IT202000004012A1

IT202000004012A1 - COMPRESSOR WITHOUT CASE

Info

Publication number: IT202000004012A1
Application number: IT102020000004012A
Authority: IT
Inventors: Manuele Bigi; Massimo Camatti; Matteo Dozzini; Massimiliano Tempestini
Original assignee: Nuovo Pignone Tecnologie Srl
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2021-08-26

Description

COMPRESSORE SENZA CASSA COMPRESSOR WITHOUT CASE

DESCRIZIONE DESCRIPTION

CAMPO TECNICO TECHNICAL FIELD

[0001] La presente descrizione riguarda perfezionamenti ai compressori centrifughi. The present disclosure relates to improvements to centrifugal compressors.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

[0002] I compressori centrifughi comprendono una cassa esterna, che pu? essere ad apertura orizzontale o verticale, e in cui sono alloggiati componenti stazionari e componenti ruotanti del compressore. Una cassa ad apertura verticale comprende un cilindro e almeno una testata accoppiata in maniera removibile al cilindro lungo un piano ortogonale all'asse di rotazione del compressore. Una cassa ad apertura orizzontale comprende due porzioni di cassa accoppiate in maniera removibile l'una all'altra lungo un piano contenente l'asse di rotazione del compressore. [0002] Centrifugal compressors include an external casing, which can? be with horizontal or vertical opening, and in which stationary components and rotating components of the compressor are housed. A casing with vertical opening comprises a cylinder and at least one head removably coupled to the cylinder along a plane orthogonal to the rotation axis of the compressor. A case with horizontal opening comprises two case portions coupled in a removable manner to each other along a plane containing the axis of rotation of the compressor.

[0003] I componenti stazionari del compressore alloggiati nella cassa comprendono uno o pi? diaframmi, ciascun diaframma essendo associato ad una girante, disposta per ruotare nella cassa, e ad un diffusore stazionario disposto attorno alla girante. [0003] The stationary components of the compressor housed in the casing comprise one or more? diaphragms, each diaphragm being associated with an impeller, arranged to rotate in the casing, and with a stationary diffuser arranged around the impeller.

[0004] La cassa ? il componente pi? grande del compressore ed ? usualmente prodotto per fusione o forgiatura. La produzione della cassa richiede macchinario complesso e costoso e pu? richiedere molto tempo. [0004] The cashier? the component pi? large of the compressor and? usually produced by casting or forging. The production of the crate requires complex and expensive machinery and can? take a long time.

[0005] Vi ? pertanto nell'arte la necessit? per una progettazione pi? efficiente dei compressori, che possa superare o alleviare i sopra delineati inconvenienti dei compressori dell'arte corrente. [0005] There? therefore in the art the necessity? for a design pi? efficiency of the compressors, which can overcome or alleviate the aforementioned drawbacks of the compressors of the current art.

SOMMARIO SUMMARY

[0006] Secondo forme di realizzazione qui descritte, un compressore centrifugo comprende una porzione stazionaria, comprendente un ingresso di gas ed un?uscita di gas, nonch? un rotore comprendente almeno una prima girante disposta ruotante nella porzione stazionaria, per ruotare attorno ad un asse di rotazione. La porzione stazionaria comprende in combinazione: una prima testata; una seconda testata; almeno un primo diaframma disposto fra la prima testata e la seconda testata; e una disposizione di tiranti per accoppiare meccanicamente in una configurazione impilata e a tenuta la prima testata e la seconda testata l'una all'altra con l?almeno un primo diaframma interposto a tenuta fra di esse, cos? che la prima testata, la seconda testata e l'almeno un primo diaframma formano un involucro esterno del compressore centrifugo. Se sono previsti pi? di un diaframma, i vari diaframmi e la prima e seconda testata sono tra loro impilati in una configurazione a tenuta per formare un involucro esterno del compressore. According to embodiments described herein, a centrifugal compressor comprises a stationary portion, comprising a gas inlet and a gas outlet, as well as a? a rotor comprising at least a first impeller arranged to rotate in the stationary portion, to rotate around an axis of rotation. The stationary portion comprises in combination: a first head; a second head; at least a first diaphragm arranged between the first head and the second head; and an arrangement of tie rods for mechanically coupling in a stacked and sealed configuration the first head and the second head to each other with the at least one first diaphragm sealingly interposed therebetween; that the first head, the second head and the at least one first diaphragm form an outer casing of the centrifugal compressor. If there are more? of a diaphragm, the various diaphragms and the first and second heads are stacked together in a sealed configuration to form an outer shell of the compressor.

[0007] Ulteriori caratteristiche e forme di realizzazione del compressore sono descritte qui di seguito e nelle rivendicazioni accluse. Further features and embodiments of the compressor are described below and in the appended claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0008] Un migliore apprezzamento delle forme di realizzazione dell?invenzione e dei molti vantaggi di essa pu? essere ottenuto dalla descrizione dettagliata che segue con riferimento agli allegati disegni, in cui: la A better appreciation of the embodiments of the invention and the many advantages thereof may be be obtained from the detailed description which follows with reference to the attached drawings, in which:

Fig.1 ? una vista in sezione schematica e semplificata di un compressore centrifugo a due stadi della presente descrizione secondo una prima forma di realizzazione; le Fig.1? a schematic and simplified sectional view of a two-stage centrifugal compressor of the present description according to a first embodiment; the

Figg.2 e 3 sono viste assonometriche esplose delle parti stazionarie del compressore centrifugo della Fig.1 da due differenti punti di vista; la Figs.2 and 3 are exploded axonometric views of the stationary parts of the centrifugal compressor of Fig.1 from two different points of view; there

Fig.4 ? una vista laterale esplosa delle parti stazionarie mostrate nelle Figg.2 e 3; le Fig. 4? an exploded side view of the stationary parts shown in Figs. 2 and 3; the

Fig.5 e 6 sono viste frontali secondo le linee V-V e VI-VI della Fig.4; la Fig.7 ? una vista in sezione secondo la linea VII-VII della Fig.5; la Fig.5 and 6 are front views along the lines V-V and VI-VI of Fig.4; Fig.7? a sectional view along the line VII-VII of Fig.5; there

Fig.8 ? una vista in sezione secondo la linea VIII-VIII della Fig.5; la Fig. 8? a sectional view along the line VIII-VIII of Fig.5; there

Fig.9 ? una vista in sezione schematica e semplificata di un compressore centrifugo a due stadi della presente descrizione, secondo una ulteriore forma di realizzazione; la Fig. 9? a schematic and simplified sectional view of a two-stage centrifugal compressor of the present description, according to a further embodiment; there

Fig.10 ? una vista assonometrica esplosa delle parti stazionarie del compressore centrifugo della Fig.9; la Fig. 10? an exploded axonometric view of the stationary parts of the centrifugal compressor of Fig.9; there

Fig.11 ? una vista laterale esplosa delle parti stazionarie mostrate in Fig.10; la Fig.12 ? una vista in sezione dei componenti mostrati in Fig.11; la Fig. 11? an exploded side view of the stationary parts shown in Fig.10; Fig. 12? a sectional view of the components shown in Fig.11; there

Fig.13 ? una vista in sezione schematica secondo la linea XIII-XIII della Fig.9; e la Fig. 13? a schematic sectional view along the line XIII-XIII of Fig.9; and the

Fig.14 ? una rappresentazione schematica di differenti forme di realizzazione della disposizione di tiranti. Fig. 14? a schematic representation of different embodiments of the tie rod arrangement.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION

[0009] Per ridurre il numero di componenti meccanici di un compressore centrifugo e per ridurre il tempo di lavorazione richiesto per la sua produzione, in particolare nel caso di grandi compressori, viene qui descritta una nuova configurazione di compressori, che consente di evitare la cassa esterna. L'involucro esterno del compressore ? direttamente formato da due testate terminali e da diaframmi disposti tra di esse in una configurazione impilata. Le testate di estremit? e i diaframmi sono accoppiati a tenuta gli uni agli altri tramite una disposizione di tiranti. Ciascun diaframma e ciascuna testata di estremit? ? di dimensione minore rispetto alla cassa esterna e la sua produzione ? quindi pi? semplice e pi? veloce. Il numero totale di componenti di macchina viene ridotto. Inoltre, il numero di altri componenti, quali gli elementi di tenuta e simili, ? ridotto. Si ottengono una riduzione dei trafilamenti interni e dei trafilamenti inter-stadio, nonch? una riduzione del peso e del costo complessivo del compressore. [0009] In order to reduce the number of mechanical components of a centrifugal compressor and to reduce the processing time required for its production, in particular in the case of large compressors, a new configuration of compressors is described here, which allows to avoid the case external. The outer casing of the compressor? directly formed by two end caps and diaphragms arranged between them in a stacked configuration. The end warheads? and the diaphragms are tightly coupled to each other via an arrangement of tie rods. Each diaphragm and each end cap? ? smaller than the external case and its production? then more? simple and more? rapid. The total number of machine components is reduced. Furthermore, the number of other components, such as sealing elements and the like,? reduced. You get a reduction of internal and inter-stage leaks, as well as? a reduction in the weight and overall cost of the compressor.

[0010] Nei disegni allegati e nella descrizione che segue viene fatto riferimento ad una compressore centrifugo multistadio e pi? specificamente ad un compressore centrifugo a due stadi. Tuttavia, gli esperti del settore comprenderanno che almeno alcuni dei vantaggi forniti dalla nuova configurazione del compressore qui descritta possono essere raggiunti anche in un compressore centrifugo a singolo stadio, o in un compressore centrifugo multistadio con un numero di stadi differente da due. [0010] In the accompanying drawings and in the description which follows, reference is made to a multistage centrifugal compressor and more? specifically to a two-stage centrifugal compressor. However, those skilled in the art will understand that at least some of the advantages provided by the new compressor configuration described herein can also be achieved in a single-stage centrifugal compressor, or in a multistage centrifugal compressor with a number of stages other than two.

[0011] Venendo ora ai disegni, le Figg.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8 mostrano una prima forma di realizzazione di un compressore centrifugo a due stadi secondo la presente descrizione. Il compressore centrifugo 1 comprende una prima testata di estremit? 3 e una seconda testata di estremit? 5, indicate qui come "prima testata" e "seconda testata". Fra la prima testata 3 e la seconda testata 5 sono interposti uno o pi? diaframmi in una disposizione a sandwich. Nella forma di realizzazione esemplificativa, il compressore 1 ? un compressore a due stadi comprendente un primo diaframma 7 e un secondo diaframma 9. [0011] Coming now to the drawings, Figs. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 show a first embodiment of a two-stage centrifugal compressor according to the present description. The centrifugal compressor 1 comprises a first end head? 3 and a second end head? 5, referred to here as "first header" and "second header". Between the first head 3 and the second head 5 are interposed one or more? diaphragms in a sandwich arrangement. In the exemplary embodiment, the compressor 1? a two-stage compressor comprising a first diaphragm 7 and a second diaphragm 9.

[0012] La prima testata 3, la seconda testata 5, il primo diaframma 7 e il secondo diaframma 9 sono collegati in una configurazione impilata per mezzo di una disposizione di tiranti comprendente una pluralit? di tiranti 11 da descrivere. La prima testata 3, la seconda testata 4 e i diaframmi 7, 9 interposti tra queste formano una porzione stazionaria 2 del compressore centrifugo 1. The first head 3, the second head 5, the first diaphragm 7 and the second diaphragm 9 are connected in a stacked configuration by means of an arrangement of tie rods comprising a plurality of rods. of tie rods 11 to describe. The first head 3, the second head 4 and the diaphragms 7, 9 interposed between them form a stationary portion 2 of the centrifugal compressor 1.

[0013] La prima testata 3, la seconda testata 5, il primo diaframma 7, il secondo diaframma 9 e la disposizione di tiranti 11 appartengono alla porzione stazionaria del compressore 1 e la prima testata 3, la seconda testata 5 e il primo e il secondo diaframma 7, 9 formano un involucro del compressore 1, in cui sono disposte giranti ruotanti, come verr? descritto qui di seguito. [0013] The first head 3, the second head 5, the first diaphragm 7, the second diaphragm 9 and the tie rod arrangement 11 belong to the stationary portion of the compressor 1 and the first head 3, the second head 5 and the first and the second diaphragm 7, 9 form a casing of the compressor 1, in which rotating impellers are arranged, as will happen? described below.

[0014] La prima testata 3 comprende una prima flangia anulare 3.1 avente una serie di sedi in forma di fori passanti 3.2 disposti circonferenzialmente attorno ad un asse di rotazione A-A del compressore. La seconda testata 5 comprende una seconda flangia anulare 5.1 avente una serie di sedi in forma di fori passanti 5.2 disposti circonferenzialmente attorno all'asse di rotazione A-A del compressore (cio? l'asse attorno a cui ruota il rotore del compressore). Nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.1 a 8, ciascuna sede 3.2 ? coassiale ad una corrispondente sede 5.2. In forme di realizzazione preferite, le sedi 3.2 e 5.2 sono disposte attorno all'asse di rotazione A-A del compressore con un passo angolare costante, cio? le sedi 3.2 sono angolarmente equidistanti l'una dall'altra e le sedi 5.2 sono angolarmente equidistanti l'una dall'altra. [0014] The first head 3 comprises a first annular flange 3.1 having a series of seats in the form of through holes 3.2 arranged circumferentially around an axis of rotation A-A of the compressor. The second head 5 comprises a second annular flange 5.1 having a series of seats in the form of through holes 5.2 arranged circumferentially around the axis of rotation A-A of the compressor (ie the axis around which the rotor of the compressor rotates). In the embodiment illustrated in Figs. 1 to 8, each seat 3.2? coaxial to a corresponding seat 5.2. In preferred embodiments, the seats 3.2 and 5.2 are arranged around the axis of rotation A-A of the compressor with a constant angular pitch, i.e. the seats 3.2 are angularly equidistant from each other and the seats 5.2 are angularly equidistant from each other.

[0015] Un ingresso di gas 15 ? formato nel primo diaframma 7 e una uscita di gas 17 ? formata nel secondo diaframma 9. [0015] A gas inlet 15? formed in the first diaphragm 7 and a gas outlet 17? formed in the second diaphragm 9.

[0016] Il primo diaframma 7 comprende una porzione anulare esterna 7.1 formata di pezzo con una porzione di diaframma interno 7.2. Formata di pezzo, nel senso qui inteso, significa che le due parti formano un?unit? unica, preferibilmente prodotta monoliticamente da un singolo sbozzo o altro componente semifinito, come mostrato nel disegno. Altre forme di realizzazione possono comprendere un diaframma realizzato di due o pi? componenti prodotti separatamente e successivamente assemblati. The first diaphragm 7 comprises an outer annular portion 7.1 integrally formed with an inner diaphragm portion 7.2. Formed as a piece, in the sense here understood, it means that the two parts form a? Unit? single, preferably produced monolithically from a single blank or other semi-finished component, as shown in the drawing. Other embodiments may comprise a diaphragm made of two or more. components produced separately and subsequently assembled.

[0017] La porzione anulare esterna 7.1 del primo diaframma 7 comprende una serie di sedi 7.3 disposte attorno all'asse di rotazione A-A del compressore 1. Alcune delle sedi 7.3 sono in forma di fori passanti e alcune in forma di fori ciechi filettati. Pi? specificamente, i fori ciechi sono disposti nella posizione in cui ? posizionato l'ingresso di gas 15, cos? che le sedi 7.3 non siano in comunicazione con l'ingresso di gas 15. [0017] The outer annular portion 7.1 of the first diaphragm 7 comprises a series of seats 7.3 arranged around the rotation axis A-A of the compressor 1. Some of the seats 7.3 are in the form of through holes and some in the form of threaded blind holes. Pi? specifically, the blind holes are arranged in the position where? positioned the gas inlet 15, cos? that the seats 7.3 are not in communication with the gas inlet 15.

[0018] In maniera analoga, il secondo diaframma 9 comprende una porzione anulare esterna 9.1 formata di pezzo con una porzione di diaframma interna 9.2. La porzione anulare esterna 9.1 comprende sedi 9.3 disposte attorno all'asse di rotazione A-A del compressore 1. Alcune delle sedi 9.3 sono in forma di fori passanti e alcune in forma di fori ciechi filettati. Pi? specificamente, i fori ciechi sono disposti nella posizione in cui ? posta l'uscita di gas 17, cos? che le sedi 9.3 non sono in comunicazione con l'uscita di gas 17. Similarly, the second diaphragm 9 comprises an outer annular portion 9.1 integrally formed with an inner diaphragm portion 9.2. The outer annular portion 9.1 comprises seats 9.3 arranged around the rotation axis A-A of the compressor 1. Some of the seats 9.3 are in the form of through holes and some in the form of threaded blind holes. Pi? specifically, the blind holes are arranged in the position where? placed the gas outlet 17, cos? that the seats 9.3 are not in communication with the gas outlet 17.

[0019] Nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.1 a 8 le sedi 3.2, 7.3, 9.3 e 5.2 sono disposte coassialmente, cos? che ciascuna sede 3.2 ? allineata con rispettive sedi 7.3, 9.3, 5.2. [0019] In the embodiment illustrated in Figs. 1 to 8 the seats 3.2, 7.3, 9.3 and 5.2 are arranged coaxially, so? that each location 3.2? aligned with respective seats 7.3, 9.3, 5.2.

[0020] Nell'involucro formata dalla prima e dalla seconda testata 3, 5 e dal primo e dal secondo diaframma 7, 9, impilati a tenuta fra loro nel modo appresso descritto, ? disposto un rotore 20, per ruotare attorno all'asse di rotazione A-A del compressore 1. Il rotore comprende una prima girante 21 e una seconda girante 23 in una configurazione impilata su un albero 25. In altre forme di realizzazione pu? essere usata una configurazione calettata a caldo, anzich? una configurazione impilata. [0020] In the casing formed by the first and second heads 3, 5 and by the first and second diaphragms 7, 9, hermetically stacked together in the manner described below,? disposed a rotor 20, to rotate about the axis of rotation A-A of the compressor 1. The rotor comprises a first impeller 21 and a second impeller 23 in a configuration stacked on a shaft 25. In other embodiments it can? be used a hot keyed configuration, instead? a stacked configuration.

[0021] Un plenum di ingresso 27 in comunicazione di fluido con l'ingresso di gas 25 ? disposto a monte della prima girante 21 rispetto al verso del flusso di gas, rappresentato dalla freccia G. Il plenum di ingresso 27 ? parzialmente delimitato dalla prima testata 3. Pi? specificamente, la prima testata 3 comprende un risalto centrale 3.5 che si estende coassialmente rispetto all'asse di rotazione A-A e forma una porzione della superficie interna del plenum di ingresso 27. Il plenum di ingresso 27 ?, inoltre, delimitato dal primo diaframma 7. An inlet plenum 27 in fluid communication with the gas inlet 25? arranged upstream of the first impeller 21 with respect to the direction of the gas flow, represented by the arrow G. The inlet plenum 27? partially delimited by the first header 3. Pi? specifically, the first head 3 comprises a central projection 3.5 which extends coaxially with respect to the axis of rotation A-A and forms a portion of the internal surface of the inlet plenum 27. The inlet plenum 27 is also delimited by the first diaphragm 7.

[0022] Nella forma di realizzazione esemplificativa delle Figg.1 a 8, fra il plenum di ingresso 27 e l'ingresso della prima girante 21 sono previste palette di guida di ingresso variabili (brevemente IGV) 29, meccanicamente accoppiate a dispositivi di azionamento 31, noti e non descritti in dettaglio. In altre forme di realizzazione possono viceversa essere previste palette di guida di ingresso fisse. In the exemplary embodiment of Figs. 1 to 8, variable inlet guide vanes (briefly IGV) 29 are provided between the inlet plenum 27 and the inlet of the first impeller 21, mechanically coupled to drive devices 31 , known and not described in detail. In other embodiments, on the other hand, fixed inlet guide vanes may be provided.

[0023] Fra la porzione di diaframma interna 7.2 del primo diaframma 7 e la porzione di diaframma interna 9.2 del secondo diaframma 9 sono disposti un diffusore 33, che circonda la prima girante 31, e un canale di ritorno 35, che fornisce un passaggio di flusso che collega l'uscita del diffusore 33 all'ingresso della seconda girante 23. [0023] Between the inner diaphragm portion 7.2 of the first diaphragm 7 and the inner diaphragm portion 9.2 of the second diaphragm 9 are arranged a diffuser 33, which surrounds the first impeller 31, and a return channel 35, which provides a passage of flow that connects the outlet of the diffuser 33 to the inlet of the second impeller 23.

[0024] Un diffusore 39 ? disposto attorno alla seconda girante 23 e forma un passaggio di flusso dall'uscita della seconda girante 23 verso una voluta di uscita 41, in accoppiamento di fluido con l'uscita di gas 17. La voluta 41 ? parzialmente delimitata da un risalto centrale 5.3 della seconda testata 5, coassiale rispetto all'asse di rotazione A-A del compressore 1. La voluta 41 ? delimitata esternamente dalla porzione anulare esterna 9.1 del secondo diaframma 9. [0024] A diffuser 39? arranged around the second impeller 23 and forms a flow passage from the outlet of the second impeller 23 to an outlet volute 41, in fluid coupling with the gas outlet 17. The volute 41? partially delimited by a central projection 5.3 of the second head 5, coaxial with respect to the rotation axis A-A of compressor 1. The volute 41? bounded externally by the external annular portion 9.1 of the second diaphragm 9.

[0025] Come sopra menzionato, l'involucro esterno, che separa l'interno del compressore 1 dall'ambiente esterno, ? formato dalla prima testata 3, dalla seconda testata 5, dal primo diaframma 7 (e pi? specificamente dalla porzione anulare esterna 7.1 di esso) e dal secondo diaframma 9 (e pi? specificamente dalla porzione anulare esterna 9.1 di esso). Questi quattro componenti stazionari del compressore 1 sono impilati e accoppiati a tenuta l'uno all'altro dalla disposizione di tiranti 11. Guarnizioni di tenuta (non mostrate) possono essere previste fra i quattro componenti stazionari 3, 7, 9, 5 per aumentare la tenuta fra di essi. Il contatto superficiale fra i componenti stazionari sotto la pressione esercitata dalla disposizione di tiranti 11, eventualmente incrementato da guarnizioni di tenuta tra di essi, evita trafilamenti di gas verso l'ambiente che circonda il compressore 1. [0025] As mentioned above, the external casing, which separates the interior of the compressor 1 from the external environment,? formed by the first head 3, by the second head 5, by the first diaphragm 7 (and more specifically by the external annular portion 7.1 thereof) and by the second diaphragm 9 (and more specifically by the external annular portion 9.1 thereof). These four stationary components of the compressor 1 are stacked and tightly coupled to each other by the tie rod arrangement 11. Seals (not shown) can be provided between the four stationary components 3, 7, 9, 5 to increase the held between them. The surface contact between the stationary components under the pressure exerted by the arrangement of tie rods 11, possibly increased by sealing gaskets between them, prevents gas leaks towards the environment surrounding the compressor 1.

[0026] Nella forma di realizzazione delle Figg.1 a 8, i tiranti 11 hanno lunghezze variabili, cos? che essi possono collegare i quattro componenti stazionari 3, 5, 7, 9 senza estendersi attraverso l'ingresso di gas 15 e l'uscita di gas 17. Pi? specificamente, tiranti pi? lunghi che si estendono attraverso la prima testata 3, attraverso il primo e secondo diaframma 7, 9 e attraverso la seconda testata 5 sono disposti in quelle posizioni angolari, che non interferiscono con l'ingresso di gas 15 e l'uscita di gas 17. Questi tiranti 11 pi? lunghi si estendono attraverso le sedi 7.3 e 9.3, che sono in forma di fori passanti. [0026] In the embodiment of Figs. 1 to 8, the tie rods 11 have variable lengths, so? that they can connect the four stationary components 3, 5, 7, 9 without extending through the gas inlet 15 and the gas outlet 17. Pi? specifically, tie rods pi? long ones extending through the first head 3, through the first and second diaphragms 7, 9 and through the second head 5 are arranged in those angular positions, which do not interfere with the gas inlet 15 and the gas outlet 17. These tie rods 11 pi? long ones extend through seats 7.3 and 9.3, which are in the form of through holes.

[0027] In quelle posizioni angolari attorno all'asse di rotazione A-A, dove un tirante passante interferirebbe con l'ingresso di gas 15 o con l'uscita di gas 17, vengono usati tiranti coassiali gli uni agli altri e pi? corti. Ciascun tirante pi? corto si impegna in uno dei fori ciechi filettati 7.3 o 9.3. In via esemplificativa, nella vista schematica in sezione della Fig.1, due tiranti pi? corti 11A e 11B sono disposti coassialmente l'uno all'altro in quelle posizioni angolari, nelle quali ? disposto l'ingresso di gas 15 o l'uscita di gas 17. Il tirante 11A si estende da una prima estremit? sporgente all'esterno della prima testata 3, attraverso un foro nel primo diaframma 7 ed ? avvitato in uno dei fori ciechi filettati 9.3 del secondo diaframma 9. Il tirante 11B ha una prima estremit? avvitata nell'altro foro cieco 9.3 del secondo diaframma 9 e si estende attraverso la seconda testata 5 sporgendo da essa con una seconda estremit?. [0027] In those angular positions around the rotation axis A-A, where a through tie rod would interfere with the gas inlet 15 or with the gas outlet 17, tie rods coaxial to each other and more are used. short. Each tie pi? short engages in one of the blind threaded holes 7.3 or 9.3. By way of example, in the schematic sectional view of Fig. 1, two more tie rods? shorts 11A and 11B are arranged coaxially to each other in those angular positions, in which? the gas inlet 15 or the gas outlet 17 is arranged. The tie rod 11A extends from a first end? projecting outside the first head 3, through a hole in the first diaphragm 7 and? screwed into one of the blind threaded holes 9.3 of the second diaphragm 9. The tie rod 11B has a first end? screwed into the other blind hole 9.3 of the second diaphragm 9 and extends through the second head 5 projecting from it with a second end.

[0028] Dadi 45 e 47 sono avvitati alle estremit? del tirante 11A e del tirante 11B che sporgono dalla prima testata 3 e dalla seconda testata 5, rispettivamente. In questo modo, la prima testata 3, la seconda testata 5, il primo diaframma 7 e il secondo diaframma 9 sono impilati a tenuta l'uno sull'altro. Come detto, guarnizioni di tenuta, non mostrate, possono essere previste fra superfici mutuamente contrapposte delle testate 3, 5 e dei diaframmi 7,9. [0028] Nuts 45 and 47 are screwed at the ends? of the tie rod 11A and of the tie rod 11B which protrude from the first head 3 and from the second head 5, respectively. In this way, the first head 3, the second head 5, the first diaphragm 7 and the second diaphragm 9 are stacked tightly on top of each other. As said, sealing gaskets, not shown, can be provided between mutually opposite surfaces of the heads 3, 5 and of the diaphragms 7,9.

[0029] Analogamente, un tirante interrotto ? previsto nella posizione angolare in cui ? posizionato l'ingresso di gas 15. Nelle Figg.2 e 3 i tiranti che si estendono per l'intera lunghezza assiale del compressore 1 sono indicati con 11, i tiranti interrotti disposti nella posizione angolare dell?uscita di gas 17 sono indicati con 11A, 11B come in Fig.1, e i tiranti interrotti disposti nella posizione angolare dell'ingresso di gas 15 sono indicati con 11C e 11D. Essi sono avvitati con le estremit? disposte verso l'interno nei fori ciechi 7.3 previsti nel primo diagramma 7. [0029] Similarly, an interrupted tie rod? expected in the angular position in which? positioned the gas inlet 15. In Figs. 2 and 3 the tie rods extending for the entire axial length of the compressor 1 are indicated with 11, the interrupted tie rods arranged in the angular position of the gas outlet 17 are indicated with 11A , 11B as in Fig.1, and the interrupted tie rods arranged in the angular position of the gas inlet 15 are indicated with 11C and 11D. They are screwed with the ends arranged inwards in the blind holes 7.3 provided in the first diagram 7.

[0030] La disposizione di tiranti sopra descritta pu? essere particolarmente preferita, poich? essa consente una disposizione angolare equidistante dei tiranti attorno all'asse di rotazione A-A del compressore 1, come si pu? meglio comprendere dalle Figg.5 e 6. Allo stesso tempo, i tiranti interrotti 11A, 11B e 11C, 11D evitano qualunque interferenza fra la disposizione di tiranti e l'ingresso di gas 15 e l'uscita di gas 17. [0030] The arrangement of tie rods described above can? be particularly preferred, since? it allows an equidistant angular arrangement of the tie rods around the rotation axis A-A of the compressor 1, as can be done? better understood from Figs.5 and 6. At the same time, the interrupted tie rods 11A, 11B and 11C, 11D avoid any interference between the tie rod arrangement and the gas inlet 15 and the gas outlet 17.

[0031] Tuttavia, sono possibili altre disposizioni di tiranti. Ad esempio le Figg.9, 10, 11, 12 e 13 mostrano una forma di realizzazione in cui sono usati tiranti 11 di lunghezza costante, che sono disposti attorno all'asse di rotazione A-A con un passo angolare non costante, come pu? essere compreso in particolare dalla vista di estremit? della Fig.13. I restanti componenti sono sostanzialmente gli stessi gi? descritti in riferimento alle Figg.1 a 8 e sono contrassegnati con gli stessi numeri di riferimento. Come mostrato in Fig.13, il passo angolare ? e ? fra tiranti 11 disposti adiacentemente all'ingresso di gas 15 e all'uscita di gas 17 sono tali che questi tiranti passano lungo l'ingresso di gas e l'uscita di gas senza interferire con essi, cio? l'ingresso di gas 15 e l'uscita di gas 17 sono liberi da tiranti 11. Questo consente di usare tiranti passanti 11, i quali sono tutti della stessa lunghezza e si estendono dalla prima testata 3 alla seconda testata 5. However, other tie rod arrangements are possible. For example, Figs. 9, 10, 11, 12 and 13 show an embodiment in which tie rods 11 of constant length are used, which are arranged around the rotation axis A-A with a non-constant angular pitch, such as can? be understood in particular from the view of the extremity? of Fig. 13. The remaining components are substantially the same already? described with reference to Figures 1 to 8 and are marked with the same reference numbers. As shown in Fig. 13, the angular pitch? And ? between tie rods 11 disposed adjacent to the gas inlet 15 and the gas outlet 17 are such that these tie rods pass along the gas inlet and the gas outlet without interfering with them, i.e. the gas inlet 15 and the gas outlet 17 are free from tie rods 11. This allows the use of through tie rods 11, which are all of the same length and extend from the first head 3 to the second head 5.

[0032] Disposizioni alternative di tiranti sono schematicamente mostrate in Fig.14. In Fig.14(A) ? illustrata una forma di realizzazione, in cui una prima serie di tiranti 11E di minore lunghezza collega il primo diaframma 7 alla prima testata 3 e una seconda serie di tiranti pi? lunghi 11F collega il primo diaframma 7 alla seconda testata 5, con il secondo diaframma 9 impilato fra di essi. Le estremit? sporgenti verso l'esterno dei tiranti 11E sono avvitate in dadi 45 e le estremit? sporgenti verso l'esterno dei tiranti 11F sono avvitate in dadi 47. Estremit? orientate verso l'interno dei tiranti 11E e 11F sono avvitate in fori ciechi filettati opposti e coassiali del primo diaframma 7. Pertanto, la prima serie di tiranti 11E blocca l'una all'altro in modo impilato e in una disposizione a tenuta la prima testata 3 e il primo diaframma 7, mentre la seconda serie di tiranti 11F blocca gli uni all'altra in una maniera impilata e a tenuta il primo diaframma 7, il secondo diaframma 9 e la seconda testata 5. [0032] Alternative tie rod arrangements are schematically shown in Fig.14. In Fig. 14 (A)? an embodiment is illustrated, in which a first series of tie rods 11E of shorter length connects the first diaphragm 7 to the first head 3 and a second series of longer tie rods 11E. lengths 11F connects the first diaphragm 7 to the second head 5, with the second diaphragm 9 stacked between them. The extremities protruding towards the outside of the tie rods 11E are screwed into nuts 45 and the ends? protruding towards the outside of the tie rods 11F are screwed into nuts 47. inwardly oriented the tie rods 11E and 11F are screwed into opposite and coaxial threaded blind holes of the first diaphragm 7. Thus, the first set of tie rods 11E locks one to the other in a stacked and sealed arrangement the first head 3 and the first diaphragm 7, while the second series of tie rods 11F blocks the first diaphragm 7, the second diaphragm 9 and the second head 5 to each other in a stacked and sealed manner.

[0033] La Fig.14(B) illustra schematicamente una forma di realizzazione simile alla Fig.14(A), in cui tuttavia una prima serie di tiranti pi? lunghi 11G collega la prima testata 3 al secondo diaframma 9 con il primo diaframma 7 interposto fra di essi. Una seconda serie di tiranti 11H pi? corti collega il secondo diaframma 9 alla seconda testata 5. [0033] Fig.14 (B) schematically illustrates an embodiment similar to Fig.14 (A), in which however a first series of tie rods more? lengths 11G connects the first head 3 to the second diaphragm 9 with the first diaphragm 7 interposed between them. A second series of tie rods 11H pi? corti connects the second diaphragm 9 to the second head 5.

[0034] La Fig.14(C) illustra una disposizione simile a quella delle Figg.9 a 13, in cui tuttavia una estremit? di ciascun tirante 11 ? avvitata in un foro cieco filettato della prima testata 3 e pertanto i dadi 45 sono omessi. In un'altra forma di realizzazione, non mostrata, l'estremit? opposta di ciascun tirante 11 pu? essere avvitata in un foro cieco filettato della testata 5, cos? che i dadi 47 vengono omessi, mentre un dado 45 ? avvitato sull'estremit? opposta di ciascun tirante 11. [0034] Fig. 14 (C) illustrates an arrangement similar to that of Figs. 9 to 13, in which however one end? of each tie rod 11? screwed into a threaded blind hole of the first head 3 and therefore the nuts 45 are omitted. In another embodiment, not shown, the end? opposite of each tie rod 11 can? be screwed into a threaded blind hole of the head 5, cos? that dice 47 are omitted, while a die 45? screwed on the end? opposite of each tie rod 11.

[0035] Il numero e la lunghezza dei tiranti 11 possono variare in funzione di esigenze di progettazione e possono dipendere dal numero di stadi di compressore e quindi dal numero di diaframmi del compressore. Ad esempio, se il compressore comprende soltanto uno stadio e quindi soltanto un diaframma 7, la disposizione delle Figg.9-13 pu? essere preferita, con una singola serie di tiranti 11 che si estendono nella direzione assiale attraverso l'intero sviluppo assiale del compressore 1. Se sono previsti pi? di due stadi di compressore e pi? di due diaframmi, possono essere previste pi? di due serie di tiranti, che collegano diversi diaframmi e le testate gli uni agli altri. [0035] The number and length of the tie rods 11 may vary according to design requirements and may depend on the number of compressor stages and therefore on the number of compressor diaphragms. For example, if the compressor comprises only one stage and therefore only a diaphragm 7, the arrangement of Figs. 9-13 can? be preferred, with a single set of tie rods 11 extending in the axial direction through the entire axial extension of compressor 1. If more two-stage compressor and more? of two diaphragms, can be provided for more? of two series of tie rods, which connect different diaphragms and end caps to each other.

[0036] Inoltre, se la disposizione di tiranti comprende almeno due serie di tiranti, la cui lunghezza ? inferiore rispetto alla lunghezza assiale del compressore, cos? che le estremit? opposte di tiranti appartenenti a due differenti serie si impegnano nello stesso diaframma (come nelle Figg.14(A) e 14(B)), le sedi dei tiranti del diaframma impegnato da entrambe le serie di tiranti possono essere nella forma di coppie di fori ciechi preferibilmente coassiali, entrambi filettati per consentire a tiranti contrapposti di essere avvitati in essi, piuttosto che essere configurati come fori filettati passanti. Furthermore, if the tie rod arrangement comprises at least two sets of tie rods, the length of which? less than the axial length of the compressor, so? that the ends? opposing tie rods belonging to two different series engage in the same diaphragm (as in Figs. 14 (A) and 14 (B)), the seats of the tie rods of the diaphragm engaged by both series of tie rods can be in the form of pairs of holes preferably coaxial blinds, both threaded to allow opposing tie rods to be screwed into them, rather than being configured as threaded through holes.

[0037] Inoltre, nelle forme di realizzazione sopra descritte, quando vengono usati tiranti che si sviluppano attraverso una porzione della lunghezza assiale complessiva del compressore (ad esempio Figg.14(A) e 14(B)), coppie di tiranti sono coassiali. Questa disposizione ? attualmente preferita. Tuttavia, non si esclude la possibilit? che i tiranti 11E (o 11G) siano sfalsati angolarmente rispetto ai tiranti 11F (o 11H). In tal caso, le due serie di tiranti (11E, 11F o 11G, 11H, ad esempio) possono anche comprendere un differente numero di tiranti. Il diaframma che si impegna con entrambe le serie di tiranti sar? provvisto preferibilmente di sedi in forma di fori ciechi filettati, che sono angolarmente sfalsati gli uni rispetto agli altri. Furthermore, in the embodiments described above, when tie rods are used which extend across a portion of the overall axial length of the compressor (e.g. Figs. 14 (A) and 14 (B)), pairs of tie rods are coaxial. This arrangement? currently preferred. However, the possibility is not excluded? that the tie rods 11E (or 11G) are angularly offset with respect to the tie rods 11F (or 11H). In this case, the two series of tie rods (11E, 11F or 11G, 11H, for example) can also comprise a different number of tie rods. The diaphragm that engages with both sets of tie rods will be? preferably provided with seats in the form of threaded blind holes, which are angularly offset from each other.

[0038] Come si pu? comprendere dalla descrizione che precede di varie forme di realizzazione, i componenti 3, 5, 7, 9 formanti la porzione stazionaria 2 del compressore centrifugo 1 sostituiscono la cassa, che ? normalmente prevista per alloggiare i diaframmi o altri componenti stazionari del compressore centrifugo. Pertanto viene evitata la necessit? di produrre una grande cassa di compressore. I costi di produzione e il tempo di fornitura vengono ridotti. [0038] How can you? understand from the foregoing description of various embodiments, the components 3, 5, 7, 9 forming the stationary portion 2 of the centrifugal compressor 1 replace the casing, which? normally provided to house the diaphragms or other stationary components of the centrifugal compressor. Therefore the need is avoided? to produce a large compressor case. Production costs and lead times are reduced.

[0039] Mentre l?invenzione ? stata descritta in termini di varie specifiche forme di realizzazione, sar? chiaro agli esperti del ramo che sono possibili molti cambiamenti, modifiche e omissioni, senza uscire dall?ambito e dallo spirito delle rivendicazioni. Inoltre, se non diversamente specificato, l?ordine o la sequenza di eventuali fasi di processo o di metodo pu? essere variato o riconfigurato secondo forme di realizzazione alternative. [0039] While the invention? been described in terms of various specific embodiments, it will be it is clear to those skilled in the art that many changes, modifications and omissions are possible, without departing from the scope and spirit of the claims. In addition, unless otherwise specified, the order or sequence of any process or method steps can? be changed or reconfigured according to alternative embodiments.

Claims

COMPRESSOR WITHOUT CASE CLAIMS 1. A centrifugal compressor (1) comprising: a stationary portion (2) comprising a gas inlet (15) and a gas outlet (17); And a rotor (20) disposed in the stationary portion (2) to rotate about an axis of rotation (A-A); wherein the rotor comprises at least a first rotating impeller (21; 23); wherein the stationary portion (2) comprises: a first head (3); a second head (5); at least a first diaphragm (7; 9) arranged between the first head (3) and the second head (5); and an arrangement of tie rods (11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H) for mechanically coupling the first head (3) and second head (5) to each other in a stacked configuration with the at least one first diaphragm (7; 9) sealed between them, so? that the first head (3), the second head (5) and the at least one first diaphragm (7; 9) form an outer casing (2) of the centrifugal compressor (1).

The centrifugal compressor (1) of claim 1, wherein the tie rod arrangement (11, 11A, 11B, 11C, 11D) comprises tie rods (11A, 11B, 11C, 11D) of varying lengths arranged thus? to avoid that tie rods interfere with the gas inlet (15) and the gas outlet (17).

The centrifugal compressor (1) of claim 1, wherein the tie rod arrangement (11) consists of tie rods extending from the first head (3) to the second head (5), and in which the tie rods are arranged with a pitch angular not constant around the rotation axis (A-A), cos? that the gas inlet (15) and the gas outlet (17) are free from the tie rods (11).

4. The centrifugal compressor 1 of one or more? of the preceding claims, wherein the at least one first diaphragm (7; 9) comprises an outer annular portion (7.1; 9.1) integrally formed with an inner diaphragm portion (7.2; 9.2), and wherein a plurality of of first locations (7.3; 9.3) for a plurality? tie rods (11) are provided in the outer annular portion, said seats being parallel to the rotation axis (A-A).

5. The centrifugal compressor (1) of claim 4, wherein at least one seat (7.3; 9.3) of the at least one first diaphragm (7; 9)? threaded and at least one tie rod (11A, 11B, 11C, 11D) has one end? screwed into it.

6. The centrifugal compressor (1) of one or more? of the preceding claims, further comprising at least one further impeller (23; 21) and a further diaphragm (9; 7); in which the first diaphragm (7; 9) and the further diaphragm (9; 7) are arranged side by side in a mutual sealed contact and interposed between the first head (3) and the second head (5 ), cos? that the first head (3), the second head (5), the at least one first diaphragm (7; 9) and the at least one further diaphragm (9; 7) form the outer casing (2) of the centrifugal compressor ( 1).

The centrifugal compressor (1) of claim 6, wherein said at least one further diaphragm (9; 7) comprises a further outer annular portion (9.1; 7.1) integrally formed with a further inner diaphragm portion (9.2; 7.2), and in which a plurality? of further offices (9.3; 7.3) for a plurality? tie rods are provided in the further external annular portion of the further diaphragm, said seats being parallel to the rotation axis (A-A).

8. The centrifugal compressor (1) of claim 7, wherein at least one further seat (9.3; 7.3) of the at least one further diaphragm (9; 7)? threaded and at least one tie rod (11A, 11B, 11C, 11D) has one end? screwed into it.

9. The centrifugal compressor (1) of one or more? of claims 6 to 8, wherein the gas inlet (15)? formed in one of said at least one first diaphragm (7; 9) and at least one further diaphragm (9; 7), and the gas outlet (17)? formed in the other of said at least one first diaphragm and at least one further diaphragm.

10. The centrifugal compressor (1) of one or more? of the preceding claims, wherein the first head (3) comprises a first annular flange (3.1); wherein the tie rods (11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H) of said tie rod arrangement engage a first series of holes (3.2) of the first annular flange (3); wherein the second head (5) comprises a second annular flange (5.1); and in which the tie rods (11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H) of said tie rod arrangement engage a second series of holes (5.2) provided in the second annular flange (5.1).

The centrifugal compressor (1) of claim 10, in which each tie rod (11) develops from the first head (3) to the second head (5) and passes through each diaphragm (7, 9) interposed between them.

12. The centrifugal compressor (1) of one or more? of the preceding claims, wherein a gas inlet plenum (27)? partially defined by one of the first head (3) and second head (5), and a gas outlet volute (41)? partially defined by the other of the first head (3) and second head (5).