JP6768936B2 - 一軸ターボ圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、一軸ターボ圧縮機であって、
・軸線に沿って延びるローターと、
・外側ハウジングと、
・静止フローフィッティングと、
・ローターを支持するためのベアリングと、
・少なくとも一つの第１のシャフトシールとを具備し、
ローターはシャフトおよびこのシャフト上に配置されたインペラを有し、静止フローフィッティングは供給要素、中間ガイド要素および排出要素を含み、第１の端面カバー、第２の端面カバーおよび周方向に分割されていないケーシング部を有する外側ハウジングは、パイプ状に軸方向に延びると共に両側の端部において開いており、外側ハウジングは、運転準備が整ったときに第１のカバーの半径方向外周面が、外側ハウジングの内側から、周方向に延びる半径方向内向きに突出する段差と当接するように形成されており、第１のローター端部は第１のカバーの軸方向の第１の開口を通って案内され、ローターと第１のカバーとの間のギャップは第１のシャフトシールによってフィードスルー上で密封される、一軸ターボ圧縮機に関する。

バレル設計を有する一軸ターボ圧縮機は、特許文献１および特許文献２から既に知られている。

運転準備が整ったときに、第１のカバーの半径方向外周面が、外側ハウジングの内側から、周方向に延びる半径方向内向きに突出する段差と当接するバレル設計を有する一軸ターボ圧縮機は特許文献３から既に知られている。

バレル設計を有する一軸ターボ圧縮機用のハウジングは特許文献４から既に知られている。

バレル設計を有する一軸ターボ圧縮機の組み立て方法は特許文献５から既に知られている。

バレル設計を有する一軸ターボ圧縮機のハウジングのカバーのためのシールは特許文献６から既に知られている。
ハウジング部および端面ハウジングカバーを貫通して延びる供給ラインは特許文献７および特許文献８から既に知られている。

一軸ターボ圧縮機は、特に、ラジアル圧縮機として設計される場合のように（本発明によればこれが好ましい）外側ハウジングが比較的高い圧力のために分割線を持たないように設計される場合には、組み立てが比較的複雑である。このタイプのバレルハウジングは、軸方向の挿入方向に沿って端面挿入開口を貫通する、対応するフィッティングを備えていなければならない。このフィッティングは、特に、静止フローフィッティングおよび回転フローフィッティングまたは対応するインペラを備えたローターを含む。特にラジアル設計の場合、これは、回転および静止フローガイド要素からなる実質的に完全に予め組み立てられたインサートが樽形の外側ハウジング内に軸方向に挿入されることを意味する。この場合、可搬式ユニットを製造するためには、静止および回転フローフィッティングを互いに固定し、互いに支持しなければならない。さらに、この可搬式ユニットの挿入の間、水平配向の場合、挿入動作を導く第１のローター端部は、それに対して取り付けられた静止フローガイド要素と共に支持されなければならない。こうしたインサートはまた、しばしばカートリッジとも呼ばれる。水平方向の挿入方向が好ましいが、これは、バレルハウジング内への垂直方向の垂直挿入は非常に大きな空間を必要とし、適切な高さのクレーンが利用可能であることを必要とするが、こうしたクレーンはそうした用途のために機械ホール内には通常設けられていないからである。

こうした組み立て作業は、最初の組み立てだけでなく、メンテナンス作業の一環としても発生する。この点において、合理的な組み立て概念が、実質的に、そうした機械の市場見込みを決定する。ここでは表面的にしか概説されていない問題に加えて、例えば外側ハウジングとインサートとの間のシール要素が組み立て中にわずかに損傷を受ける可能性があるとき、組み立て中にさらなる困難が生じる。

従来技術からの別の一連の問題は、例えばシャフトシールを供給ラインまたは例えばシールガスまたは抽出物のための廃棄ラインに接続する接続部の結果として生じ、これもまた、接続部を破壊することなく組み立ておよび分解が可能であるように、相応に分離可能であるように、しばしば設計されなければならない。ここで使用されるフランジの寸法およびこれらの供給ラインの数のために、しばしば、ローター端部の領域において半径方向に追加のスペースが必要とされるようになり、その結果、ハウジングは、機械の熱力学的／フロー関連の仕事によって実際に必要とされるよりも部分的に大きくなるように建造されることがある。

国際公開第２０１６／０４２００４号パンフレット 国際公開第２０１６／０２６８２５号パンフレット 国際公開第２０１６／０４１８４１号パンフレット 国際公開第２０１６／０４１８００号パンフレット 国際公開第２０１５／１５８９０５号パンフレット 国際公開第２０１２／０３８３９８号パンフレット 独国特許発明第６９６２９６１５号明細書 独国特許出願公開第１０２００８０１３４３３号明細書

従来技術の問題および不利な点から出発して、本発明は、組み立ておよび保守作業の単純化が達成されるような方法で、冒頭で規定されたタイプの機械を創出するという課題に取り組むものである。

本発明の課題を解決するために、請求項１の特徴部分に記載された付加的特徴を備えた、冒頭で規定されたタイプの一軸ターボ圧縮機を創出することが提案される。

本発明による一軸ターボ圧縮機は、好ましくは一軸ラジアルターボ圧縮機である。原則として、本発明はアキシアル圧縮機の設計にも適しているが、ラジアル圧縮機を用いて達成することができる大きな圧力比は、外側ハウジングのバレル設計のために特に好都合である。

特に高い圧力の場合、ケーシング部および端面カバーを含む本発明に従って提供されるバレル設計は、それゆえ、ケーシング部が周面に関して不均一な変形を起こす傾向がなく、したがってこの変形による漏れが引き起こされることがないので、特に有用である。したがって、少なくとも一方の側において、ハウジングのケーシング構造体の内側から周方向段差と軸方向に当接する端面の第１のカバーが特に有利である。というのは、比較的小さな圧力差に耐えればよいファスナーを、カバーをこの位置に固定するために設けるだけでよいからである。なぜなら、運転状態において、外側ハウジングの内側の過剰圧力が高い場合、この目的のために追加の固定手段を設けることを必要とせずに、第１のカバーは内側の過剰圧力によって外側ハウジングの接触面に押し付けられるからである。本発明の一つの有利な実施形態では、第１のカバーは、例えば、ターボ機械の吸い込み領域に負圧が発生した場合にカバーが適所に留まるように、カバーに対してかつ任意選択でハウジングに対して外側から取り付けられたラグによってのみ適所で保持される。この内周面段差へのあるいは外側ハウジングのケーシング構造体の接触面への、第１のカバーの、過剰圧力が増大するにつれて増大する接触圧力は、好ましくはそれと軸方向に当接するシールによって特に良好な密封をさらに確実にする。

好ましくは、第１のカバーには、専ら軸方向に作用するシールが設けられており、したがって、外側ハウジング内へのフローフィッティングの挿入の一部として、フローフィッティングに対する外側ハウジングの半径方向の変位は、意図しない半径方向接触の結果として、当該シールに欠陥も発生させることがない。

好都合なことには、外側ハウジング内に配置される静止フローフィッティングは、供給要素、中間ガイド要素および排出要素を含む。この場合、供給要素は、密封の目的で、入口開口を通って外側ハウジングに入るプロセス流体を、回転する流れガイド要素および中間ガイド要素に供給する。

供給要素の下流では、プロセス流体は、中間ガイド要素（すなわち回転フローガイド要素）またはインペラおよびラジアル設計の場合にはリターン段として知られるものの形態である対応する静止フローガイド要素を通って流れる。この静止フローガイド要素（ラジアル設計の場合にはリターン段と呼ばれる）はまた、ここでは中間ガイド要素とも呼ばれる。

全てのインペラまたはリターン段を通って流れた後、プロセス流体は、本発明の用語では排出要素と呼ばれるフロー案内コンポーネントに到達するが、これは、プロセス流体を外側ハウジングからフロー出口に供給する。この場合、排出要素は、加速されたプロセス流体が減速され、それに応じて（ベルヌーイの原理に従って）圧力の上昇が起こるように規則的に設計される。排出要素は、一般に、ディフーザー、収集チャンバーおよび収集コイルを含む。プロセス流体は、排出要素から、下流側において、概して外側ハウジングの出口フランジ内へと、そしてさらなる輸送のためのパイプライン内へと通じる。

本発明によれば、シャフトシールに供給を行うための供給ラインおよび排出ラインが、第１のカバーを貫通して、この第１のカバーに隣接するケーシング部の壁厚内まで延び、そこからそれぞれ接続フランジにおいて開口するように設けられ、接続フランジはケーシング部に堅固に接続される。このようにして、接続フランジはより大きな直径で配置され、その結果、原理的には、その配置およびそのさらなる接続のために、より多くの設置スペースが利用可能である。したがって、接続フランジの寸法を考慮することなく、第１のカバーを小径に形成することができる。したがって、その半径方向の設置スペースに関するフロー関連の熱力学的要件に基づいて、機械全体を最適化しまたはより小さくすることができる。この新たに利用可能となった設計の自由度はまた、材料の節約に加えて、フロー関連最適化の結果として、効率の点でも利益をもたらし得る。

シールを単純化するためにシール直径もまた小さくすることができるように第１のカバーの直径をできるだけ小さくするために、ケーシング部が第１のカバーの軸方向端面に半径方向内向きに延びる部分を備えることが有利であり、この部分は、第１のカバーが当接する段差が内側から出現するように、他方の軸方向延長部のケーシング部の壁厚を越えて延びており、かつ、半径方向延長部は、ケーシング部に取り付けられた接続フランジの半径方向延長部を越えて内向きに延びている。本発明の趣旨の範囲内で、第１のカバーが少なくとも一つのシャフトシールステータ部を備えること、あるいは第１のシャフトシールのシャフトシールステータ部がカバーに対して堅固に取り付けられるかまたは取り外し可能に取り付けられることが特に好都合である。特に好都合なことには、第１のシャフトシールは、シャフトシールステータ部とシャフトシールローター部とからなる共通インサートとして第１のカバーに取り付けることができ、ローターへの同時取り付けは特に有用であり、これによって共通の可搬式ユニットが静止フローフィッティングと組み合わせて作り出される。

本発明の特に有利な展開によれば、第１のカバーは周方向に延びる半径方向内向きに突出する段差を備え、第１のシャフトシールは、この段差と、第１のシャフトシールを外側から取り外すことができるように、外側から軸方向に当接した状態である。第１のカバーは外側ハウジングのケーシング部の内向きに突出する段差と当接しており、このようにして外側ハウジングの密封閉鎖を確実にするが、メンテナンス作業の一環としてこのシャフトシールを容易に取り外すことができるように、シャフトシール自体がカバーの周方向に延在する段差と軸方向外側から密封接触状態となることが有利である。カバーと比較してシャフトシールの外側輪郭の直径が著しく小さいので、シャフトシールを第１のカバーに取り付けるためには、それが外側からケーシング形状の外側ハウジングに取り付けられる場合に必要となるであろう第１のカバーに匹敵する大きさのファスナーほど大きくはないファスナーが必要になるだけである。したがって、シャフトシールおよび外側ハウジングケーシングを含むカバーのモジュール性は、第一にスペースの節約を、第二に特に簡単な保守作業を保証する。論理的な理由から、外側ハウジングのケーシング部に対する第１のカバーのためのシャフトシールおよび／または第１のカバーは、それぞれ軸方向に作用するシールを備えているので、組み立て途中で損傷が発生する可能性は低い。

本発明の別の有利な展開によれば、第１のカバーは、中心部と環状部とに分解できるようにモジュラー構造を有し、環状部は、この環状部が外側ハウジングの、周方向に延びる段差と当接するための第１のカバーの半径方向外周面を備えると共に、中心部が環状部の対応する接触面上で周方向に延びる外向きに突出する第２の段差と外側から密封接触するように中心部を実質的に同心円状に取り囲む。

本発明の別の有利な展開よれば、第１のシャフトシールの供給ラインおよび排出ラインが第１のカバーを通って、すなわち中心部を通りかつ環状部を通って、第１のカバーに隣接するケーシング部の壁厚内へと延びる。

以下では、縦断面の概略図を参照しながら、特定の例示的な実施形態に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 異なるコンポーネントを組み合わせた状態での、あるいは組み立てまたは分解段階における一軸ターボ圧縮機のシャフト軸線に沿った概略縦断面図である。 図１に示す細部VIIIおよびIXの概略縦断面図であり、図の断面は軸線Ｘを中心に回転させられて互いにオフセットしている。 図１に示す細部VIIIおよびIXの概略縦断面図であり、図の断面は軸線Ｘを中心に回転させられて互いにオフセットしている。

軸方向、半径方向、接線方向などの用語または類似の表現は、特に断らない限り、常に中心軸線に関連したものである。

一般的な用途を有する要素が説明されている場合、図面の説明は一般に複数の図面に関連する。個々の図面に示されている特定の要素を参照する場合、その特定の図面を参照する。したがって、さまざまな図面において、同じ機能を有する同様のコンポーネントには同じ参照符号が付与されている。

図１ないし図８は、一軸ターボ圧縮機ＳＴＣの概略縦断面図である。

一軸ターボ圧縮機ＳＴＣは、シャフトＳＨと、このシャフトＳＨ上に配置されたインペラＩＭＰ（単に一例として言及される）とを有する、軸線Ｘに沿って延びるローターＲを備える。外側ハウジングＯＣには、この外側ハウジングＯＣのケーシング部ＢＣを封止するための第１の端面カバーＣＶ１と第２の端面カバーＣＶ２とが設けられる。カバーＣＶ１，ＣＶ２は開口ＯＰ１，ＯＰ２を有し、これを通ってローターＲのそれぞれの端部が延びている。ローターＲは、ベアリングＢＧまたはラジアルベアリングによって半径方向に支持されており、アキシャルベアリングＢＧＡはローターＲを特定の軸方向位置において保持する。

ケーシング部ＢＣは、軸線Ｘに沿って水平方向に延びる軸方向を有するベースユニットＳＵＰ上で配置されている。ケーシング部ＢＣは流入口ＩＮＬを有し、存在する流出口は概略図では認識できない。プロセス流体ＰＦは（ここには示されていない動作において）流入口ＩＮＬを通って流れ、そしてそれは、動作中に加速されるかまたは静止フローフィッティングＳＦＥおよび回転フローフィッティングＲＦＥによって密封され、これによって全体としてプロセス流体ＰＦの圧力は増大する。

図１の一軸ターボ圧縮機ＳＴＣは第１の組み立て段階にあり、この段階では、外側ハウジングＯＣの、両側の端部で開いているケーシング部ＢＣは、一軸ターボ圧縮機ＳＴＣの残りの部分とまだ組み立てられていない。一軸ターボ圧縮機ＳＴＣの残りの部分は、静止フローフィッティングＳＦＥおよび回転フローフィッティングＲＦＥを含む。組み立てのこの段階では、本発明によれば、好ましくは、
・静止フローフィッティングＳＦＥと、
・回転フローフィッティングＲＦＥまたはローターＲ、シャフトＳＨと、
・外側ハウジングＯＣの端面カバーＣＶ１，ＣＶ２と、
・ベアリングＢＧ，ＢＧＡと、
・シャフトシールＳＨＳ１，ＳＨＳ２と
を具備するバンドルＣＡＲＴは、好ましくは、外側ハウジングＯＣの、両側の端部で開いているケーシング部ＢＣ内に軸方向に挿入される。

図１に示す組み立て段階の場合、上述したバンドルＣＡＲＴ（またはカートリッジ）、すなわち、ローターＲと、静止フローフィッティングＳＦＥと、第１のローター端部ＲＥ１または第２のローター端部ＲＥ２の側の第１のカバーＣＶ１および第２のカバーＣＶ２ならびに両側に設けられたシャフトシールＳＨＳ１，ＳＨＳ２（開口ＯＰ１，ＯＰ２を貫通するローター端部ＲＥ１，ＲＥ２のそれぞれのフィードスルーにおいて周囲ギャップＧＰを密封するためのシャフトシールＳＨＳ１，ＳＨＳ２）と、ベアリングＢＧ，ＢＧＡとからなるアセンブリは、外側ハウジングＯＣのケーシング部ＢＣ内に軸方向に挿入される。この挿入プロセス中、可搬式ユニットの形態のアセンブリは、第１のホイールＷＨ１およびコンソールＣＯＮによってレールＴＲ内で軸方向に移動可能な様式で支持される。

第２のカバーＣＶ２は、スペーサＤＳＣによって、バンドルＣＡＲＴの軸方向に隣接する排出要素ＥＸＥから軸方向ギャップＤＧＰの距離だけ離れて配置される。この例示的な実施形態では、スペーサＤＳＣは、外側から第２のカバーＣＶ２内にねじ込まれる軸方向に延びる複数のスクリューであり、このスペーサＤＳＣは、センタリングコンポーネントＣＥおよびアキシャルベアリングＢＧＡによる軸方向の圧力の下で、バンドルＣＡＲＴを中心方向に引っ張るシャフトＳＨの引っ張り力に軸方向に抗して、第２のカバーＣＶ２を排出要素ＥＸＥから一定の距離に保つ。

図２では、このバンドルは既に外側ハウジングＯＣ内にさらに挿入されている。

図２に示す組み立ての第２の段階では、コンソールＣＯＮが第２のホイールＷＨ２から取り外され、第２のホイールＷＨ２はケーシング部ＢＣの内面と当接し、そこで、外側ハウジング内でさらに係合するようにバンドルを軸方向に案内する。

図３は、第１のホイールＷＨ１に加えて、外側ハウジングＯＣのケーシング部ＢＣにおけるアセンブリの付加的な軸方向の係合を示しており、別の第１のホイールＷＨ１’が追加または代替として示されている。第１のホイールＷＨ１は、組み立てが行われた後に分解することができる第２のカバーＣＶ２に取り付けられた別体部分の一部であり、他方の第１のホイールＷＨ１’は第２のカバーＣＶ２の一体部分の形態である。一軸ターボ圧縮機ＳＴＣの作動中、他方の第１のホイールＷＨ１’は第２のカバーＣＶ２の上に残ることができる。追加の他方の第１のホイールＷＨ１’は、バンドルＣＡＲＴの残部を伴わずに第２のカバーのより簡単な軸方向変位を可能にする。

図４に示す組み立て段階では、ローターと、カバーＣＶ１，ＣＶ２と、供給要素ＩＮＥ、中間ガイド要素ＩＢＥおよび排出要素ＥＸＥを含む静止フローフィッティングＳＦＥからなるアセンブリは、外側ハウジングＯＣのケーシング部ＢＣに完全に係合している。スペーサＤＳＣの結果として、バンドルＣＡＲＴは、第２のカバーＣＶ２がケーシング部ＢＣの端面に対して当接するようになるよりも早く、ケーシング部ＢＣ内で軸方向密封様式で半径方向内向きに突出する当接ショルダーＳＨＩに到達する。次いで、第２のカバーＣＶ２もまたケーシング部ＢＣに当接するようにスペーサＤＳＣが後退させられるかまたは取り外される。

同時に、第１のカバーＣＶ１に対するローターＲの軸方向配向または引っ張りのためのセンタリングコンポーネントＣＥ（図１ないし図３では参照符号ＣＥで示されている）が取り外され、これによって、第１のローター端部ＲＥ１の側方に設けられたカップリングＣＵＰを駆動装置ＤＲを取り付けるために使用することができる。

供給要素ＩＮＥは、組み立て中、ローターＲを静止フローフィッティングＳＦＥと実質的に同軸状に保持する。

第２のカバーＣＶ２は既に図４の軸方向の端部位置に配置されており、このようにしてシールを形成しているのに対して、第１のカバーＣＶ１はまだ軸方向に密封接触しておらず、軸方向に作用するシールＳＡＸがケーシング部ＢＣと第１のカバーＣＶ１との間で密封接触するように供給要素ＩＮＥからの軸方向距離を増大させることによってのみ、端部位置へと軸方向に移動させられる。第１のカバーＣＶ１および第２のカバーＣＶ２に取り付けられかつそれらに密封状態で適用される第１のシャフトシールＳＨＳ１およびＳＨＳ２は、それぞれのカバーＣＶ１，ＣＶ２の内向きに突出する段差に対して外側から軸方向に当接し、これによって、メンテナンス目的のために、それぞれのシャフトシールＳＨＳ１，ＳＨＳ２は、ベアリングＢＧあるいはカップリングＣＵＰなどの軸方向に隣接するコンポーネントが事前に取り外されている場合には軸方向外側に取り外すことができる。

少なくとも第１のカバーＣＶ１は、この第１のカバーＣＶ１を貫通して第１のカバーＣＶ１に隣接するケーシング部ＢＣの壁厚内へと延び、そしてそこから、それぞれケーシングフランジＢＣに堅固に接続された接続フランジＦＧ１，ＦＧ２内へとそれぞれ開口するように設けられた第１のシャフトシールＳＨＳ１の供給ラインＳＰＬおよび排出ラインＥＸＬを有する。第１のカバーＣＶ１および第１のシャフトシールＳＨＳ１との間の軸方向当接のために静止シールＣＳＳが設けられる。第１のカバーＣＶ１は、周方向に延びる、半径方向内向きに突出する段差ＣＶＳを備え、第１のシャフトシールＳＨＳ１は、この段差ＣＶＳと、この第１のシャフトシールＳＨＳ１を外側から取り外すことができるように、軸方向外側から当接している。

第１のシャフトシールＳＨＳ１は、（第２のシャフトシールと同様に）シャフトシールローター部ＳＨＲ１とシャフトシールステータ部ＳＨ１とを備え、これらは、第１のカバーＣＶ１および／またはローターＲ上に共通インサートとして搭載可能であるように設計される。

図５は、例えばメンテナンス目的のための分解段階における一軸ターボ圧縮機ＳＴＣの状態を示している。縮小されたバンドルＣＡＲＴ’は、少なくとも部分的に外側ハウジングＯＣから軸方向に分離させられる。本来のバンドルＣＡＲＴに関して、縮小されたバンドルＣＡＲＴ’は、供給要素ＩＮＥ、第１のシャフトシールＳＨＳ１および第１のシャフト端部ＲＥ１上のベアリングＢＧだけ縮小される。図５は、バンドルＣＡＲＴをこれらの異なるコンポーネントとは無関係に縮小されたバンドルＣＡＲＴとして移動させることもでき、その結果、これらの高メンテナンスの異なるコンポーネントもまた、逆に、バンドルＣＡＲＴまたは縮小されたバンドルＣＡＲＴを軸方向に移動させる必要なく機械加工できることを示している。

図６はさらに、完全なバンドルＣＡＲＴを動かすことなく、シャフトシール、ベアリングおよびその他のコンポーネントの領域においてメンテナンス作業をわずかな労力で実施できるように第２のカバーＣＶ２をアセンブリから軸方向に取り外すことができることを示している。図７は、第１のカバーＣＶ１が取り外されたときでも、付加的な補助ツールＡＵＴ１によって残りのバンドルＣＡＲＴ’を外側ハウジングＯＣから軸方向に移動させることができることを示している。

図８および図９はそれぞれ、縦断面の軸方向平面の異なる向きにおいてまたは異なる周方向位置に関して、図１においてそれぞれVIIIおよびIXによって指し示される細部を示している。この場合、図は図１の鏡像である。

図８および図９に示す第１のカバーＣＶ１は、第１のカバーＣＶ１の中心部ＣＣＰによって取り囲まれるローター端部ＲＥを上にした状態でシャフトＳＨを貫通させて案内するための第１の開口ＯＰ１を有する。中心部ＣＣＰは、第１のカバーＣＶ１の環状部ＣＡＰによって同心円状に取り囲まれている。第１のシャフトシールＳＨＳ１は、第１の開口ＯＰ１を囲むように中心部ＣＣＰ内に挿入され、供給ラインＳＰＬによってシールガスが供給されるが、この供給ラインＳＰＬは、環状部ＣＡＰおよび中心部ＣＣＰを通って第１のシャフトシールＳＨＳ１まで半径方向に延びる。図９では、第１のシャフトシールＳＨＳ１から出発して中心部ＣＣＰを通り、続いて環状部ＣＡＰを通って延びる排出ラインＥＸＬについて同様の要素が示されている。環状部ＣＡＰは、第１のカバーＣＶ１と、外周ハウジングＯＣの周方向に延びる段差ＲＳとが当接するように設けられた半径方向外周面を有する。中心部ＣＣＰは、周方向に延びる、外向きに突出する第２の段差ＲＳ２を有し、これは外側から環状部ＣＡＰの対応する接触面と密封接触状態である。

このようにして、環状部ＣＡＰが残っているとき、第１のシャフトシールＳＨＳ１を含む中心部ＣＣＰを分解し、この中心部を相応の保守作業にかけることが可能である。この要素は図５および図７に示されており、ここで環状部ＣＡＰは外側ハウジングＯＣ上に残っている。供給ラインＳＰＬおよび排出ラインＥＸＬの領域における環状部ＣＡＰと中心部ＣＣＰとの間の接合部はそれぞれ、周囲シールＳＥＡ１，ＳＥＡ２およびＳＥＡ３，ＳＥＡ４，ＳＥＡ５によって、互いに対してかつ周囲に対して密封されており、その結果、各場合に、中心部ＣＣＰと環状部ＣＡＰとの間で周方向に延びる一つのギャップ領域は、対応する供給ラインＳＰＬまたは排出ラインＥＸＬの圧力下にある。

ＢＣ ケーシング部
ＢＧ ベアリング
ＣＡＰ 環状部
ＣＣＰ 中心部
ＣＳＳ 静止シール
ＣＵＰ カップリング
ＣＶ１ 第１の端面カバー
ＣＶ２ 第２の端面カバー
ＣＶＳ 段差
ＤＲ 駆動装置
ＥＸＥ 排出要素
ＥＸＬ 排出ライン
ＦＧ１，ＦＧ２ 接続フランジ
ＧＰ ギャップ
ＩＢＥ 中間ガイド要素
ＩＭＰ インペラ
ＩＮＥ 供給要素
ＯＣ 外側ハウジング
ＯＰ１，ＯＰ２ 開口
Ｒ ローター
ＲＥ１，ＲＥ２ ローター端部
ＲＳ 段差
ＲＳ２ 第２の段差
ＳＦＥ 静止フローフィッティング
ＳＨ シャフト
ＳＨＲ１ シャフトシールローター部
ＳＨＳ１ シャフトシールステータ部
ＳＰＬ 供給ライン
ＳＴＣ 一軸ターボ圧縮機
Ｘ 軸線

Claims (12)

1. 一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）であって、
   軸線（Ｘ）に沿って延びるローター（Ｒ）と、
   外側ハウジング（ＯＣ）と、
   前記ローター（Ｒ）を支持するためのベアリング（ＢＧ）と、
   少なくとも一つの第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）と、を具備し、
   前記ローター（Ｒ）は、シャフト（ＳＨ）と、このシャフト（ＳＨ）上に配置されたインペラ（ＩＭＰ）と、を有し、
   軸方向の第１の開口（ＯＰ１）を備えた第１の端面カバー（ＣＶ１）と、軸方向の第２の開口（ＯＰ２）を備えた第２の端面カバー（ＣＶ２）と、周方向に分割されていないケーシング部（ＢＣ）とを有する前記外側ハウジング（ＯＣ）は、軸方向にパイプ状に延びており、かつ、両側の端部において開いており、
   前記外側ハウジング（ＯＣ）は、運転準備が整ったとき、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）の半径方向外周面が、周方向に延びる、半径方向内向きに突出する段差（ＲＳ）と、前記外側ハウジング（ＯＣ）の内側から当接するように形成されており、第１のローター端部（ＲＥ１）は前記第１の端面カバー（ＣＶ１）の前記軸方向の第１の開口（ＯＰ１）を経て案内され、前記ローター（Ｒ）と前記第１の端面カバー（ＣＶ１）との間のギャップ（ＧＰ）は前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）によってフィードスルー上で密封され、
   前記第１の端面カバー（ＣＶ１）は前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）に接続されており、
   前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）の供給ライン（ＳＰＬ）および排出ライン（ＥＸＬ）は、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）を貫通して、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）に隣接する前記ケーシング部（ＢＣ）の壁厚内へと延びると共に、そこから、それぞれ前記ケーシング部（ＢＣ）に接続された接続フランジ（ＦＧ１，ＦＧ２）内へとそれぞれ開口するように設けられ、
   前記第１の端面カバー（ＣＶ１）は、周方向に延びる、半径方向内向きに突出する段差（ＣＶＳ）を備え、前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）は、前記段差（ＣＶＳ）に、前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）を外側から取り外すことができるように軸方向外側から当接していることを特徴とする一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
2. 前記一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）が、前記外側ハウジング（ＯＣ）内に配置された静止フローガイド（ＳＦＥ）を備え、前記静止フローガイド（ＳＦＥ）は、供給要素（ＩＮＥ）と、中間ガイド要素（ＩＢＥ）と、排出要素（ＥＸＥ）とを含む、請求項１に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
3. 前記接続フランジ（ＦＧ１，ＦＧ２）はそれぞれ、その軸方向端面において前記ケーシング部（ＢＣ）に取り付けられ、
   前記ケーシング部（ＢＣ）は、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）の軸方向端面に半径方向内向きに延びる部分を備え、この部分は、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）が当接する前記段差（ＲＳ）が内側から出現するように、他方の軸方向延長部の前記ケーシング部（ＢＣ）の壁厚を越えて延びており、かつ、前記半径方向内向きに延びる部分の半径方向延長部は、前記ケーシング部（ＢＣ）に取り付けられた、軸線（Ｘ）に最も接近した前記接続フランジ（ＦＧ１，ＦＧ２）の部分を越えて内向きに延びている、請求項１または請求項２に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
4. 前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）が前記第１の端面カバー（ＣＶ１）に取り付けられており、
   前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）は、シャフトシールローター部（ＳＨＲ１）およびシャフトシールステータ部（ＳＨ１）を含み、これらのローター部およびステータ部は、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）および／または前記ローター（Ｒ）上に共通インサートとして搭載可能であるように構成される、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
5. 静止シール（ＣＳＳ）が、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）と前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）との間の軸方向当接のために設けられる、請求項２に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
6. 前記第１の端面カバー（ＣＶ１）が前記供給要素（ＩＮＥ）に取り付けられている、請求項５に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
7. 前記供給要素（ＩＮＥ）が前記中間ガイド要素（ＩＢＥ）に取り付けられている、請求項６に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
8. 前記中間ガイド要素（ＩＢＥ）が前記排出要素（ＥＸＥ）に取り付けられている、請求項７に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
9. 前記第２の端面カバー（ＣＶ２）が前記排出要素（ＥＸＥ）の半径方向に中心合わせされている、請求項８に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
10. 前記ローター（Ｒ）は、駆動装置（ＤＲ）を接続するために、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）の軸方向側にカップリング（ＣＵＰ）を備える、請求項８に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
11. 前記第１の端面カバー（ＣＶ１）は、それを、中心部（ＣＣＰ）と、環状部（ＣＡＰ）と、に分解できるようにモジュラー構造を有し、前記環状部（ＣＡＰ）は、この環状部（ＣＡＰ）が前記外側ハウジング（ＯＣ）の、周方向に延びる段差（ＲＳ）と当接するための前記第１の端面カバー（ＣＶ１）の半径方向外周面を備えると共に、前記中心部（ＣＣＰ）が前記環状部（ＣＡＰ）の対応する接触面上で周方向に延びる外向きに突出する第２の段差（ＲＳ２）と外側から密封接触するように、前記中心部（ＣＣＰ）を同心円状に取り囲む、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。
12. 前記第１のシャフトシール（ＳＨＳ１）の供給ライン（ＳＰＬ）および排出ライン（ＥＸＬ）は、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）を通って、特に前記中心部（ＣＣＰ）を通りかつ前記環状部（ＣＡＰ）を通って、前記第１の端面カバー（ＣＶ１）に隣接する前記ケーシング部（ＢＣ）の壁厚内へと延びる、請求項１１に記載の一軸ターボ圧縮機（ＳＴＣ）。

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