ITCO20110029A1

ITCO20110029A1 - Girante centrifuga e turbomacchina

Info

Publication number: ITCO20110029A1
Application number: IT000029A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Brogelli; Giuseppe Iurisci
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2013-01-27
Also published as: US20140169954A1; RU2601909C2; JP6196617B2; CA2842033A1; WO2013014106A1; EP2737179A1; MX2014001013A; AU2012288927A1; CN103717839A; RU2014100858A; EP2737179B1; CN103717839B; JP2014521861A; BR112014001523A2; US9567864B2

Description

TITLE / TITOLO

CENTRIFUGAL IMPELLER AND TURBOMACHINE /

/ GIRANTE CENTRIFUGA E TURBOMACCHINA

DESCRIPTION / DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda le turbomacchine centrifughe, le giranti centrifughe per le turbomacchine e i metodi di produzione 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 una girante centrifuga. NeH'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 per generare lavoro meccanico su un albero servendosi di una girante in cui il fluido si espande.

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, mentre scorre 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 possono essere adattate a una girante singola come turbomacchine a singolo stadio o come turbomacchine centrifughe multistadio, quando sono dotate di una pluralità di giranti in serie.

Una precedente realizzazione deN'arte di un compressore centrifugo multistadio 100 è illustrato nella Figura 1 , in una vista d'insieme della sezione, e nelle Figure 2 e 3 in viste dettagliate della sezione. Il compressore 100 è incluso in un alloggiamento 102 all'interno del quale è montato un albero 101 e una pluralità di giranti 110. L'albero si estende lungo un asse di rotazione X del compressore 100. L'albero 101 e le giranti 110 sono incluse in un assemblaggio rotore 103 che è supportato da una coppia di cuscinetti 150 e 160, che consente all'assemblaggio rotore di ruotare intorno all'asse di rotazione X. Il compressore multistadio 100 comprende una pluralità di stadi 107 (spesso gli stadi 107 nella realizzazione in Figura 1), ogni stadio 107 comprensivo di una girante della pluralità di giranti 110 e una parte dell'alloggiamento 102, laddove sono presenti un condotto in ingresso 170 a monte della girante 110 e un condotto di uscita 180 a valle della girante 110. La girante 110 ha una configurazione tipica di design chiusa che comprende un mozzo della girante113, che circonda da vicino l'albero 101 , e una pluralità di lame rotanti 108 che si estendono tra un disco girante posteriore 114 e una carenatura anteriore 119. La girante 110 comprende un lato anteriore a bassa pressione 111 , definito da un occhio della girante 115 sulla carenatura anteriore 109, e un lato di uscita ad alta pressione 112, definito da un bordo periferico circonferenziale della girante 110.

Attraverso il funzionamento della girante 110, ogni stadio 107 del compressore multistadio 100 funziona aspirando un gas di processo in entrata dal condotto di ingresso 170, trasportando il gas dal lato in ingresso a bassa pressione 111 al lato in uscita ad alta pressione 112, e successivamente emettendo il gas attraverso il condotto di uscita 180 a una pressione in uscita più alta di 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.

Fra l'occhio della girante 115 della girante centrifuga 110 e l'alloggiamento 102 è collocato un sigillo per l'occhio della girante 120, al fine di evitare che il fluido si disperda nello spazio fra l'alloggiamento 102 e la girante 110, dal lato di uscita ad alta pressione 112 al lato in entrata a bassa pressione 111. L'alloggiamento 102 include un anello in ingresso 104 frontale all'occhio della girante 105 e dotato di una cavità per ospitare il sigillo per l'occhio della girante 120.

Il sigillo per l'occhio della girante 120 è a labirinto, con una pluralità di denti 121a-e (cinque denti 121a-e nella realizzazione delle Figure 1-3). Ciascun dente 121a-e si estende radialmente verso l'asse di rotazione X e in modo circonferenziale attorno allo stesso asse. La fodera del dente 121 a-e ha forma conica dal diametro modesto 122. Il sigillo dell'occhio 120 è collocato su un alloggiamento 102 e in modo che un primo dente 121a vicino al lato in ingresso a bassa pressione 111 abbia un diametro minore rispetto all'ultimo dente (il quinto) 121 e vicino al lato in uscita ad alta pressione 111. Per combinarsi con il sigillo per l'occhio della girante 120, l'occhio della girante 115 è collocato in una regione a gradini 116, comprensiva di una pluralità di gradini 117a-e (cinque gradini 117ae nella realizzazione delle Figure 1-3), ciascuno frontale rispetto a un dente della relativa pluralità di denti 121 a-e. La pluralità di gradini 117a-e include un primo gradino 117a vicino al lato in ingresso a bassa pressione 111 dotato di un diametro 123a che è minore del diametro 123e di un ultimo (il quinto) gradino 117e vicino al lato in uscita ad alta pressione 112 della girante 110.

Le perdite di fluido attraverso il sigillo per l'occhio della girante 120 devono essere ridotte il più possibile poiché la parte di fluido dispersa dal lato in uscita a quello in entrata deve essere ricompressa attraverso la girante, riducendo così l'efficienza della turbomacchina.

Una girante dotata dello stesso design della girante 110 può essere utilizzata anche in un espansore, essendo la differenza principale il fatto che il fluido gassoso si espande nella girante, laddove il lato in ingresso ad alta pressione corrisponde all'occhio della girante, mentre il Iato in uscita a bassa pressione corrisponde alla circonferenza perimetrale. In un espansore, il sigillo per l'occhio della girante previene perdite di fluido nello spazio compreso fra l'alloggiamento e la girante, da un lato in ingresso a bassa pressione a un lato in ingresso a bassa pressione 4. Le perdite di fluido attraverso il sigillo per l'occhio della girante devono essere ridotte il più possibile poiché la parte di fluido dispersa dal lato in entrata a quello in uscita non scorre attraverso la girante, cosa che non contribuisce a generare lavoro meccanico sull'albero, riducendo pertanto l'efficienza della turbomacchina.

Sarebbe desiderabile progettare e fornire un meccanismo di tenuta migliorato per ridurre le perdite di fluido attraverso l'occhio di una girante centrifuga.

SINTESI

Un oggetto della presente invenzione è produrre una turbomacchina centrifuga e una girante centrifuga per fornire un sistema di tenuta per l'occhio della girante che impedisca al fluido di disperdersi nell'alloggiamento della turbomacchina e nella girante.

Secondo una prima realizzazione, la presente invenzione realizza l'oggetto, fornendo una turbomacchina centrifuga composta da un alloggiamento; un gruppo rotore dotato di almeno una girante centrifuga per far scorrere il fluido dal lato in ingresso al lato in uscita della girante; un sigillo per l'occhio che si estende dall'occhio della girante centrifuga all'alloggiamento per evitare perdite di fluido fra l'alloggiamento e la girante centrifuga, laddove il sigillo per l'occhio ha almeno una prima parte adiacente al lato in ingresso e un'ultima parte adiacente al lato in uscita, con un diametro minore rispetto alla prima parte.

Secondo un'ulteriore funzione vantaggiosa della prima realizzazione, il sigillo per l'occhio della girante è a labirinto, con una pluralità di denti che si estende in direzione radiale verso l'asse di rotazione della girante.

Secondo ulteriori funzioni vantaggiose della prima realizzazione, il sigillo per l'occhio della girante a labirinto è collocato su un anello in ingresso dell'alloggiamento in posizione frontale rispetto alla regione a gradini dell'occhio della girante, con almeno un primo gradino vicino al lato di aspirazione e un ultimo gradino vicino al lato in uscita della girante, laddove quest'ultimo gradino ha un diametro minore rispetto al primo gradino; il numero di denti del sigillo per l'occhio della girante eguaglia il numero di gradini della regione relativa, in cui tale sigillo è collocato sull'anello di ingresso dell'alloggiamento in modo che ciascun dente del sigillo risulti frontale rispetto al gradino dell'occhio della girante.

Secondo un'ulteriore funzione vantaggiosa della prima realizzazione, il numero di gradini della regione relativa dell'occhio della girante è compreso fra 4 e 10.

Secondo un'ulteriore funzione vantaggiosa della prima realizzazione, la girante centrifuga è ad anello e la regione a gradini dell'occhio della girante è collocata su un anello esterno della girante centrifuga. Secondo un'ulteriore funzione vantaggiosa della prima realizzazione, la turbomacchina centrifuga è un compressore, il lato in ingresso della girante ha una pressione minore rispetto al lato in uscita.

In una seconda realizzazione, la presente invenzione fornisce una girante centrifuga per una turbomacchina centrifuga comprensiva di un occhio della girante avente una regione a gradini con almeno un primo gradino adiacente al lato in ingresso e un ultimo gradino adiacente al lato in uscita della girante centrifuga, quest'ultimo caratterizzato da un diametro minore rispetto al primo gradino.

Il design delia girante dell'occhio e il montaggio del sigillo per l'occhio della girante nelle realizzazioni suindicate consentono di ridurre il diametro dell'occhio e del sigillo, senza ridurre il diametro dell'ingresso della girante e quindi senza modificare il flusso gassoso che attraversa la girante. Dal momento che la perdita di fluido attraverso l'occhio della girante è proporzionale al diametro dell'occhio, la riduzione di tale diametro comporta una riduzione delle perdite di fluido, conseguendo pertanto l'obiettivo della presente invenzione.

Ulteriori vantaggi sono ottenuti riducendo il peso della girante con il nuovo design, secondo la presente invenzione. Una girante più leggera permette di migliorare le caratteristiche rotodinamiche e controbilanciare più facilmente le spinte assiali.

Un altro obiettivo della presente invenzione è sviluppare un metodo per la produzione della turbomacchina e della girante sopra indicate.

Secondo una terza realizzazione, la presente invenzione realizza questo ulteriore obiettivo, fornendo un metodo per ridurre le perdite dal sigillo per l'occhio della girante attraverso una turbomacchina centrifuga composta da un alloggiamento; un gruppo rotore dotato di almeno una girante centrifuga per far scorrere il fluido dai lato in ingresso al lato in uscita della girante; un sigillo per l'occhio che si estende dall'occhio della girante centrifuga all'alloggiamento per evitare perdite di fluido fra l'alloggiamento e la girante centrifuga, laddove il sigillo per l'occhio ha almeno una prima parte adiacente al lato in ingresso e un'ultima parte adiacente al lato in uscita, con un diametro minore rispetto alla prima parte. II metodo comprende un passaggio per il montaggio del sigillo per l'occhio della girante, con la prima parte adiacente al lato in ingresso e l'ultima parte adiacente al lato in uscita delia girante.

Gli stessi vantaggi di cui sopra con riferimento alla prima e alla seconda realizzazione della presente invenzione sono ottenuti dalla terza realizzazione.

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 parte essenziale

della turbomacchina centrifuga in Figura 1 :

- La Figura 3 è una vista in sezione longitudinale dettagliata

dei componenti della turbomacchina centrifuga nelle Figure 1 e 2:

- La Figura 4 è una vista in sezione longitudinale di una turbomacchina centrifuga secondo la presente invenzione;

- La Figura 5 è una vista in sezione longitudinale, corrispondente alla vista

in Figura 3 che mostra una girante centrifuga, secondo la presente

invenzione, della turbomacchina centrifuga in Figura 3.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE REALIZZAZIONI PREFERITE DELL’INVENZONE

Una prima e una seconda realizzazione della presente invenzione vengono mostrate rispettivamente nelle Figure 4 e 5.

In riferimento alla Figura 4, una turbomacchina centrifuga 1 è formata da un compressore multistadio centrifugo comprensivo di un alloggiamento per lo statore 2 e un gruppo rotore 3. L'alloggiamento 2 e il gruppo rotore 3 sono suddivisi

in una pluralità (sette) di stadi 7 collegati in serie. Relativamente ai componenti, il compressore 1 deve essere considerato

convenzionale e identico al compressore 100 nelle Figures 1-3, di cui

sopra.

Ciascuno stadio 7 include una girante centrifuga 10 per un fluido gassoso che scorre da un lato in ingresso a bassa pressione 11 a un lato in uscita ad alta pressione 12 della girante 10. La girante centrifuga 10 è ad anello e comprende pertanto un anello esterno 19 sul quale è collocato l'occhio 15 della girante 10. L'occhio della girante 15 definisce il lato in ingresso a bassa pressione 11 , attraverso il quale il fluido entra nella girante 10 lungo una direzione sostanzialmente parallela all'asse di rotazione X della girante 10. Il lato in uscita ad alta pressione 12 attraverso il quale il fluido esce dalla girante 10 è definito da una circonferenza perimetrale della girante 10.

Ciascuno stadio 7 include un sigillo per l'occhio 20 a labirinto che si estende fra l'occhio 15 della girante centrifuga 10 e un anello in ingresso 4 dell'alloggiamento 2 per evitare perdite di fluido fra l'alloggiamento 2 e la girante centrifuga 10, dal lato ad alta pressione in uscita 12 al lato in ingresso a bassa pressione 11 .

Il sigillo per l'occhio del labirinto 20 ha una pluralità di denti 21a-e (cinque denti 21a-e nella realizzazione delle Figure 4 e 5) che si estende in direzione radiale verso l'asse di rotazione X della girante 10 e in una direzione circonferenziale attorno allo stessa asse di rotazione X. La custodia dei denti 21a-e ha una forma conica e un diametro limitato 22. La pluralità dei denti 21a-e comprende un primo dente 21 a verso il lato in ingresso 11 e un ultimo dente 21 e verso il lato in uscita 12 della girante 10, laddove l'ultimo dente 21 e ha un diametro minore rispetto alla prima parte 21 a.

Il sigillo per l'occhio a labirinto 2 è collocato su una cavità di un anello in ingresso 4 per l'alloggiamento 2 di fronte a una regione a gradini 16 della girante 15. La regione a gradini 16 comprende un primo gradino 17a verso il lato di aspirazione e un ultimo gradino 17e verso il lato in uscita della girante 10. Per combinarsi con il sigillo per l'occhio a labirinto 20, l'ultimo gradino 17e ha un diametro 23e minore del corrispondente diametro 23a del primo gradino 17a della regione a gradini 16.

Di preferenza, il numero dei denti 21a-e del sigillo per l'occhio 20 eguaglia il numero di gradini 17a-e della regione a gradini 16 dell'occhio 15, in cui il sigillo per l'occhio 20 è montato su un anello in ingresso 4 in modo che ogni dente della pluralità di denti 21a-e del sigillo per l'occhio 20 è frontale rispetto al gradino della pluralità di gradini 17a-e dell'occhio della girante 15.

Di preferenza, il numero dei gradini 17a-e della regione a gradini 16 e il numero dei denti 21a-e del sigillo per l'occhio a labirinto 20 sono compresi fra 4 e 10. La presente invenzione può essere utilizzata anche in applicazioni per espansori centrifughi, laddove il sigillo impedisce a un fluido gassoso di perdersi fra l'alloggiamento e la girante centrifuga, da un lato in ingresso ad alta pressione a un lato in uscita a bassa pressione.

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.

Confrontando la soluzione convenzionale in Figura 3 con la soluzione della presente invenzione in Figura 5, risulta evidente che, quando i valori dei diametri dei primi gradini 117a, 17a delle regioni a gradini 116, 16 sono identici, il valore del diametro limitato 22 del sigillo per l'occhio della girante 20 è minore del diametro limitato 122 del sigillo per l'occhio della girante convenzionale 120. Ciò comporta una minor perdita del flusso attraverso il sigillo per l'occhio della girante 20.

Confrontando la girante centrifuga convenzionale 110 (Figura 3) con la girante centrifuga 10 della presente invenzione (Figura 5) è evidente anche che, quando le due giranti 110, 10 hanno la stessa geometria di flusso, il peso della girante 10 è minore del peso della girante 110.

Infatti, quando i valori dei diametri dei primi gradini 117a, 17a delle regioni a gradini 116, 16 sono identici, i valori dei diametri dal secondo al quinto gradino 17b-e della regione a gradini 16 sono minori dei diametri dal secondo al quinto gradino 117b-e della regione a gradini convenzionale 16. Ciò comporta una riduzione del peso pari a circa il 10%. Come conseguenza del peso ridotto, la girante centrifuga 10 mostra migliori caratteristiche rotodinamiche e un controbilanciamento delle spinte assiali ottimizzato.

Secondo una terza realizzazione della presente invenzione, un metodo di riduzione delle perdite attraverso il sigillo dell'occhio 20 della turbomacchina centrifuga 1 sopra descritta comprende il passaggio di montaggio del sigillo per l'occhio a labirinto 20 con il primo dente 21 a verso il lato in ingresso 11 e l'ultima porzione 21 e verso il lato in uscita 12 della girante centrifuga 10.

Tutte le realizzazioni della presente invenzione consentono di realizzare l'oggetto e i vantaggi sopra citati.

Inoltre la presente invenzione consente di raggiungere ulteriori vantaggi. In particolare, il metodo sopra descritto può essere adottato per rinnovare la turbomacchina convenzionale 100 sostituendo la pluralità delle giranti centrifughe 110 e una pluralità di sigilli per l’occhio 120 con una pluralità di giranti 10 e una pluralità di sigilli per l'occhio 20, ottenendo così la turbomacchina 1 della presente invenzione, senza modificare altri componenti della turbomacchina convenzionale.

In generale, per tutte le realizzazioni della presente invenzione, un ulteriore vantaggio risiede nel fatto che i parametri geometrici della regione a gradini 16, per es. altezza e larghezza degli scalini, sono gli stessi dell'applicazione convenzionale. Inoltre è possibile utilizzare gli stessi sigilli per l'occhio della girante, ruotandoli semplicemente di 180° per poi montarli sull'anello in ingresso dell'alloggiamento con il dente dal diametro maggiore rivolto verso il lato in ingresso della girante.

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 di 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 (1) comprendente: - un alloggiamento (2); - un gruppo rotore (3) comprensivo di una girante centrifuga (10) per far scorrere un fluido da un lato in ingresso (11) a un lato in uscita (12) della girante (10); - un sigillo per l'occhio (20) della girante che si estende dall'occhio (15) della girante centrifuga (10) e l'alloggiamento (2) per prevenire perdite di fluido da un lato in ingresso a bassa pressione a un lato in ingresso a bassa pressione della girante (10). laddove l'occhio della girante (20) comprende almeno una prima parte (21 a) adiacente al lato in ingresso (11) e un'ultima parte (21 e) adiacente al lato in uscita (12) della girante centrifuga (10), quest'ultima caratterizzata da un diametro minore rispetto alla prima parte. 2. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 1 , laddove il sigillo (20) per l'occhio è a labirinto, con una pluralità di denti (21a-e) che si estende in direzione radiale verso l'asse di rotazione (X) della girante (10). 3. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 1 , laddove il sigillo per l'occhio (20) è montato su un anello in ingresso (4) dell'alloggiamento (2) di fronte a una regione (16) dell'occhio (15) della girante avente almeno una prima parte (17a) rivolta verso il lato di aspirazione e un'ultima parte (17e) verso un lato in uscita della girante (10), laddove l'ultima parte ha un diametro minore della prima. 4. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 2, laddove il sigillo per l'occhio a labirinto (20) è montato su un anello in ingresso (4) dell'alloggiamento (2) di fronte a una regione a gradini (16) dell'occhio (15) della girante avente almeno un primo gradino (17a) rivolto verso il lato di aspirazione e un ultimo gradino (17e) rivolto verso un lato in uscita della girante (10), laddove l'ultimo gradino ha un diametro minore del primo. 5. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 4, laddove il numero dei denti (21a-e) del sigillo per l'occhio (20) eguaglia il numero di gradini (17a-e) della regione a gradini (16) dell'occhio (15), in cui il sigillo per l'occhio (20) è montato su un anello in ingresso (4) dell'alloggiamento (2) in modo che ogni dente della pluralità di denti (21a-e) del sigillo per l'occhio (20) è frontale rispetto al gradino 17a-e dell'occhio della girante (15). 6. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 5, laddove il numero di gradini (17a-e) della regione relativa (16) è compreso fra 4 e 10. 7. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 5, laddove la girante centrifuga (10) è ad anello e la regione a gradini (16) dell'occhio della girante (15) è collocata su un anello esterno (19) della girante centrifuga (10). 8. La turbomacchina centrifuga (1) secondo la rivendicazione 1 , laddove la turbomacchina centrifuga (1) è un compressore e il lato in ingresso (11) della girante è caratterizzato da una pressione minore rispetto al lato in uscita (12). 9. Una seconda girante (10) per una turbomacchina centrifuga (1) formata da un occhio (15) della girante avente una regione (16) a gradini con almeno un primo gradino (17a) adiacente al lato in ingresso (11) e un ultimo gradino (17e) adiacente al lato in uscita (12) delia girante centrifuga (10), quest'ultimo caratterizzato da un diametro minore rispetto al primo gradino. 10. Un metodo per ridurre le perdite dal sigillo (20) per l'occhio della girante attraverso una turbomacchina centrifuga (1) composta da un alloggiamento (2); un gruppo rotore (3) dotato di almeno una girante centrifuga (10) per far scorrere il fluido dal lato in ingresso (11) al lato in uscita (12) della girante (10); un sigillo (20) per l'occhio che si estende dall'occhio (15) della girante centrifuga (10) all'alloggiamento (2) per evitare perdite di fluido fra l'alloggiamento (2) e la girante centrifuga (10), laddove il sigillo (20) per l'occhio ha almeno una prima parte (21 a) adiacente al lato in ingresso e un'ultima parte (21 e) adiacente al lato in uscita, con un diametro minore rispetto alla prima parte. Il metodo comprende un passaggio per il montaggio del sigillo per l'occhio della girante, con la prima parte adiacente al lato in ingresso e l'ultima parte adiacente al lato in uscita della girante. (PAV/Pa) CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1 . A centrifugal turbomachine (1 ) comprising: - a casing (2); - a rotor assembly (3) including at least one centrifugal impeller (10) for a fluid flowing from an inlet side (11 ) to an outlet side (12) of the impeller (10); - an eye seal (20) extending between an impeller eye (15) of the centrifugal impeller (10) and the casing (2) for preventing the fluid from leaking from an high pressure side to a low pressure side of the impeller (10); wherein the eye seal (20) comprises at least a first portion (21a) toward the inlet side (11 ) and a last portion (21 e) toward the outlet side (12) of the impeller (10), the last portion (21 e) being smaller in diameter than the first portion (21 a).
2. The centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 1 , wherein the eye seal (20) is of the labyrinth type with a plurality of teeth (21 a-e) extending in a radial direction toward an axis of rotation (X) of the impeller (10).
3. The centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 1 , wherein the eye seal (20) is mounted on an inlet ring (4) of the casing (2) facing a region (16) of the impeller eye (15) comprising at least a first portion (17a) toward the suction side and a last portion (17e) toward the outlet side of the impeller (10), the last portion (17e) being smaller in diameter than the first portion (17a).
4. The centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 2, wherein the labyrinth eye seal (20) is mounted on an inlet ring (4) of the casing (2) facing a stepped region (16) of the impeller eye (15) comprising at least a first step (17a) toward the suction side and a last step (17e) toward the outlet side of the impeller (10), the last step (17e) being smaller in diameter than the first step (17a).
5. The centrifugal turbomachine (1 ) according to claim 4, wherein the number of teeth (21a-e) of the eye seal (20) equals the number of steps (17a-e) of the stepped region (16) of the impeller eye (15), the eye seal (20) being mounted on the inlet ring (4) of the casing (2) in such a way that each tooth (21a-e) of the eye seal (20) faces a respective step (17a-e) of the impeller eye (15).
6 The centrifugal turbomachine (1) according to claim 5, wherein the number of steps (17a-e) of the stepped region (16) is between 4 and 10.
7. The centrifugal turbomachine (1) according to claim 4, wherein the centrifugal impeller (10) is of the shrouded type, the stepped region (16) of the impeller eye (15) being provided on a shroud (19) of the centrifugal impeller (10).
8. The centrifugal turbomachine (1) according to claim 1, wherein the centrifugal turbomachine (1) is a compressor, the inlet side (11) of the impeller being at lower pressure than the outlet side (12).
9. A centrifugal impeller (10) for a centrifugal turbomachine (1) comprising an impeller eye (15) having a stepped region (16) with at least a first step (17a) toward an inlet side (11) and a last step (17e) toward an outlet side (12) of the centrifugal impeller (10), the last step (17e) being smaller in diameter than the first step (17a).
10. A method for reducing leakages through an eye seal (20) in a centrifugal turbomachine (1) having a casing (2) a rotor assembly (3) including at least one centrifugal impeller (10) for a fluid flowing from an inlet side (11) to an outlet side (12) of the impeller (10), an eye seal (20) extending between an impeller eye (15) of the centrifugal impeller (10) and the casing (2) for preventing the fluid from leaking between the casing (2) and the centrifugal impeller (10); the eye seal (20) having at least a first portion (21a) and a last portion (21e) being smaller in diameter than the first portion (21a); wherein the method comprises the step of mounting the labyrinth eye seal (20) with the first portion (21a) toward the inlet side (11) and the last portion (21 e) toward the outlet side (12) of the impeller (10). (PAV/Pa)