ITCO20110027A1

ITCO20110027A1 - Turbomacchina centrifuga multistadio

Info

Publication number: ITCO20110027A1
Application number: IT000027A
Authority: IT
Inventors: Angelo Grimaldi; Giuseppe Iurisci
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-01-22
Also published as: AU2012285720A1; MX2014000847A; CA2842022A1; US9568007B2; JP6087351B2; JP2014521016A; CN103717903B; KR20140049543A; RU2013158435A; US20140133959A1; WO2013011105A3; BR112014001330A2; RU2600482C2; EP2734735A2; WO2013011105A2; EP2734735B1; CN103717903A

Description

TITLE / TITOLO

MULTISTAGE CENTRIFUGAL TURBOMACHINE /

TURBOMACCHINA CENTRIFUGA MULTISTADIO

DESCRIPTION / DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda le turbomacchine centrifughe multistadio e le giranti centrifughe per le turbomacchine centrifughe multistadio, in particolare, ma non esclusivamente, per applicazioni di petrolio e gas.

ARTE NOTA

Una turbomacchina centrifuga è una macchina rotativa dove l'energia meccanica viene trasferita tra un fluido di lavoro e un montaggio a rotazione comprendente almeno una girante centrifuga. Nell'applicazione del gas e petrolio, dove il liquido è tipicamente un fluido gassoso, le turbomacchine centrifughe comprendono compressori ed espansori. Un compressore è una turbomacchina che aumenta la pressione di un fluido gassoso, utilizzando energia meccanica. Un espansore è una turbomacchina che utilizza la pressione di un fluido di lavoro allo stato gassoso per produrre un lavoro meccanico su un albero del gruppo rotativo attraverso l'espansione del fluido nella(e) girante (i).

In un fluido incomprimibile, per esempio, l'acqua, le turbomacchine centrifughe comprendono pompe e turbine, che trasferiscono energia tra il fluido e la girante in modo analogo a compressori ed espansori, rispettivamente. In generale, in tutti i casi, il fluido di lavoro scambia energia con la macchina centrifuga scorrendo nella girante centrifuga lungo una direzione radiale verso l'esterno, orientata da un asse di rotazione della girante ad un margine periferico della circonferenza della girante.

In particolare, la girante centrifuga di una turbomacchina compressore trasferisce l'energia meccanica fornita da un motore che spinge la turbomacchina al fluido di lavoro gassoso che viene compresso attraverso l'accelerazione del fluido nella girante centrifuga. L'energia cinetica impartita dalla girante al fluido di lavoro si trasforma in energia di pressione quando il movimento del fluido verso l'esterno è confinato da un diffusore e il corpo della macchina.

Le turbomacchine centrifughe sono spesso indicate come turbomacchine a singolo stadio quando sono dotate di una girante unica o come turbomacchine centrifughe multistadio, quando sono dotate di una pluralità di giranti in serie.

Una precedente realizzazione deH'arte di un compressore centrifugo multistadio 100 è illustrato nella Figura 1 , in una vista d'insieme della sezione.

Il compressore centrifugo multistadio 100 gestisce un gas di processo tra una pressione di ingresso e una pressione di uscita che è superiore alla pressione di ingresso. Il gas di processo può, ad esempio, essere uno di anidride carbonica, idrogeno solforato, butano, metano, etano, propano, gas naturale liquefatto, o una loro combinazione.

Il compressore 100 è composto da uno statore 102 all'interno del quale è montato un gruppo rotativo 103 comprendente un albero 104, che porta una pluralità di giranti identiche (tre giranti 110, 111 , 112 nella realizzazione nella Figura 1 ) in serie. L'albero 104 si estende lungo un asse di rotazione Y del compressore 100, avendo un arco assiale A, misurato dalla prima girante 110 all'ultima girante 112. Ogni girante 110, 111 , 112 ha una configurazione tipica di design chiusa che comprende un mozzo della girante113, che circonda da vicino l'albero 104, e una pluralità di lame rotanti 108 che si estendono tra un disco girante posteriore 123 e una carenatura anteriore 119. Il disco girante 123 comprende un lato anteriore 124, che supporta la pluralità delle lame rotanti 108, e un lato posteriore 125, che si trova di fronte al lato anteriore 124. Ogni girante 110, 111 , 112 comprende rispettivamente un lato di ingresso a bassa pressione 110a, 111 a, 112a definito da un occhio della girante 115 sulla carenatura anteriore109 e di un lato di uscita ad alta pressione 110, 111 b, 112b definito da un bordo periferico circonferenziale della girante 110, 111 , 112.

Il compressore multistadio 100 è suddiviso in una pluralità di fasi 107a, b, c (tre fasi nella realizzazione nella Figura 1), ogni fase 107a, b, c, comprendente una rispettiva girante della pluralità delle giranti 110, 111 , 112. Tra la prima e seconda fase 107a, b lo statore 102 include un passaggio 105 per un gas di processo derivante dal lato di uscita110 b dalla prima girante da 110 al lato di ingresso 111 a della seconda girante 111. Il passaggio 105 comprende un diffusore 126 a valle del lato in uscita 110b, un canale di ritorno 128 a monte del lato di ingresso 111 a e una curva a forma di U 127 che collega il diffusore 126 e il canale di ritorno 128. Una pluralità di lame dello statore 115 sono fornite nel canale di ritorno 128 per guidare il fluido di processo verso il lato di ingresso 111 a della seconda girante 111. Il gas di processo che scorre nel diffusore 126 è diretto verso l'esterno lungo la prima direzione radiale ortogonale all'asse di rotazione Y, mentre che il gas che fluisce nel canale di ritorno 128 è diretto lungo una seconda direzione radiale verso l'interno orientato verso l'asse di rotazione Y, la curva 127 fornisce una deflessione di 180 ° grado del flusso di gas.

Analogamente, un passaggio identico al passaggio 105 è fornito nello statore 102 per lo stesso gas di processo scorrendo dal lato di uscita 111 b della seconda girante 111 al lato di ingresso 112a della terza girante 112.

Il passaggio 105 è fornito in un diaframma 118 e si estende nello statore 102 da uno alla seguente girante di una serie di giranti 110, 111, 112. Il diaframma 118 comprende una prima parte 138 e si estende in senso assiale, cioè lungo una direzione assiale parallela all'asse di rotazione Y, dal diffusore 126 e il lato posteriore 125 del disco girante 123 al canale di ritorno 128 e si estende a raggiera, cioè , lungo una direzione radiale ortogonale all'asse di rotazione Y, tra l'albero 102 e la curva 127. Una tenuta130 è fornita nello spazio 131 tra la prima parte 138 della membrana 118 per prevenire la fuoriuscita di gas di processo attraverso lo spazio 131. Il diaframma 118 comprende una seconda porzione139 che si estende assialmente dal canale di ritorno 128 alla fase successiva della pluralità di fasi 107a, b, c. Una tenuta dell'occhio della girante 140 del tipo labirinto è previsto tra un occhio della girante della carenatura anteriore 119 di ogni girante centrifuga 110, 111, 112 e la rispettiva porzione 139 del diaframma 118, al fine di prevenire la fuoriuscita di fluido nello spazio tra ogni girante 110, 111, 112 e la rispettiva porzione139, dal lato di alta pressione di uscita della girante verso il lato di bassa pressione di ingresso della stessa.

Sarebbe auspicabile di ridurre il più possibile l'arco assiale A, al fine di ridurre le dimensioni globali, il peso e, di conseguenza, il costo della turbomacchina. Inoltre una riduzione dell'arco assiale si tradurrebbe in un comportamento rotodinamico migliore, migliorando la stabilità del gruppo rotante che dipende dal rapporto tra le dimensioni radiali e assiali.

SINTESI

Un oggetto della presente invenzione è quello di ottimizzare la progettazione di una turbomacchina centrifuga multistadio per ridurre la dimensione assiale della turbomacchina. Secondo una prima realizzazione, la presente invenzione realizza l'oggetto, fornendo una turbomacchina centrifuga multistadio composta da un rotore compreso un albero avente almeno una prima girante e una seconda girante, uno statore compreso un passaggio di un fluido che scorre da un lato di uscita della prima girante ad un lato di ingresso della seconda girante; il passaggio composto da un diffusore a valle del lato di uscita della prima girante, un canale di ritorno a monte del lato di ingresso della seconda girante e una curva che collega il diffusore e il canale di ritorno, una pluralità di lame dello statore viene fornito nel canale di ritorno per guidare il fluido verso il lato di ingresso della seconda girante, comprendente almeno una parte del canale di ritorno è delimitato dalla prima girante, la suddetta pluralità di lame dello statore si estende, almeno in parte a detta porzione del canale di ritorno.

Il design delle giranti e dei diaframmi tra giranti permette di costruire una turbomacchina dove si crea una parte del canale di ritorno tra una prima e una seconda girante in serie dal primo profilo del disco girante. Tale porzione del canale di ritorno prevede una parte delle lame dello statore, dando così un contributo significativo nel guidare il fluido verso la girante immediatamente a valle del canale di ritorno. Questo permette di ridurre al minimo l'arco assiale del diaframma, eliminando, in una fase convenzionale di una turbomacchina multistadio, la porzione di diaframma che si estende tra il disco girante e il canale di ritorno a valle della girante. Questo permette di ridurre l'arco assiale complessivo della turbomacchina.

In una seconda realizzazione, la presente invenzione fornisce una girante centrifuga per una turbomacchina centrifuga composta da un rotore che comprende un albero carico di almeno due giranti e uno statore compreso un passaggio per un fluido che scorre da un lato di uscita della prima girante ad una seconda girante; il passaggio comprende un diffusore a valle della prima girante e un canale di ritorno a monte della seconda girante per guidare la seconda girante, la girante che comprende una pluralità di lame rotanti e un disco girante, avente un lato anteriore che sostiene la pluralità delle lame rotanti e una parte posteriore che si trova di fronte alla parte anteriore e che è sagomato in modo da delimitare almeno un parte del canale di ritorno della turbomacchina centrifuga multistadio. Gli stessi vantaggi di cui sopra con riferimento alla prima realizzazione della presente invenzione sono ottenuti dalla seconda realizzazione.

Ulteriori caratteristiche vantaggiose della prima e della seconda realizzazione si ottengono con le turbomacchine centrifughe multistadio e con la girante descritta nelle rivendicazioni dipendenti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Altri vantaggi e funzioni di oggetto della presente invenzione saranno evidenti dalla seguente descrizione delle realizzazioni dell'invenzione prese insieme ai seguenti disegni, in cui:

- La Figura 1 è una vista in sezione longitudinale di una turbomacchina centrifuga convenzionale;

- La Figura 2 è una vista in sezione longitudinale di una turbomachina centrifuga secondo la presente invenzione;

- La Figura 3 è una vista in sezione longitudinale che mostra un confronto tra una turbomacchina centrifuga convenzionale e una turbomacchina centrifuga secondo la presente invenzione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE REALIZZAZIONI PREFERITE DELL’INVENZONE

Una prima e una seconda realizzazione della presente invenzione sono entrambe mostrate nella Figura 2. Con riferimento alla Figura 2, una turbomacchina centrifuga multistadio 1 è costituita da un compressore centrifugo multistadio. La turbomacchina 1 comprende un gruppo rotante 3 che include un albero 4, che porta una pluralità di giranti (una prima girante 10, una seconda girante 11 e una terza 12 nella realizzazione di Figura 2) in serie e uno statore 2 entro il quale è montato il gruppo rotante 3. L'albero 4 si estende lungo un asse di rotazione Y della turbomacchina 1 , avendo un arco assiale B, misurato dalla prima girante 10 all'ultima girante 12.

Il corpo 2 e il gruppo rotore 3 sono suddivisi in una pluralità (tre) di fasi 1a, 1 b, 1c collegati in serie, che comprende rispettivamente le giranti 10, 11 e 12. Per le parti che non sono descritte di seguito, il compressore 1 deve essere considerato convenzionale e identico al compressore 100 in Figura 1, descritto in precedenza. Ogni girante 10, 11, 12 è del tipo avvolto e comprende rispettivamente un lato di ingresso a bassa pressione 10a, 11 a, 12a definita da un occhio della girante 9a su una carenatura anteriore 9 e un lato di uscita ad alta pressione 10b, 11 b, 12b definito da un bordo periferico circonferenziale 13 della girante 10, 11, 12. Ogni girante 10, 11, 12 comprende inoltre una pluralità di lame rotanti 22 e un disco girante 23 con un lato anteriore 24 che sostiene la pluralità delle lame rotanti 22 e il lato posteriore 25 che si trova di fronte al lato anteriore 24. Lo statore 2 comprende un diaframma 18 che si estende tra la prima e la seconda girante 10, 11 , dove è in dotazione un primo passaggio 5a per un gas di processo derivante dal lato di uscita 10b della prima girante 10 al lato di ingresso 11a della seconda girante 11. Lo statore 2 include un secondo passaggio 5b, identico al passaggio 5a, per lo stesso gas di processo derivante dal lato di uscita 11 b della seconda girante 11 al lato di entrata 12a della terza girante 12. Essendo identici i passaggi 5a e 5b, la descrizione del pasaggio 5b che segue è da considerarsi valida, mutatis mutandis, anche per descrivere il passaggio 5b.

Il passaggio 5a comprende un diffusore 6 a valle dell'uscita 10b della prima girante 10, un canale di ritorno 8 a monte del lato di entrata 11a della seconda girante 11 e una curva a U 7 che collega il diffusore 6 e il canale di ritorno 8, una pluralità di lame dello statore 15 viene fornito nel canale di ritorno 8 per guidare il fluido verso il lato di ingresso 11a della seconda girante 11.

Il canale di ritorno 8 comprende una prima parte 8a a valle della curva 7 e una seconda parte 8b immediatamente a valle della prima parte 8a. La prima parte 8a del canale di ritorno 8 è delimitato da una prima e una seconda superficie 19, 20 sul diaframma 18. La prima e la seconda superficie 19, 20 sono distanziate l'una dall'altra lungo una direzione assiale parallela all'asse di rotazione Y, la prima superficie 19 è più vicina alla prima girante 10 che la seconda superficie 20.

La seconda superficie 20 si estende oltre la prima parte 8a del canale di ritorno 8, al fine di delimitare anche la seconda parte 8b della stessa.

La seconda parte 8b del canale di ritorno 8 è delimitata dalla seconda superficie 20 del diaframma 18 e da una terza superficie 21 che è dotata sul lato posteriore 25 del disco girante 23 della prima girante 10. La terza superficie 21 è adiacente alla prima superficie 19 del diaframma 18 e assialmente distanziata dalla seconda superficie 20. La terza superficie 21 è sagomata in modo da delimitare la seconda parte 8b del canale di ritorno 8 in modo da contribuire a guidare il fluido verso il lato di ingresso 11a della seconda girante 11.

Ogni lama 15 della suddetta pluralità di lame dello statore 15 comprende una prima parte 15a che si estende nella prima parte 8a del canale di ritorno 8 tra la prima e la seconda superficie 19, 20 del diaframma 18. Ogni pala dello statore 15 comprende inoltre una seconda parte 15b che si estende nella seconda parte 8b del canale di ritorno 8 tra la seconda superficie 20 del diaframma 18 e la terza superficie 21 del lato posteriore 25 del disco girante 23.

Una tenuta 30 del tipo labirinto è fornita in un'apertura 31 tra la prima e la terza superficie 19, 21 per prevenire il fluido di fluire dal lato di uscita 10b, 11 b della prima e seconda girante 10, 11 direttamente al rispettivo canale di ritorno 8, senza che prima fluisca attraverso il rispettivo diffusore 6 e curva 7. La tenuta 30 ha la stessa funzione di tenuta 130 descritta con riferimento alla soluzione tradizionale in Figura 1, vale a dire, per evitare fughe dal lato di uscita 10b, 11 b di ogni girante 10, 11 verso la rispettiva prossima girante 11, 12.

La tenuta 30 è fornita tra il bordo circonferenziale 13 del disco girante 23 e una parte 38 del diaframma 18 che si estende in senso assiale tra il diffusore 6 e il canale di ritorno 8 e radialmente tra il disco girante 23 e la curva 7. La tenuta 30 comprende una pluralità di denti di tenuta che possono essere rotorici, cioè realizzati insieme al disco di lama come mostrato in Figura 2, o statorici, cioè montati sulla parte 38 del diaframma 18.

Nel design della turbomacchina multistadio 1 sopra descritta, la seconda parte 8b del canale di ritorno 8 è delimitata da una superficie della girante 10 mentre la pluralità di lame dello statore 15 si estendono parzialmente nella parte 8b.

Il fluido che scorre nel diffusore 6 è diretto lungo una prima direzione del flusso radiale X1 ortogonale all'asse di rotazione Y, mentre il fluido che scorre nel canale di ritorno 8 è diretto lungo un secondo flusso di direzione X2 orientato verso l'asse di rotazione Y. L'angolo W tra la prima e la seconda direzione di flusso X1, X2 è maggiore di 180°. Il valore dell'angolo W è generalmente compreso nell'intervallo 185° - 210°. La presente invenzione può essere utilizzata anche in applicazioni di espansori centrifughi.

Più in generale, la presente invenzione può essere utilizzata anche in turbomacchine centrifughe per fluidi comprimibili e non comprimibili, queste ultime turbomacchine comprese le pompe e turbine ad acqua.

Il design delle giranti e dei diaframmi tra giranti permette di ridurre al minimo la dimensione assiale del diaframma, eliminando, rispetto ad una turbomacchina multistadio convenzionale (Figura 1), la parte del diaframma che si estende tra il disco girante e il canale di ritorno a valle della girante, in altre parole, riducendo quanto più possibile la parte 38 del diaframma 18 sul quale è montata la tenuta a labirinto 30. Ciò è reso possibile utilizzando la parte posteriore di ogni disco girante per delimitare una parte del canale di ritorno. Questo permette di ridurre la durata complessiva assiale della turbomacchina e in particolare l'arco assiale A e B (Figura 3). Pertanto la presente invenzione consente di realizzare l'oggetto e vantaggi sopra citati.

Inoltre la presente invenzione consente di raggiungere ulteriori vantaggi. In particolare, le prove sperimentali mostrano effetti positivi termofluidodinamici sul fluido che scorre nella seconda parte 8b del canale di ritorno a contatto con la superficie di rotazione 21 di ogni girante. La rotazione della girante contribuisce efficacemente a stimolare il fluido, impedendo o ritardando la separazione del fluido nel canale di ritorno. Per tale ragione la presente applicazione permette di orientare meglio il fluido verso il lato di ingresso degli stadi della turbomacchina dopo la prima fase, migliorando così l'efficienza complessiva.

La presente descrizione scritta utilizza degli esempi relativi all'oggetto divulgato, inclusa la modalità migliore, per consentire a qualsiasi esperto in materia di attuare l'invenzione, compresi la realizzazione e l'utilizzo dì qualsiasi dispositivo o sistema nonché l'esecuzione di qualsiasi metodo incluso. L’ambito brevettabile dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni e potrebbe includere altri esempi utili agli esperti in materia. Detti ulteriori esempi rientrano nell’ambito delle rivendicazioni se caratterizzati da elementi strutturali che non differiscono dal linguaggio letterale delle rivendicazioni, oppure nel caso in cui includano elementi strutturali equivalenti con differenze non significative rispetto ai linguaggi letterali delle rivendicazioni.

Claims

CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. Una turbomacchina centrifuga multistadio (1 ) comprendente: - un gruppo rotore (3) comprendente un albero (4) avente almeno una prima girante (10) ed una seconda girante (11 ); - uno statore (2) comprendente un passaggio (5) per un fluido che scorre da un lato di uscita (10b) della prima girante (10) ad un lato di entrata (11 a) della seconda girante (11); il passaggio (5) composto da un diffusore (6) a valle del lato di uscita (10b) della prima girante (10), un canale di ritorno (8) a monte sul lato di entrata (11 a) della seconda girante (11) e una curva (7) che collega il diffusore (6) e il canale di ritorno (8), una pluralità di lame dello statore (15) è previsto nel canale di ritorno (8) per guidare il fluido verso il lato di ingresso (11 a) della seconda girante (11); in cui almeno una parte (8b) del canale di ritorno (8) è determinata dalla prima girante (10), detta pluralità di lame dello statore (15) si estende, almeno parzialmente, a detta porzione (8b) del canale di ritorno (8). 2. La turbomacchina centrifuga multistadio (1) secondo la rivendicazione 1, in cui lo statore (2) comprende un diaframma (18) si estende tra la prima e seconda girante (10, 11) e il canale di ritorno (8) comprende una prima parte (8a) a valle della curva (7) e una seconda parte (8b), immediatamente a valle della prima parte (8a), la prima parte (8a) del canale di ritorno (8) delimitato da una prima e una seconda superficie (19, 20) sul diafragma (18), detta prima e seconda superficie (19, 20) distanziata l'una dall'altra lungo una direzione assiale parallela ad un asse di rotazione (Y) dell'albero (4), la seconda parte (8b) del canale di ritorno (8) è delimitata da una seconda superficie (20) del diaframma (18) e da una terza superficie (21) sulla prima girante (10), detta terza superficie (21) essendo adiacente alla prima superficie (19) e assialmente distanziata dalla seconda superficie (20 ). 3. La turbomacchina centrifuga multistadio (1) secondo la rivendicazione 2, in cui ogni lama di detta pluralità di lame dello statore (15) comprende: - una prima parte (15a) che si estende in detta prima parte (8a) del canale di ritorno (8) tra la prima e la seconda superficie (19, 20) del diaframma (18); - una seconda porzione (15b), che estende in detta seconda porzione (8b) del canale di ritorno (8) tra la seconda superficie (20) del diaframma (18) e la terza superficie (21 ) della prima girante (10). 4. La turbomacchina centrifuga multistadio (1 ) secondo la rivendicazione 2, in cui ogni girante (10, 11) comprende una pluralità di lame rotanti (22) e un disco girante (23), aventi un lato anteriore (24) che sostiene la pluralità delle lame rotanti (22) e un lato posteriore (25) che si trova di fronte al lato anteriore (24) e sul quale la terza superficie (21) è in dotazione. 5. La turbomacchina centrifuga multistadio (1 ) secondo la rivendicazione 2, in cui una tenuta (30) è fornita in un'apertura (31 ) tra la prima e la terza superficie (19, 21) per impedire il fluido di fluire dal lato di uscita (1 Ob, 11 b) di ogni girante (10, 1 1 ) direttamente al rispettivo canale di ritorno (8). 6. La turbomacchina centrifuga multistadio (1) secondo la rivendicazione 5, in cui il diaframma (18) comprende una parte (38) che si estende in senso assiale tra il diffusore (6) e il canale di ritorno (8) e radialmente tra il disco girante (23) e la curva (7) del passaggio (5), la tenuta (30) viene fornita tra detta porzione (38) del diaframma e un bordo periferico circonferenziale (13) del disco girante (23). 7. La turbomacchina centrifuga multistadio (1 ) secondo la rivendicazione 6, in cui la tenuta (30) è del tipo a labirinto. 8. La turbomacchina centrifuga multistadio (1) secondo la rivendicazione 1 , in cui il fluido che scorre nel diffusore (6) è diretto lungo una direzione radiale primo flusso (X1 ) ortogonale ad un asse di rotazione (Y) dell'albero (4) e il fluido che scorre nel canale di ritorno (8) è diretto lungo la direzione del secondo flusso (X2) orientato verso l'asse di rotazione (Y), l'angolo (W) tra la direzione del primo e il secondo flusso (X1 , X2) essendo maggiore di 180°. 9. Una girante (10, 11 ) per una turbomacchina centrifuga multistadio (1) comprendente: - un gruppo rotore (3) comprendente un albero (4) avente almeno due giranti (10, 11); - uno statore (2) tra cui un passaggio (5) per un fluido che scorre da un lato di uscita (10b) di una prima girante (10) ad una seconda girante (11), identica alla prima girante (10), il passaggio (5 ) costituito da un diffusore (6) a valle della prima girante (10) e un canale di ritorno (8) a monte della seconda girante (11 ) per guidare la seconda girante (11); la girante (10, 11) composta da: - una pluralità di lame rotanti (22) e - un disco girante (23), avente un lato anteriore (24) che sostiene la pluralità delle lame rotanti (22) e un lato posteriore (25) che si trova di fronte al lato anteriore (24) e che è sagomato in modo da delimitare almeno una parte del canale di ritorno (8) della turbomacchina centrifuga multistadio (1). 10. La girante (10, 11) secondo la rivendicazione 9, in cui il disco girante (23) comprende un bordo circonferenziale (13) e una tenuta (30) è fornito tra il bordo della circonferenza (13) e lo statore (2) della turbomacchina centrifuga multistadio (1). (PAV/Pa) CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. A multistage centrifugal turbomachine (1 ) comprising: - a rotor assembly (3) including a shaft (4) carrying at least a first impeller (10) and a second impeller (11 ); - a stator (2) including a passage (5) for a fluid flowing from an outlet side (10b) of the first impeller (10) to an inlet side (11 a) of the second impeller (11 ); the passage (5) comprising a diffuser (6) downstream the outlet side (10b) of the first impeller (10), a return channel (8) upstream the inlet side (11 a) of the second impeller (11 ) and a bend (7) connecting the diffuser (6) and the return channel (8), a plurality of stator blades (15) being provided in the return channel (8) for guiding the fluid toward the inlet side (1 1 a) of the second impeller (1 1 ); wherein at least a portion (8b) of the return channel (8) is delimited by the first impeller (10), said plurality of stator blades (15) extending at least partially in said portion (8b) of the return channel (8).
2. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 1 , wherein the stator (2) comprises a diaphragm (18) extending between the first and the second impellers (10, 11 ) and the return channel (8) comprises a first portion (8a) downstream the bend (7) and a second portion (8b) immediately downstream the first portion (8a), the first portion (8a) of the return channel (8) being delimited by a first and a second surface (19, 20) on the diaphragm (18), said first and second surface (19, 20) being distanced from each other along an axial direction parallel to an axis of rotation (Y) of the shaft (4), the second portion (8b) of the return channel (8) being delimited by the second surface (20) of the diaphragm (18) and by a third surface (21 ) on the first impeller (10), said third surface (21) being adjacent to the first surface (19) and axially distanced from the second surface (20).
3. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 2, wherein each blade of said plurality of stator blades (15) comprises: - a first portion (15a) extending in said first portion (8a) of the return channel (8) between the first and the second surface (19, 20) of the diaphragm (18); - a second portion (15b) extending in said second portion (8b) of the return channel (8) between the second surface (20) of the diaphragm (18) and the third surface (21 ) of the first impeller (10).
4. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 2, wherein each impeller (10, 11 ) comprises a plurality of rotary blades (22) and an impeller disc (23) having a front side (24) which supports the plurality of rotary blades (22) and a rear side (25) which is opposite to the front side (24) and on which the third surface (21 ) is provided.
5. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 2, wherein a seal (30) is provided in a gap (31 ) between the first and third surfaces (19, 21 ) for preventing the fluid from flowing from the outlet side (10b, 11 b) of each impeller (10, 11 ) directly to the respective return channel (8).
6. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 5, wherein the diaphragm (18) comprises a portion (38) which extends axially between the diffuser (6) and the return channel (8) and radially between the impeller disc (23) and the bend (7) of the passage (5), the seal (30) being provided between said portion (38) of the diaphragm and a circumferential edge (13) of the impeller disc (23).
7. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 6, wherein the seal (30) is of the labyrinth type..
8. The multistage centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 1 , wherein the fluid flowing in the diffuser (6) is directed along a first flow radial direction (X1 ) orthogonal to an axis of rotation (Y) of the shaft (4) and the fluid flowing in the return channel (8) is directed along a second flow direction (X2) oriented toward the axis of rotation (Y), the angle (W) between the first and second flow direction (X1 , X2) being greater than 180°.
9. An impeller (10, 11 ) for a multistage centrifugal turbomachine (1 ) which comprises: - a rotor assembly (3) including a shaft (4) carrying at least two impellers (10, 11); - a stator (2) including a passage (5) for a fluid flowing from an outlet side (10b) of a first impeller (10) to a second impeller (11), identical to first impeller (10); the passage (5) comprising a diffuser (6) downstream the first impeller (10) and a return channel (8) upstream the second impeller (11) for guiding the second impeller (11); the impeller (10, 11) comprising: - a plurality of rotary blades (22) and - an impeller disc (23) having a front side (24) which supports the plurality of rotary blades (22) and a rear side (25) which is opposite to the front side (24) and which is shaped in order to delimit at least a portion of the return channel (8) of the multistage centrifugal turbomachine (1).
10. The impeller (10, 11) according to claim 9, wherein the impeller disc (23) comprises a circumferential edge (13) and a seal (30) is provided between the circumferential edge (13) and the stator (2) of the multistage centrifugal turbomachine (1). (PAV/Pa)