubulure de refoulement. As regards the stator elements 16, these 10 comprise an inlet cell 28 delimiting an intake duct intended for supplying the compressor with gas, and one or more diaphragms 29 intended for collecting the gas at the outlet of each impeller, such as 30, to slow it down in a radial diffuser 31 and then to guide it to the next wheel by a return channel 32. Finally, an outlet cell 34, which includes a discharge volute, ensures collecting the gas at the outlet of the last impeller of the compressor and guiding it to a discharge pipe.

Pour assurer l'étanchéité de l'ensemble, des dispositifs d'étanchéité de bout d'arbre 18 et 20 sont montés respectivement dans 20 le fond 12 de l'enveloppe 10 et dans le couvercle 24. To seal the assembly, shaft end sealing devices 18 and 20 are mounted respectively in the bottom 12 of the casing 10 and in the cover 24.

Dans cette disposition, les forces axiales générées par la répartition de pression à l'intérieur du compresseur, dues à la mise en oeuvre des roues à aubes, mettent sous contrainte de traction les systèmes de fixation du stator de la partie aérodynamique du 25 turbocompresseur. En effet, l'élévation de pression au sein de chaque cellule de compression provoque l'apparition d'efforts au sein du diffuseur radial et du canal de retour, tendant à écarter les cellules. In this arrangement, the axial forces generated by the pressure distribution inside the compressor, due to the use of impellers, put under tensile stress the stator fastening systems of the aerodynamic part of the turbocharger. In fact, the increase in pressure within each compression cell causes the appearance of forces within the radial diffuser and the return channel, tending to spread the cells apart.

Ceci est en particulier le cas au niveau de la volute et de certains éléments du stator, mais de tels efforts s'appliquent de manière accrue 30 sur les dispositifs d'étanchéité de bout d'arbre et sur la pivoterie 22. This is in particular the case at the level of the volute and of certain elements of the stator, but such forces are applied more and more on the shaft end sealing devices and on the pivoting 22.

Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient et de fournir un groupe compresseur notamment de type à plan de joint permettant d'éviter l'apparition d'efforts sur les éléments de montage des différentes parties constitutives du compresseur et facilitant en outre l'assemblage et la maintenance d'un tel compresseur. The object of the invention is to overcome this drawback and to provide a compressor unit, in particular of the joint plane type, making it possible to avoid the appearance of forces on the mounting elements of the various component parts of the compressor and further facilitating the 'assembly and maintenance of such a compressor.

Selon l'invention, il est donc proposé un groupe compresseur, 5 comprenant un moteur électrique entraînant un rotor, au moins un compresseur comprenant un stator comportant, montés en cartouche dans une enveloppe, au moins une cellule d'entrée délimitant un conduit d'admission d'alimentation du groupe compresseur en gaz, une cellule de sortie délimitant une volute de refoulement et au moins une 10 cellule de compression disposée entre le conduit d'admission et la volute de sortie et équipées chacune d'une roue à aube de compression montée sur un arbre mené entraîné par le rotor, une pivoterie de centrage radial formant butée pour le rotor et des moyens d'étanchéité de bout d'arbre. According to the invention, a compressor unit is therefore proposed, comprising an electric motor driving a rotor, at least one compressor comprising a stator comprising, mounted in a cartridge in an envelope, at least one inlet cell delimiting a conduit for gas compressor supply inlet, an outlet cell delimiting a discharge volute and at least one compression cell disposed between the intake duct and the output volute and each equipped with a compression paddle wheel mounted on a driven shaft driven by the rotor, a radial centering pivot forming a stop for the rotor and shaft end sealing means.

Ce groupe compresseur comporte en outre des moyens d'étanchéité de bout d'arbre interposés entre le rotor et la cellule de sortie. This compressor unit also comprises shaft end sealing means interposed between the rotor and the outlet cell.

Ainsi, le positionnement des moyens d'étanchéité de bout d'arbre entre la cellule de sortie et le rotor permet d'établir une 20 communication fluidique entre la face d'extrémité de la cellule de sortie et la tubulure de refoulement, engendrant ainsi des efforts sur cette face s'opposant aux efforts engendrés sous l'effet de la pression du gaz dans chaque cellule de compression. Thus, the positioning of the shaft end sealing means between the outlet cell and the rotor makes it possible to establish a fluid communication between the end face of the outlet cell and the delivery pipe, thus generating forces on this face opposing the forces generated under the effect of the pressure of the gas in each compression cell.

Selon un mode de réalisation, la cellule de sortie et une 25 extrémité correspondante de l'enveloppe comportent deux surfaces radiale en regard par lesquelles la cartouche prend appui contre l'enveloppe avec jeu, lesdits alésages étant pratiqués de manière à être en communication fluidique avec la sortie de la cellule de sortie. According to one embodiment, the outlet cell and a corresponding end of the envelope have two facing radial surfaces by which the cartridge bears against the envelope with play, said bores being formed so as to be in fluid communication with the output of the output cell.

Par exemple, lesdites surfaces radiales en regard de la cellule 30 de sortie et de l'enveloppe sont délimitées chacune par deux alésages d'extrémité pratiqués dans la cellule de sortie, d'une part, et dans ladite extrémité correspondante de l'enveloppe, d'autre part. For example, said radial surfaces opposite the outlet cell and the envelope are each delimited by two end bores made in the outlet cell, on the one hand, and in said corresponding end of the envelope, on the other hand.

Selon une autre caractéristique du groupe compresseur selon l'invention, celui-ci comporte des éléments d'étanchéité adaptés pour réaliser une étanchéité entre la cartouche et l'enveloppe dans une zone englobant la sortie de la cellule de sortie et lesdites surfaces radiales. According to another characteristic of the compressor unit according to the invention, it comprises sealing elements adapted to produce a seal between the cartridge and the envelope in an area encompassing the outlet of the outlet cell and said radial surfaces.

Les éléments d'étanchéité peuvent être disposés de manière à établir une étanchéité entre le conduit d'admission et la sortie du compresseur et à établir une communication fluidique entre une cavité délimitée par les surfaces en regard et la sortie du compresseur. The sealing elements can be arranged so as to establish a seal between the intake duct and the outlet of the compressor and to establish a fluid communication between a cavity delimited by the facing surfaces and the outlet of the compressor.

Dans un mode de réalisation du groupe compresseur selon 10 l'invention, les moyens d'étanchéité de bout d'arbre sont fixés sur la cartouche. In one embodiment of the compressor unit according to the invention, the shaft end sealing means are fixed to the cartridge.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble constitué par le moteur et le ou chaque compresseur est monté dans une enveloppe commune pour constituer un moto-compresseur intégré. 15 Dans ce cas, dans un mode de réalisation, l'enveloppe comprend une première section dans laquelle est disposé le moteur et une deuxième section dans laquelle est monté le compresseur, les première et deuxième sections étant séparées par un alésage de section rétréci délimitant ladite surface radiale de l'enveloppe. According to another characteristic of the invention, the assembly constituted by the motor and the or each compressor is mounted in a common casing to constitute an integrated motor-compressor. In this case, in one embodiment, the casing comprises a first section in which the motor is arranged and a second section in which the compressor is mounted, the first and second sections being separated by a narrowed section bore delimiting said radial surface of the envelope.

La cellule de sortie comporte, par exemple, un prolongement cylindrique axial qui s'insère dans ledit alésage, avec interposition d'un élément d'étanchéité. The outlet cell comprises, for example, an axial cylindrical extension which is inserted into said bore, with the interposition of a sealing element.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement 25 à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1, dont il a déjà été fait mention, illustre la structure générale d'un ensemble turbocompresseur selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue en coupe d'un compresseur de groupe compresseur conforme à l'invention;et - la figure 3 illustre un autre exemple de réalisation d'un compresseur de groupe compresseur conforme à l'invention. Other objects, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description, given solely by way of nonlimiting example, and made with reference to the appended drawings in which: - Figure 1, of which it has already mentioned, illustrates the general structure of a turbocharger assembly according to the state of the art; - Figure 2 is a sectional view of a compressor group compressor according to the invention; and - Figure 3 illustrates another embodiment of a compressor group compressor according to the invention.

Sur la figure 2, on a représenté une vue en coupe d'un compresseur d'un groupe compresseur conforme à l'invention, désigné 5 par la référence numérique générale 36. Comme on le voit sur cette figure, ce compresseur 36 est constitué par compresseur centrifuge multi-étagé à plan de joint vertical, c'est-à-dire fermé par un couvercle d'extrémité, et est composé de plusieurs sections de compression disposées en ligne entre une entrée E d'alimentation du compresseur en 10 gaz à compresser et une sortie S de gaz compressé. Il est destiné à être associé à un moteur électrique (non représenté) entraînant en rotation un arbre menant entraînant lui-même un rotor 38. Ce moteur électrique peut être un moteur à vitesse fixe ou variable, à grande vitesse ou non. In Figure 2, there is shown a sectional view of a compressor of a compressor unit according to the invention, designated 5 by the general reference numeral 36. As can be seen in this figure, this compressor 36 is constituted by multistage centrifugal compressor with vertical joint plane, that is to say closed by an end cover, and is composed of several compression sections arranged in line between an inlet E for supplying the compressor with 10 gases at compress and an outlet S of compressed gas. It is intended to be associated with an electric motor (not shown) driving in rotation a driving shaft itself driving a rotor 38. This electric motor can be a motor at fixed or variable speed, high speed or not.

Le rotor 38 peut également être entraîné en rotation par une turbine à 15 vapeur ou une turbine à gaz. On notera également qu'un multiplicateur ou un variateur mécanique de vitesse peut être interposé, le cas échéant entre le compresseur 36 et le moyen moteur. The rotor 38 can also be rotated by a steam turbine or a gas turbine. It will also be noted that a mechanical speed multiplier or variator can be interposed, if necessary between the compressor 36 and the motor means.

Comme on le voit sur cette figure 2, le compresseur 36 comporte essentiellement une enveloppe 40 de forme généralement 20 cylindrique à l'intérieur de laquelle sont placées un ensemble de cellules de compression 42, 44, 46 et 48 qui constituent chacune un étage de compression. Ces cellules de compression 42, 44, 46 et 48 sont disposées en ligne entre une cellule d'entrée 50 dans laquelle est ménagé un conduit d'admission 52 pour l'alimentation des étages de 25 compression et une cellule de sortie 54 délimitant une volute de refoulement 56. As can be seen in this FIG. 2, the compressor 36 essentially comprises a casing 40 of generally cylindrical shape inside which are placed a set of compression cells 42, 44, 46 and 48 which each constitute a compression stage . These compression cells 42, 44, 46 and 48 are arranged in line between an inlet cell 50 in which is formed an inlet duct 52 for supplying the compression stages and an outlet cell 54 delimiting a volute discharge 56.

Le conduit d'admission 52 est disposé de manière coaxiale à un orifice 58 ménagé dans l'enveloppe 40 pour constituer l'entrée E de gaz. La volute de sortie 56 débouche, quant à elle, dans un orifice 60 30 ménagé dans l'enveloppe 40 pour constituer la sortie S de gaz comprimé. Chaque cellule de compression 42, 44, 46, et 48 comporte une roue à aube, telle que 62, entraînée en rotation par le rotor 38 et assurant, comme cela est classique, d'une part, un accroissement de la pression statique du gaz manipulé par le compresseur et, d'autre part, un accroissement de l'énergie cinétique. Un diffuseur radial 64, équipant chaque cellule de compression, réalise une transformation en 5 pression de l'accroissement d'énergie cinétique en aval des roues à aube 62. Un canal de retour de carburant 66 assure le guidage du gaz vers un étage suivant ou vers la volute de sortie 56. The intake duct 52 is arranged coaxially with an orifice 58 formed in the envelope 40 to constitute the gas inlet E. The outlet volute 56 opens, in turn, into an orifice 60 formed in the envelope 40 to constitute the outlet S of compressed gas. Each compression cell 42, 44, 46, and 48 comprises a paddle wheel, such as 62, driven in rotation by the rotor 38 and ensuring, as is conventional, on the one hand, an increase in the static pressure of the gas manipulated by the compressor and, on the other hand, an increase in kinetic energy. A radial diffuser 64, equipping each compression cell, performs a transformation in pressure of the increase in kinetic energy downstream of the paddle wheels 62. A fuel return channel 66 ensures the guiding of the gas to a next stage or to the outlet volute 56.

On voit également sur la figure 2 que l'enveloppe 40 est pourvue d'une première extrémité ouverte 68 obturée par un couvercle 10 d'extrémité 70 fixé par l'intermédiaire d'anneaux de cisaillement 72 ou boulonné et une extrémité opposée 74 qui comporte un alésage de section rétréci par rapport au reste de l'enveloppe, dans lequel s'insère un prolongement cylindrique axial 76 de la cellule de sortie 54. It can also be seen in FIG. 2 that the casing 40 is provided with a first open end 68 closed by an end cover 10 fixed by means of shear rings 72 or bolted and an opposite end 74 which has a bore of section narrowed relative to the rest of the envelope, into which an axial cylindrical extension 76 of the outlet cell 54 is inserted.

Du côté de l'extrémité 74, qui est tournée vers le moyen 15 moteur, le rotor 38 est guidé radialement au moyen de paliers radiaux 78. Du côté opposé, c'est-à-dire du côté de l'extrémité ouverte, une pivoterie 80 comportant une butée axiale 82 et des paliers radiaux 84, assure le maintien du positionnement radial et axial du rotor 38. On the end side 74, which faces the drive means, the rotor 38 is guided radially by means of radial bearings 78. On the opposite side, that is to say on the side of the open end, a pivoting 80 comprising an axial stop 82 and radial bearings 84, maintains the radial and axial positioning of the rotor 38.

Enfin, des dispositifs d'étanchéité de bout d'arbre 86 et 88 sont 20 disposés, l'un, entre le rotor 38 et la cellule d'entrée 50 et l'autre, entre le rotor 38 et la cellule de sortie 54, en particulier entre le rotor 38 et le prolongement cylindrique axial 76. Finally, shaft end sealing devices 86 and 88 are arranged, one between the rotor 38 and the input cell 50 and the other between the rotor 38 and the output cell 54, in particular between the rotor 38 and the axial cylindrical extension 76.

Conformément à une caractéristique de l'invention, les différents éléments entrant dans la constitution du stator, à savoir les 25 différents étages de compression ainsi que les cellules d'entrée 50 et de sortie 54, sont disposées dans l'enveloppe avec jeu d'insertion, de manière à autoriser un coulissement axial de ces éléments par rapport à l'enveloppe 40. In accordance with a characteristic of the invention, the various elements entering into the constitution of the stator, namely the 25 compression stages as well as the inlet 50 and outlet 54 cells, are arranged in the envelope with clearance. insertion, so as to allow axial sliding of these elements relative to the envelope 40.

Comme on le voit sur la figure 2, la surface périphérique 30 externe de la cellule de sortie 54 délimite avec la surface périphérique externe du prolongement cylindrique axial 76, une surface annulaire Si, laquelle vient en appui, lors de l'assemblage, contre une surface annulaire correspondante S2, délimitée par un premier alésage 90 ou alésage principal de l'enveloppe 40 et un deuxième alésage 92 délimitant le passage dans lequel est inséré le prolongement cylindrique axial 76 de la cellule de sortie 54. As can be seen in FIG. 2, the external peripheral surface 30 of the outlet cell 54 defines, with the external peripheral surface of the axial cylindrical extension 76, an annular surface Si, which comes to bear, during assembly, against a corresponding annular surface S2, delimited by a first bore 90 or main bore of the casing 40 and a second bore 92 delimiting the passage in which the axial cylindrical extension 76 of the outlet cell 54 is inserted.

Notamment en raison du jeu d'insertion des éléments de stator dans l'enveloppe 40, l'espace délimité par les deux surfaces en regard Si et S2 est en communication fluidique avec la volute de sortie 56 et est donc à la pression du gaz en sortie du turbocompresseur. In particular due to the clearance of insertion of the stator elements in the casing 40, the space delimited by the two facing surfaces Si and S2 is in fluid communication with the outlet volute 56 and is therefore at the pressure of the gas in outlet of the turbocharger.

Par ailleurs, des premier et deuxième joints annulaires d'étanchéité 92 et 94 sont disposés de part et d'autre du conduit d'admission 52. Un troisième joint annulaire d'étanchéité 96 est interposé entre le prolongement cylindrique axial 76 et l'enveloppe 40. Furthermore, first and second annular seals 92 and 94 are disposed on either side of the intake duct 52. A third annular seal 96 is interposed between the axial cylindrical extension 76 and the casing 40.

Dès lors, le gaz en sortie du turbocompresseur est confiné entre le deuxième et le troisième joint. Consequently, the gas leaving the turbocharger is confined between the second and the third seal.

Comme on le conçoit, en raison de la pression régnant dans la cavité délimitée par les surfaces en regard SI et S2, la différence de pression entre le refoulement S et l'aspiration E du compresseur engendre un effort sur la surface Si dirigé selon la flèche F, c'est-àdire dirigé vers la butée 82. Un tel effort permet un maintien de tous 20 les éléments internes et statiques du compresseur entre eux. As can be seen, due to the pressure prevailing in the cavity delimited by the facing surfaces SI and S2, the pressure difference between the discharge S and the suction E of the compressor generates a force on the surface Si directed along the arrow F, that is to say directed towards the stop 82. Such a force allows all the internal and static elements of the compressor to be held together.

De plus, les efforts axiaux transitant dans la cartouche au niveau de la butée 82 sont très supérieurs à la poussée axiale du rotor sous l'effet des roues de compression 62, ce qui contribue à assurer le maintien axial du stator de la butée. In addition, the axial forces passing through the cartridge at the stop 82 are much greater than the axial thrust of the rotor under the effect of the compression wheels 62, which contributes to ensuring the axial maintenance of the stator of the stop.

On notera que la cellule de sortie 54 est directement appuyée et maintenue contre le dernier étage de compression grâce à la pression régnant dans la cavité entre les surfaces SI et S2. Ceci permet de contrôler avec précision la section du diffuseur radial 66 du dernier étage qui est situé entre ces deux éléments. Ainsi, contrairement à 30 l'état de la technique dans lequel la pression régnant dans ce diffuseur a pour conséquence un écartement du dernier étage de compression et de la cellule de sortie 54, et donc l'apparition de l'instabilité aérodynamique dans l'écoulement de gaz en sortie du diffuseur générant des forces tournantes sur le rotor et des vibrations importantes dans ce dernier, aucune variation de section n'apparaît au sein du diffuseur du dernier étage. It will be noted that the outlet cell 54 is directly pressed and held against the last compression stage thanks to the pressure prevailing in the cavity between the surfaces S1 and S2. This allows to precisely control the section of the radial diffuser 66 of the last stage which is located between these two elements. Thus, contrary to the state of the art in which the pressure prevailing in this diffuser results in a separation of the last compression stage and of the outlet cell 54, and therefore the appearance of aerodynamic instability in the gas flow at the outlet of the diffuser generating rotating forces on the rotor and significant vibrations in the latter, no variation in section appears within the diffuser of the top stage.

On notera également que les dispositifs d'étanchéité de bout d'arbre 86 et 88 ainsi que les paliers radiaux 78 et 84 ne sont soumis à aucune force axiale et peuvent dès lors être fixés aux éléments de stator venant se monter dans l'enveloppe 40 pour constituer une cartouche formée d'un ensemble monobloc et rigide, sans nécessiter de 10 dispositifs de fixation surdimensionnés. Une telle cartouche peut ainsi former un ensemble unitaire pouvant être inséré aisément dans l'enveloppe sans nécessiter un montage séparé de chaque élément. It will also be noted that the shaft end sealing devices 86 and 88 as well as the radial bearings 78 and 84 are not subjected to any axial force and can therefore be fixed to the stator elements coming to be mounted in the casing 40 to constitute a cartridge formed of a one-piece and rigid assembly, without the need for 10 oversized fastening devices. Such a cartridge can thus form a unitary assembly which can be easily inserted into the envelope without requiring separate mounting of each element.

Tel est également le cas des moyens de fixation utilisés pour le montage de différents éléments de stator, qui ne nécessitent pas de 15 surdimensionnement particulier et qui ont dès lors comme principale fonction de maintenir ces éléments pour créer un ensemble unitaire sous forme de cartouche homogène destinée à être montée dans l'enveloppe 40, au cours d'une unique opération d'assemblage. This is also the case of the fixing means used for mounting different stator elements, which do not require any particular oversizing and which therefore have as main function to maintain these elements to create a unitary unit in the form of a homogeneous cartridge intended to be mounted in the envelope 40, during a single assembly operation.

On va maintenant décrire en référence à la figure 3 un autre 20 mode de réalisation d'un compresseur de groupe compresseur conforme à l'invention. Sur cette figure, des éléments identiques à ceux décrits en référence à la figure 2 portent les mêmes références numériques. We will now describe with reference to Figure 3 another embodiment of a compressor group compressor according to the invention. In this figure, elements identical to those described with reference to Figure 2 have the same reference numerals.

Ce mode de réalisation est adapté pour la réalisation d'un motocompresseur intégré, c'est-à-dire un groupe compresseur dans lequel le 25 moteur et le compresseur sont disposés dans une même enveloppe commune. This embodiment is suitable for producing an integrated motor compressor, that is to say a compressor unit in which the motor and the compressor are arranged in the same common enclosure.

On reconnaît sur cette figure l'enveloppe 40, dans laquelle sont disposées les cellules d'entrée 50 et de sortie 54, ainsi que les cellules de compression 42, 44, 46 et 48 entre une entrée E de gaz et une sortie 30 S. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure 3, l'enveloppe 40 comporte une première section 98 dans laquelle est disposé le compresseur 36, et une deuxième section 100, dans laquelle est disposé le moteur électrique du groupe compresseur (non représenté), ces deux sections 98 et 100 étant séparées par une partie intermédiaire 102 de section rétrécie délimitant un passage cylindrique 5 axial et comportant, du côté tourné vers la première section 98, une surface annulaire S2 destinée à coopérer avec la surface annulaire Si de la cellule de sortie 54. We recognize in this figure the casing 40, in which the inlet 50 and outlet 54 cells are arranged, as well as the compression cells 42, 44, 46 and 48 between a gas inlet E and an outlet 30 S. In the embodiment shown in this FIG. 3, the casing 40 comprises a first section 98 in which the compressor 36 is arranged, and a second section 100, in which the electric motor of the compressor group (not shown) is arranged, these two sections 98 and 100 being separated by an intermediate portion 102 of narrowed section delimiting an axial cylindrical passage 5 and comprising, on the side facing the first section 98, an annular surface S2 intended to cooperate with the annular surface Si of the cell exit 54.

Comme cela ressort de cette figure 3, la construction et l'assemblage du compresseur 36 sont identiques à ceux décrits 10 précédemment en référence à la figure 2. Ainsi, cette section 98 est également obturée par un couvercle d'extrémité 70 supportant la pivoterie 80. De même, du côté opposé, les paliers radiaux 78 sont supportés par le prolongement cylindrique axial 76 de la cellule de sortie 54. Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, 15 cet agencement permet de créer entre l'aspiration et le refoulement, et en particulier entre l'aspiration et la cavité délimitée par les surfaces en regard Si et S2 une différence de pression permettant un maintien de tous les éléments internes du compresseur entre eux et de limiter en conséquence les efforts sur les dispositifs d'étanchéité et sur les 20 paliers et pivoterie équipant le compresseur. As can be seen from this FIG. 3, the construction and the assembly of the compressor 36 are identical to those described previously with reference to FIG. 2. Thus, this section 98 is also closed by an end cover 70 supporting the pivoting 80 Likewise, on the opposite side, the radial bearings 78 are supported by the axial cylindrical extension 76 of the outlet cell 54. As in the embodiment described above, this arrangement makes it possible to create between the suction and the discharge , and in particular between the suction and the cavity delimited by the facing surfaces Si and S2, a pressure difference allowing all the internal elements of the compressor to be held together and consequently limiting the forces on the sealing devices and on the 20 bearings and swivel fitted to the compressor.

On notera que ce type de configuration est applicable aussi bien à un compresseur comportant une butée axiale du côté du moyen d'entraînement que du côté opposé. It should be noted that this type of configuration is applicable both to a compressor having an axial stop on the side of the drive means and on the opposite side.

Elle s'applique de même à un compresseur ayant plusieurs 25 sections en ligne. It also applies to a compressor having several sections in line.

Comme on le conçoit, l'invention qui vient d'être décrite permet de maintenir en contact toutes les pièces du compresseur les unes sur les autres en raison des efforts engendrés par la pression du gaz emplissant la cavité entre les surfaces Si et S2 de la cavité de 30 sortie, d'une part, et de l'enveloppe, d'autre part. As will be appreciated, the invention which has just been described makes it possible to keep all the parts of the compressor in contact with one another because of the forces generated by the pressure of the gas filling the cavity between the surfaces Si and S2 of the exit cavity, on the one hand, and of the envelope, on the other hand.

En outre, comme indiqué précédemment, le montage de la volute sur le dernier diffuseur permet de maîtriser la section de ce diffuseur, évitant ainsi tout risque d'instabilité aérodynamique à petit débit. In addition, as indicated above, the mounting of the volute on the last diffuser makes it possible to control the section of this diffuser, thus avoiding any risk of aerodynamic instability at low flow.

De surcroît, aucune vis, goujon ou boulon ou autre moyen de liaison n'est soumis à des sollicitations de traction pour maintenir les 5 pièces entre elles lorsque la machine est en fonctionnement. Un tel avantage est particulièrement bénéfique lorsque le turbocompresseur manipule un gaz humide ou corrosif, ce qui permet d'améliorer considérablement sa fiabilité. L'agencement selon l'invention permet de plus de garantir une grande rigidité de la cartouche, d'autant plus 10 que la pression à l'intérieur du compresseur est élevée. In addition, no screws, studs or bolts or other connecting means are subjected to tensile stresses to hold the 5 parts together when the machine is in operation. Such an advantage is particularly beneficial when the turbocharger handles a humid or corrosive gas, which considerably improves its reliability. The arrangement according to the invention also makes it possible to guarantee high rigidity of the cartridge, all the more so as the pressure inside the compressor is high.

Enfin, l'invention permet de faciliter grandement le montage du compresseur et de diminuer le temps d'intervention du personnel de maintenance. il Finally, the invention makes it possible to greatly facilitate the mounting of the compressor and to reduce the intervention time of the maintenance personnel. he

Claims

1. Compressor unit, comprising an electric motor driving a rotor (38), at least one compressor (36) comprising a stator comprising, mounted in a cartridge in an envelope, at least 5 an inlet cell (50) delimiting a conduit inlet (52) for supplying the compressor unit with gas, an outlet cell (54) delimiting a discharge volute and at least one compression cell (42, 44, 46, 48) disposed between the intake duct and the outlet volute and each equipped with a compression impeller (62) mounted on a driven shaft driven by the rotor, a pivoting pivot (80) centering forming a stop for the rotor and means (86, 88 ) shaft end sealing, characterized in that it comprises means (88) for shaft end sealing interposed between the rotor (38) and the outlet cell (54).

2. Compressor unit according to claim 1, characterized in that the outlet cell and a corresponding end of the envelope have two radial surfaces (Si, S2) opposite by which the cartridge bears against the envelope with play, said bores being formed so as to be in fluid communication with the outlet (S) of the outlet cell.

3. Compressor unit according to claim 2, characterized in that said radial surfaces (Si, S2) opposite the outlet cell and the casing are each delimited by two end bores made in the outlet cell, d on the one hand, and in said corresponding end of the envelope, on the other hand.

4. Compressor unit according to one of claims 2 and 3, characterized in that it comprises sealing elements (94, 96) adapted to produce a seal between the cartridge and the casing in an area encompassing the outlet of the outlet cell and said radial surfaces.

5. Compressor unit according to claim 4, characterized in that the sealing elements are arranged so as to establish a seal between the intake duct and the outlet of the compressor and to establish a fluid communication between a cavity delimited by the surfaces opposite (SI, S2) and the compressor output.

6. Compressor unit according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the shaft end sealing means are fixed to the cartridge.

7. Compressor unit according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the assembly constituted by the engine and the or each compressor is mounted in a common casing (40).

8. Compressor unit according to claim 7, dependent on claim 2, characterized in that the casing comprises a first section (98) in which the motor is arranged and a second section (100) in which the compressor is mounted, the first and second sections being separated by a bore (102) of narrowed section delimiting said radial surface of the envelope.

9. Compressor unit according to claim 8, characterized in that the outlet cell comprises an axial cylindrical extension (76) which is inserted into said bore with the interposition of a sealing element.