ITCO20090067A1 - Cuscinetto a gas intermedio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione è genericamente relativa ai compressori e, più specificamente, a un cuscinetto intermedio a gas in un compressore multistadio.

ARTE NOTA

Un compressore è una macchina che aumenta la pressione di un fluido comprimibile, per esempio un gas, utilizzando energia meccanica. I compressori vengono impiegati in molte applicazioni diverse e in un grande numero di processi industriali, compresa la generazione di energia, la liquefazione di gas naturale e in altri processi. Tra i vari tipi di compressori utilizzati in tali processi e impianti produttivi vi sono i cosiddetti compressori centrifughi, nei quali l’energia meccanica agisce sul gas in ingresso al compressore per mezzo dell’accelerazione centrifuga, per esempio attraverso la rotazione di una girante centrifuga.

[0003] I compressori centrifughi possono essere dotati di una girante singola, cioè in una configurazione monostadio, oppure di una molteplicità di stadi centrifughi posti in serie, nel qual caso sono spesso indicati come compressori multistadio. Ogni stadio di un compressore centrifugo comprende di solito una voluta di ingresso per il gas da comprimere, un rotore in grado di fornire energia cinetica al gas in ingresso e un diffusore che converte l’energia cinetica del gas che lascia la girante in energia di pressione.

Un compressore multistadio 100 è illustrato nella Figura 1. Il compressore 100 comprende un albero 120 e una molteplicità di giranti 130-136 (solo tre delle sette giranti sono numerate). L’albero 120 e le giranti 130-136 sono comprese in un gruppo rotore sostenuto dai cuscinetti 150 e 155.

Ciascuna delle giranti 130-136, disposte in serie, aumenta la pressione del gas di processo. Cioè la girante 130 può aumentare la pressione rispetto a quella del gas presente al condotto di ingresso 160, la girante 131 può aumentare la pressione del gas in uscita dalla girante 130, la girante 132 può aumentare la pressione del gas in uscita dalla girante 131, eccetera. Ciascuna delle giranti 130-136 può essere considerata come uno stadio del compressore multistadio 100.

Il compressore centrifugo multistadio 100 funziona prendendo un gas di processo in entrata dal condotto di ingresso 160 ad una pressione di ingresso (Pin), aumentandone la pressione tramite il funzionamento del gruppo rotore ed emettendo poi il gas di processo attraverso il condotto di uscita 170 a una pressione di mandata (Pout1) maggiore rispetto a quella in ingresso. Il gas di processo può essere per esempio biossido di carbonio, solfuro di idrogeno, butano, metano, etano, propano, gas naturale liquido o una loro combinazione.

Il fluido di lavoro in pressione nella macchina (tra le giranti 130 e 136) è sigillato rispetto ai cuscinetti 150 e 155 dalle tenute 180 e 185. Un esempio di tenuta che è possibile utilizzare è quella del tipo a gas secco. Le tenute 180 e 185 servono a impedire che il gas di processo passi attraverso il gruppo rotore, raggiunga i cuscinetti 150 e 155 e venga rilasciata nell’atmosfera. L’involucro 110 del compressore è configurato in modo da contenere sia i cuscinetti che le tenute, nonché per impedire la fuga di gas dal compressore 100.

Sebbene ulteriori stadi possano produrre un aumento del rapporto di compressione (cioè tra l’ingresso 160 e la mandata 170), non è possibile aumentare semplicemente il numero di stadi per aumentare il rapporto di compressione.

L’aumento del numero di stadi in un compressore centrifugo comporta diversi problemi. I cuscinetti che sostengono l’albero si trovano all’esterno di una camera sigillata che racchiude le giranti. L’aumento del numero di stadi comporta un albero più lungo. I cuscinetti non sono in grado di offrire un valido sostegno ad un albero più lungo a pari velocità di funzionamento; i cuscinetti si allontanano ulteriormente tra loro con l’aumentare della lunghezza dell’albero, aumentando la flessibilità dell’albero stesso.

Allungandosi, l’albero del gruppo rotore diviene più flessibile e pertanto diminuiscono le frequenze naturali del rotore. Nel funzionamento alle velocità più elevate, la diminuzione delle frequenze proprie fondamentali del gruppo rotore tende a rendere il sistema più suscettibile alle instabilità dinamiche del rotore, le quali possono limitare la velocità di funzionamento e la portata in uscita della macchina.

L’altro problema è la risposta forzata dovuta allo sbilanciamento sincrono del rotore. Quando la velocità di funzionamento coincide con una delle frequenze proprie del rotore, si dice che la macchina funziona in regime di velocità critica, per effetto dello sbilanciamento del rotore.

Il compressore deve passare attraverso molte di queste frequenze proprie o velocità critiche prima di raggiungere la velocità di funzionamento di progetto.

Come il compressore passa attraverso una velocità critica, l’ampiezza della vibrazione del rotore deve essere limitata dallo smorzamento esercitato dai cuscinetti. Tuttavia, con un albero lungo, la maggior parte dell’energia dinamica rotazionale si traduce in flessione del rotore piuttosto che dissiparsi nei cuscinetti. Questo produce modi di vibrare del rotore con basso smorzamento, e con alti fattori di amplificazione in corrispondenza delle frequenze di risonanza del rotore, che possono portare a sfregamenti tra involucro e girante e persino alla rottura catastrofica della macchina.

Alle velocità più elevate, superate le velocità critiche del rotore, si producono forze indotte dal fluido tra il gruppo rotore e l’involucro (cioè instabilità dinamica del rotore indotta dal fluido). Tali pulsazioni, originate da forze prodotte dal fluido, possono eccitare vibrazioni distruttive o persino catastrofiche se non vengono smorzate adeguatamente. L’instabilità dinamica del rotore è un meccanismo diverso rispetto alle velocità critiche o allo sbilanciamento del rotore, pone spesso dei problemi molto più difficili da risolvere.

Sarebbe desiderabile progettare e realizzare un compressore centrifugo multistadio che comprenda stadi aggiuntivi, ma senza che ciò comporti l’aumento del diametro dell’albero e di altri parametri di progetto che cambierebbero drasticamente le dimensioni e il costo della macchina.

DESCRIZIONE SOMMARIA

I sistemi e i metodi secondo le presenti realizzazioni esemplificative forniscono un aumento del numero degli stadi in un compressore centrifugo superando nel contempo i problemi di solito associati con tale aumento.

Secondo una realizzazione esemplificativa, un compressore centrifugo comprende un gruppo rotore avente un albero e una molteplicità di giranti, una coppia di cuscinetti posti alle estremità dell’albero e configurati per sostenere il gruppo rotore, un meccanismo di tenuta posto tra il gruppo rotore e i cuscinetti, e un primo cuscinetto a gas posto tra la molteplicità di giranti e configurato per sostenere l’albero. Il primo cuscinetto a gas riceve un gas di lavoro da una girante posta a valle rispetto alla posizione del primo cuscinetto a gas.

Secondo un’altra realizzazione esemplificativa, un metodo di trattare un gas di lavoro in un compressore centrifugo comprende l’alimentazione del gas di lavoro a un condotto di ingresso del compressore, il trattamento del gas per mezzo di una molteplicità di stadi di compressione, dove ogni stadio aumenta la velocità del gas, l’estrazione di una parte del gas accelerato dopo uno stadio posto a valle rispetto al punto intermedio degli stadi di compressione, l’alimentazione di un cuscinetto con il gas estratto, la successiva reintroduzione del gas proveniente dal cuscinetto nel gas di lavoro che fluisce nel compressore, e la fuoriuscita del gas di lavoro da un condotto di mandata del compressore.

Secondo una ulteriore realizzazione esemplificativa, un compressore centrifugo comprende un gruppo rotore avente un albero e una molteplicità di giranti, una coppia di cuscinetti posti alle estremità dell’albero e configurati per sostenere il gruppo rotore, un meccanismo di tenuta posto tra il gruppo rotore e i cuscinetti, una molteplicità di cuscinetti a gas posti tra la molteplicità di giranti e configurati per sostenere l’albero. I cuscinetti a gas ricevono un gas di lavoro dalle rispettive giranti poste a valle rispetto alla posizione dei cuscinetti a gas.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

I disegni allegati illustrano le realizzazioni esemplificative, dove:

Figura 1 illustra un compressore centrifugo multistadio;

Figura 2 illustra un compressore centrifugo multistadio secondo le realizzazioni esemplificative; e

Figura 3 illustra un metodo secondo le realizzazioni esemplificative. DESCRIZIONE DETTAGLIATA

La seguente descrizione dettagliata delle realizzazioni esemplificative fa riferimento ai disegni di accompagnamento. Gli stessi numeri di riferimento in diversi disegni identificano gli stessi elementi o elementi simili. Ulteriormente, la seguente descrizione dettagliata non limita l’invenzione. Il campo d’applicazione dell’invenzione è invece definito dalle rivendicazioni allegate.

In una realizzazione esemplificativa, un cuscinetto in posizione intermedia può servire ad aggiungere rigidità al gruppo rotore con albero più lungo per superare il problema della velocità critica evidenziato sopra. Tale cuscinetto rende meno flessibile il gruppo rotore e quindi permette la trasmissione dell’energia dinamica rotazionale ai cuscinetti (a causa delle forze di sbilanciamento sincrono del rotore).

La configurazione “a tre cuscinetti” aumenta il fattore di smorzamento dei modi di vibrare del rotore e riduce i fattori di amplificazione quando il rotore attraversa la velocità critica, permettendo il funzionamento sicuro del gruppo rotore. Pertanto è possibile aggiungere un cuscinetto intermedio entro l’involucro, per facilitare l’aumento del numero degli stadi e superare il problema dell’instabilità dinamica del rotore.

La velocità periferica di un albero (come l’albero 120) dipende dal suo diametro. Il diametro nella parte centrale dell’albero è maggiore che alle estremità. La differenza di velocità tra queste parti (cioè tra parte intermedia ed estremità) può essere dell’ordine di 2 o 3 volte. Quindi la velocità periferica di un albero è maggiore (di 2 o 3 volte) nella sua parte intermedia rispetto alle estremità.

I cuscinetti, come i cuscinetti 150 e 155 della Figura 1, possono tipicamente essere del tipo a olio. L’impiego di cuscinetti a olio, tuttavia, è limitato nell’uso alle zone dove la velocità periferica è generalmente prossima a quella che si riscontra nelle parti terminali dell’albero.

Un cuscinetto intermedio secondo la realizzazione esemplificativa può essere del tipo a gas. I cuscinetti a gas possono essere utilizzati nelle zone dove la velocità periferica è prossima a quella che si riscontra nelle parti intermedie dell’albero.

Nei sistemi esistenti, fluidi di lavoro altamente corrosivi (come il bisolfuro d’idrogeno, H2S2) possono danneggiare i normali cuscinetti reggispinta lubrificati ad olio. Tale danno limita notevolmente la durata della macchina in quanto i cuscinetti lubrificati ad olio non offrono resistenza ai gas corrosivi. Tuttavia un cuscinetto a gas lubrificato dal gas di processo non richiede tale tenuta ed è in grado di funzionare anche in un ambiente corrosivo garantendo la durata della macchina.

I cuscinetti a gas, oltre a consentire velocità periferiche elevatissime per effetto della viscosità del fluido, hanno una perdita di energia trascurabile in confronto ai cuscinetti a olio. I cuscinetti a olio richiedono inoltre dei sistemi di tenuta per impedire il trafilamento di olio nel gas trattato dal compressore. I cuscinetti a gas ovviano a tale necessità di sistemi di tenuta.

La Figura 2 illustra un compressore secondo le realizzazioni esemplificative. Il compressore 200 comprende un albero 220, una molteplicità di giranti 230-239 (solo alcune di tali giranti sono numerate), i cuscinetti 250 e 255, le tenute 280 e 285, il condotto di ingresso 260 per addurre un gas di processo in ingresso alla pressione di ingresso (Pin) e un condotto di mandata 270 per la fuoriuscita del gas di processo a una pressione di mandata (Pout2). Un involucro 210 del compressore 200 contiene entrambi i cuscinetti e le guarnizioni e impedisce la fuoriuscita del gas dal compressore 200. Il compressore 200 comprende anche il cuscinetto 290. Nelle realizzazioni esemplificative il cuscinetto 290 può trovarsi all’incirca nel punto intermedio tra la prima e l’ultima girante 230 e 239. Secondo le realizzazioni esemplificative grazie all’aggiunta del cuscinetto intermedio è possibile aumentare il numero di giranti 230-239 rispetto a quanto attualmente realizzabile, per le ragioni aggiuntive descritte qui di seguito.

Attualmente un fattore limitativo del numero di stadi di un compressore è il rapporto tra la lunghezza e il diametro di un albero. Tale rapporto viene denominato rapporto di flessibilità. Per funzionare in modo efficiente, un compressore può avere al massimo un certo valore del rapporto di flessibilità. Tale rapporto può aumentare con un albero più lungo e un cuscinetto intermedio a gas secondo le realizzazioni esemplificative.

Il gas impiegato nel cuscinetto a gas 290 può essere il gas trattato dal compressore 200. Il cuscinetto a gas 290 può essere posizionato laddove lo spostamento del rotore per una frequenza propria più vicina può essere meno pronunciato. La posizione può essere ottimizzata dal punto di vista della dinamica del rotore.

Il gas trattato può essere estratto dalla mandata di una girante che si trova a valle del cuscinetto 290 impiegando elementi, componenti e metodi noti. Il termine “a valle” è riferito in questo caso alla direzione del flusso di gas e indica la pressione maggiore, trattandosi di un compressore. Ovvero, la pressione è maggiore a valle e minore a monte, rispetto a una particolare posizione. Per esempio, come illustrato nella Figura 2, il cuscinetto a gas 290 è posto a monte rispetto alla girante 235 ma a valle rispetto alla girante 234.

La pressione del gas di lavoro che entra nel cuscinetto 290 deve essere maggiore rispetto alla pressione del gas di lavoro negli stadi adiacenti al cuscinetto, o confinanti con esso, in modo che il gas fuoriesca dal cuscinetto e non penetri nei suoi pattini.

Il gas di lavoro deve quindi essere estratto da uno stadio che si trova oltre la posizione del cuscinetto 290. Se per esempio il cuscinetto 290 viene posto dopo cinque stadi (cioè alla girante 234) il gas di lavoro deve essere estratto da uno stadio che si trova oltre il sesto stadio (cioè la girante 235). In una realizzazione preferita, il gas di lavoro può essere estratto da una posizione che si trova almeno due stadi a valle rispetto alla posizione del cuscinetto intermedio a gas (cioè dopo la girante 236). La pressione elevata è richiesta per consentire al cuscinetto 290 di funzionare stabilmente.

In alcune realizzazioni, il gas di lavoro estratto da uno stadio di compressione posto a valle può essere trattato dal filtro 240 e inviato al cuscinetto a gas 290. Il filtro 240 può rimuovere le impurità e il particolato contenuti nel gas trattato. Si può anche raffreddare il gruppo rotore con il gas del cuscinetto a gas 290. La percentuale in massa del gas di lavoro che passa attraverso il cuscinetto a gas 290 può essere inferiore allo 0,1% della portata di base.

Tra il cuscinetto 290 e il percorso del gas di lavoro è possibile praticare piccoli canali forati. Attraverso il canale forato, il gas proveniente dal cuscinetto 290 può essere introdotto nel percorso del flusso alla giusta pressione.

Aumentando la lunghezza dell’albero aumenta il rapporto tra lunghezza e diametro dell’involucro e dell’assieme del compressore. In questo modo si rende più facile l’aggiunta di stadi di compressione entro la stesso involucro.

Pertanto, secondo alcune realizzazioni esemplificative, un metodo per trattare il gas 300 con un compressore multistadio avente un cuscinetto intermedio a gas comprende le fasi del metodo illustrato nel diagramma di flusso della Figura 3. Nella fase 310, si può fornire un gas di lavoro a un condotto di mandata di un compressore. Nella fase 320, il gas di lavoro può essere trattato da una molteplicità di stadi di compressione per aumentarne la pressione (e velocità). Nella fase 330, una parte del gas di lavoro può essere estratto dal suo percorso attraverso gli stadi di compressione, dopo essere stato trattato da un certo numero di stadi di compressione. Tale numero di stadi può essere maggiore della metà degli stadi del compressore.

Nella fase 340, il gas può essere inviato ad un cuscinetto a gas per raffreddare il gruppo rotore, essendo il cuscinetto a gas posto a monte del filtro. Nella fase 350, il gas fornito al cuscinetto a gas può essere reintrodotto nel flusso del gas di lavoro. Nella fase 360, il gas proveniente dallo stadio finale della compressione può essere fatto uscire attraverso il condotto di mandata. In alcune realizzazioni, il gas estratto può essere trattato da un filtro per rimuoverne le impurità prima di inviarlo al cuscinetto a gas.

Il numero di cuscinetti intermedi a gas può essere maggiore di uno. In alcune realizzazioni, si possono inserire ulteriori cuscinetti a gas intermedi (in numero anche maggiore di uno) utilizzando i principi descritti in precedenza. Inoltre, un cuscinetto intermedio potrebbe non essere esattamente al centro; può trovarsi fuori centro in funzione della progettazione e dei requisiti tecnici, come quello di avere un numero dispari di stadi. Ogni cuscinetto intermedio a gas può ricevere gas di lavoro da una distinta girante posta a valle.

Se nel compressore sono previsti più cuscinetti a gas, il numero degli stadi (di compressione) tra l’ingresso e il primo cuscinetto a gas può essere uguale al numero di stadi tra l’ultimo cuscinetto e gas e la mandata. La molteplicità di cuscinetti a gas può anche essere distanziata di un uguale numero di stadi. Pertanto, il numero di stadi tra l’ingresso e il primo cuscinetto a gas può essere uguale al numero di stadi tra il primo e il secondo cuscinetto a gas (e tra ciascuno dei successivi cuscinetti a gas), e può essere anche uguale al numero di stadi tra l’ultimo cuscinetto a gas e la mandata.

Un primo cuscinetto a gas può ricevere gas compresso da uno stadio che si trova a valle del primo cuscinetto a gas e a monte di un secondo cuscinetto a gas. Cioè, il primo cuscinetto a gas può ricevere gas compresso da uno stadio posto tra il primo cuscinetto e il secondo cuscinetto a gas.

Gli esperti in materia noteranno che lo specifico numero di giranti sopra descritte, e illustrate nella Figura 2, è puramente indicativo ed è possibile utilizzare giranti in numero diverso. Vi possono essere più o meno giranti in funzione dell’applicazione. L’albero può essere singolo.

Le realizzazioni esemplificative come quelle qui descritte forniscono vari vantaggi rispetto ai compressori attualmente utilizzati. Per aumentare la pressione è possibile inserire giranti aggiuntive (con un gruppo rotore più lungo) in un singolo involucro, invece di avere una serie di involucri. Viene anche aumentata l’efficienza all’interno di ogni involucro (per esempio potendo disporre di gruppi rotori più lunghi). Risultano ridotti i requisiti di ingombro necessari affinché i compressori raggiungano uno specifico rapporto di compressione. Il rapporto di flessibilità risulta aumentato per facilitare l’aggiunta di giranti.

Nella Figura 2, la lunghezza (L2) dell’albero 220 nel compressore 200, secondo le realizzazioni esemplificative, è maggiore della lunghezza (L1) dell’albero 120 nel compressore 100 (della Figura 1).

Inoltre, l’impiego di cuscinetti a gas pone anche rimedio alla necessità di sistemi di tenuta complessi posti entro l’involucro, in quanto l’olio non penetra nell’involucro. Il costo viene radicalmente ridotto, in conseguenza del sistema di progettazione descritto.

Le realizzazioni esemplificative sopra descritte sono intese a illustrare a tutti gli effetti, ma non in senso restrittivo, le presente invenzione. Pertanto la presente invenzione ammette molte variazioni nell’implementazione dettagliata, che possono essere desunte da una persona esperta in materia in base alla descrizione qui contenuta. Tutte le siffatte variazioni e modifiche devono essere considerate entro lo scopo e lo spirito della presente invenzione come definite nelle seguenti rivendicazioni. Nessun elemento, atto o istruzione utilizzato nella descrizione della presente applicazione va inteso come critico o essenziale ai fini dell’invenzione, a meno che sia esplicitamente descritto come tale. Inoltre, come quivi indicato, l’articolo “a” si intende comprensivo di uno o più oggetti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un compressore centrifugo comprendente: un gruppo rotore che comprende un albero e una molteplicità di giranti; una coppia di cuscinetti posti alle estremità dell’albero e configurati per sostenere il gruppo rotore; un meccanismo di tenuta posto tra gruppo rotore e cuscinetti, e un primo cuscinetto a gas posto tra la molteplicità di giranti, configurato per sostenere l’albero, che riceve un gas di lavoro da una girante posta a valle rispetto alla posizione del primo cuscinetto a gas. 2. Il compressore centrifugo della rivendicazione 1, dove il primo cuscinetto a gas si trova in un punto intermedio nella molteplicità di giranti del compressore. 3. Il compressore centrifugo della Rivendicazione 1, comprendente inoltre: un filtro per purificare il gas di lavoro prima di inviarlo al cuscinetto a gas. 4. Il compressore centrifugo della Rivendicazione 1, comprendente inoltre: un secondo cuscinetto a gas, posto in un punto intermedio nella molteplicità di giranti del compressore, a valle rispetto al primo cuscinetto a gas. 5. Il compressore centrifugo della rivendicazione 1, dove il gas di lavoro ricevuto dal primo cuscinetto a gas proviene da una girante che si trova allo stadio di compressione successivo rispetto al primo cuscinetto a gas. 6. Un metodo per trattare un gas di lavoro in un compressore centrifugo, comprendente le seguenti fasi: alimentazione di un gas di lavoro a un condotto di ingresso del compressore; trattamento del gas attraverso una molteplicità di stadi di compressione, dove ogni stadio aumenta la velocità del gas; estrazione di una porzione del gas accelerato dopo uno stadio posto a valle del punto mediano degli stadi di compressione; alimentazione, con il gas estratto, di un cuscinetto a gas posto tra la molteplicità degli stadi di compressione; reintroduzione del gas proveniente dal cuscinetto a gas nel flusso del gas di lavoro del compressore; e fuoriuscita del gas di lavoro da un condotto di mandata del compressore. 7. Il metodo della Rivendicazione 6, comprendente inoltre: filtraggio del gas estratto per rimuovere le impurità prima di inviarlo al cuscinetto a gas. 8. Un compressore centrifugo comprendente: un gruppo rotore che comprende un albero e una molteplicità di giranti; una coppia di cuscinetti posti alle estremità dell’albero e configurati per sostenere il gruppo rotore; un meccanismo di tenuta posto tra gruppo rotore e cuscinetti, e una molteplicità di cuscinetti a gas posti entro la molteplicità di giranti, configurato per sostenere l’albero, ognuno dei quali cuscinetti a gas riceve un gas di lavoro da una rispettiva girante posta a valle rispetto a una posizione del cuscinetto a gas. 9. Il compressore centrifugo della rivendicazione 8, in cui un numero di stadi di compressione che si trovano tra ogni cuscinetto a gas della molteplicità di cuscinetti a gas è uguale al numero di stadi di compressione che si trovano tra l’ingresso e il primo cuscinetto a gas della molteplicità di cuscinetti a gas. 10. Il compressore centrifugo della rivendicazione 8, in cui il primo cuscinetto a gas della molteplicità di cuscinetti a gas riceve gas di lavoro da una girante che si trova a valle del primo cuscinetto a gas e a monte rispetto a un secondo cuscinetto a gas della molteplicità di cuscinetti a gas. CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. A centrifugal compressor comprising: a rotor assembly including a shaft and a plurality of impellers; a pair of bearings located at ends of the shaft and configured to support the rotor assembly; a sealing mechanism disposed between the rotor assembly and the bearings; and a first gas bearing disposed between the plurality of impellers and configured to support the shaft, the gas bearing receiving a working gas from an impeller located downstream from a location of the first gas bearing.
2. 2. The centrifugal compressor of claim 1, wherein the first gas bearing is located at a point that is half way between the plurality of impellers in the compressor.
3. 3. The centrifugal compressor of claim 1, further comprising: a filter for purifying the working gas before the working gas is received by the gas bearing.
4. 4. The centrifugal compressor of claim 1, further comprising: a second gas bearing disposed between the plurality of impellers, the second bearing being located downstream from the first gas bearing.
5. 5. The centrifugal compressor of claim 1, wherein the working gas is received by the first gas bearing from an impeller that is one compression stage beyond the first gas bearing.
6. 6. A method of processing a working gas in a centrifugal compressor, the method comprising the steps of: providing the working gas to an inlet duct of the compressor; processing the gas through a plurality of compression stages, each stage increasing the speed of the gas; bleeding a portion of the accelerated gas after a stage that is downstream from a midway point of the compression stages; providing the bled gas to a gas bearing located between the plurality of compression stages; reintroducing the gas from the gas bearing to the working gas flowing in the compressor; and expelling the working gas from an outlet duct of the compressor.
7. 7. The method of claim 6, further comprising: filtering the gas that has been bled to remove impurities before providing it to the gas bearing.
8. 8. A centrifugal compressor comprising: a rotor assembly including a shaft and a plurality of impellers; a pair of bearings located at ends of the shaft and configured to support the rotor assembly; a sealing mechanism disposed between the rotor assembly and the bearings; and a plurality of gas bearings disposed between the plurality of impellers and configured to support the shaft, each of the gas bearings receiving a working gas from a respective impeller located downstream from a location of the gas bearing.
9. 9. The centrifugal compressor of claim 8, wherein a number of compression stages between each of the plurality of gas bearings is equal to the number of compression stages between the input and the first of the plurality of gas bearings.
10. 10. The centrifugal compressor of claim 8, wherein a first of the plurality of gas bearings receives working gas from an impeller that is downstream of the first gas bearing and upstream of a second of the plurality of gas bearings.