NO139367B - Seismisk pneumatisk energigenerator - Google Patents

Description

Turbokompressor.

(Denne oppfinnelse vedrører turbo- i kompressorer eller turbovifter av den art i som omfatter en turbin og en kompressor, i hvor turbinens og kompressorens rotor er

koaksialt anordnet på en felles aksel som i støttes av i aksial innbyrdes avstand an- : ordnede lagre, som er montert i et mellomhus mellom turbinhuset og kompressorhuset. Slike turbokompressorer er alminnelig brukt i forbindelse med dieselmotorer hvor turbinen drives av motorens utløpsgasser og selv driver kompressoren som komprimerer den luft som tilføres motoren. I noen anlegg er turbokompressoren anordnet til å levere avkjølt ladeluft. Anordningen kan f. eks. være slik at komprimert luft fra den første turbokompressorenhet som drives av en motors utløpsgasser, føres gjennom kompressoren i en annen turbokompressorenhet, som komprimerer luften yt-terligere, og deretter gjennom en mellom-kjøler, og derfra gjennom turbinen i den annen enhet, hvor luftens trykk delvis nedsenkes og luften også avkjøles ved ek-1 spansjon, og hvor luften til slutt som av-kjølt ladeluft føres inn til motorens luftinntak.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er særlig, men ikke utelukkende, anvende-lig i forbindelse med turbokompressorer til bruk for dieselmotorer, enten i form av enkelte enheter for ladeluftens komprimering, eller i form av mere sammensatte an-ordninger, f. eks. som nnevnt ovenfor både for avkjøling og komprimering av lade-luften.

Hensikten med oppfinnelsen er å til-veiebringe en turbokompressor av den

nevnte art som er enkel, lett, rimelig i ut-førelse og som lett kan monteres og de-monteres i vedlikeholdsøyemed.

Turbokompressorens mellomhus er utstyrt med en tverrgående, ringformet seksjon, som akselen er ført gjennom, og en lagermontering for akselen.

Hver lagermontering kan omfatte et fast hus som er festet til den ringformede seksjon og en svevering eller -hylse, som er anordnet mellom akselen og det faste lagerhus. Når turbokompressoren er i drift, vil den sylindriske hylse rotere med mindre hastighet enn akselen, slik at bæreflatenes relative hastighet er mindre enn den ville ha vært i et vanlig glidelager. Videre kan den totale radiale lagerklaring gjøres stør-re i et lager med en svevering enn i et vanlig glidelager. Fordelen ved en slik an-ordning er at rotormonteringen ikke be-høver å utbalanseres så nøyaktig som el-lers ville ha vært nødvendig, idet mindre eksentrisitet eller eksentrisiteter kan opp-tas hvis rotormonteringens virkelige rota-sjonsakse ikke faller nøyaktig sammen med den geometriske akse.

Hver lagermontering kan også omfatte et aksiallager som har en ringformet plate presset inn mellom lagermonteringens faste lagerhus og mellomhusets ringformede seksjon, hvor en del av denne ringformede plate stikker innover fra den ringformede seksjons sentrale åpning og mot akselen, og en flens som er anbragt på akselen og som samvirker med ringplatens fremsprin-gende parti.

Ved en utførelse av oppfinnelsen ér la-gerdeksler festet til de innbyrdes motsatt vendende sider av mellomhusets ringformede veggseksjon på lagermonteringens ytterside, idet hvert deksel utgjør et kammer som inneholder en av lagermonteringene.

Tetninger, f. eks. labyrinttetninger er anordnet mellom akselen og lagerdekslene, og dekselkammerets bunn er forbundet med en avløpskanal for smøremiddel som befiner seg i den nedre del av mellomhu1 sets ringformede veggseksjon. Hvor tet-ningene er av labyrinttypen, kan hver tetning bestå av et antall konsentriske sirkelformede spor i lagerdekslets vegg, som ligger inntil akselen samt en flens eller ribb på akselen som ligger tett inntil sporene, hvor alle spor ligger på skrå utover i forhold til akselens akse, slik at hvis akselen er en horisontal aksel, peker spo-rets øvre partier oppover, mens samme spors nedre partier er rettet nedover.

Lagerdekslene kan være anordnet i en avstand fra turbinhusets og kompressorhusets innervegger og mellomrommene kan stå i forbindelse med atmosfæren.

For å gjøre fremstillingen lettere, er det ønskelig at den flate på hver side av mellomhusets ringformede veggseksjon som vedkommende lagermontering er festet til, ligger i samme plan som den flate til hvilken vedkommende lagerdeksel er festet. På denne måte kan begge flater maskinlages i samme operasjon.

Mellomhuset kan omfatte et i det vesentlige sylindrisk hovedparti, som omgir den ringformede veggseksjon, hvor turbin og kompressorhusets innervegger er festet til utad vendende flenser ved hoved-partiets fra hinannen vendende ender. Fes-teskruer og lignende er derfor lett tilgjengelige, hvilket gjør monteringen og demonteringen enkel.

Oppfinnelsen kan bringes til utførelse på flere måter, men en bestemt utførelse skal forklares som eksempel under hen-visning til tegningen, som viser et vertikal-snitt gjennom utførelsens aksialplan.

Ifølge tegningen omfatter turbokompressoren et kompressorhus som består av et fremre eller ytre parti 10 med et sen-tralt luftinntak 11 og et spiralformet ut-løpskammer 12 samt en bakre eller indre vegg 13. Ytterhusets parti 10 er festet til den indre vegg 13 véd hjelp av en klem-mering 14 og skruer 15. Mellom husets ytre parti 10 og innerveggen 13 er innpres-set en diffusorplate 16 med diffusorskov-ler 17.

En kompressorrotor 19 av den radiale type er anordnet på en aksel 18. Når akselen

18 roterer, trekkes luften inn gjennom

inntaket 11 og sammenpresses av rotoren

19, idet endel av dens kinetiske energi er

omdannet til trykkenergi i diffusoren 16,

17, og føres i komprimert stand til utløps-kammeret 12.

Akselen 18 er ved sin høyre side (ifølge figuren) forbundet med en radial turbin-motor 20, hvor forbindelsen 21 er utført løsbart. Turbinmotoren 20 er anordnet i et turbinhus 22 som omfatter et fremre eller ytre parti med et spiralformet innløps-kammer 23 og et aksialt utløp 24 samt en bakre eller indre vegg 25. Det ytre hus 22 er festet på innerveggen 25 ved hjelp av en klemring 26 og skruer 27. For nedsettelse av varmeoverføringen fra turbinen i ret-ning mot kompressoren er innerveggen 25 utført hul. Mellom innerveggen 25 og turbinhuset 22 er anordnet en ledekrans 28, som er utstyrt med ledeskovler eller dy-ser, som under en passende innløpsvinkel fører utløpsgassene inn i turbinrotoren 20.

Mellom kompressor- 10, 13, og turbinhuset 22, 25, er det anordnet et mellomhus 29. Huset består av en tverrgående,

ringformet vegg 30, et i det vesentlige sylindrisk hovedparti 31 og utad rettede ra-riale flenser 32 og 33, som befinner seg

ved hver sin ende av hovedpartiet. Kompressorhusets innervegg 13 og turbinhusets innervegg 25 er løsbart forbundet med flensene ved hjelp av skruer henholds-vis 34 og 35, som er lett tilgjengelige fra turbokompressor ens ytterside.

Dne ringformede vegg 30 har på begge sider plane, ringformede indre seteflater

36 og dessuten plane, ringformede ytre

seteflater 37, hvor de flater 36 og 37, som befinner seg på samme side, ligger i samme plan slik at de kan maskinbearbeides i samme operasjon.

På de indre seteflater 36 er fastskrudd bærelagre 38, idet en ringformet aksiallagerplate 39 er presset inn mellom hvert lagerhus og den tilsvarende seteflate. Et pari av hver aksiallagerplate 39 stikker innover fra kanten av ringveggens 30 sentrale åpning og mot akselen 18. På akselen er anordnet en hylse 40 som roterer sammen med akselen og har to radiale flenser 41 som ligger an mot lagerplatenes 39 fremstikkende partier og fikserer akselens 18 og dermed også rotorens 19 og 20 aksiale

stilling, samtidig som de overfører en

eventuell aksial overskuddskraft til lager-platene 39 og gjennom disse til mellomhuset 29. Hylsen 40 har også et sylindrisk glidelagerparti 42. Dette parti er omgitt av

svevringer 43, som befinner seg innenfor lagerhuset 38 og som hver består av en stiv sylindrisk hylse, som bærer en tynn, sylindrisk foring av lagermateriale, hvor foringen ved en liten klaring er skilt fra det tilsvarende lagerparti 42 på akselhylsen 40. Hver svevering 43 er anbragt i en sylinderformet fordypning i det tilsvarende lagerhus 38 og fordypningen er foret med lagermetall. Lagerhusene 38 er utstyrt med kanaler 44 som er forbundet med en olje-kanal 45 i mellomhuset 29 for tilførsel av smøreolje til lagrene.

Til den ringformede veggs 30 ytre seteflater 37 er skrudd fast bærelagerdeksler 46. Hvert deksel 46 inneholder et kammer for en av de to lagermonteringer. Hvert kammer er ved bunnen forbundet med en avløpskanal 47 for smøreolje, som befinner seg i ringveggens 30 nedre del. Smøremid-del som ved lekasje kommer ut av glidelagrene og inn i de nevnte kammere, vil renne fra kammernes bunn til kanalen 47, mens smøremiddel som ved lekasje renner innover fra glidelagrene, tjener til smøring av aksiallagrene og deretter vil renne gjennom veggens 30 hule indre og inn i kanalen 47. Tetningsinnretningen mellom dekslene 46 og akselhylsen 40 utgjøres av ringformede labyrinttetninger. Hver tetning omfatter en plan radial flens 48, som er anordnet på akselhylsen 40, og et antall sirkelformede spor 49 ved vedkommende deksels innerflate, hvor flatepar-tiene mellom sporene bare er skilt ved en liten aksial klaring fra flensen 48. Sporenes sidevegger strekker seg på skrå utover i forhold til akselens akse, slik at de øvre partier av sporenes flater peker oppover og de nedre partier peker nedover. Oljen som renner ned langs innerveggen av lagerdekslets 46 øvre del, vil renne inn i de oppadvendende spor, langs disse spor, og deretter ut av sporenes nedadvendende parti under akselen og inn mot kammerets bunn. Lagerdekslene 46 omgir derfor luft-tett lagermonteringene og hindrer oljen fra å lekke ut av det midtre hus 29. Lagerdekslene 46 er skilt ved mellomrom 50 hen-holdsvis 51 fra kompressorhusets innervegg 13 og turbinhusets innervegg 25. Disse mellomrom står i forbindelse med atmosfæren gjennom en åpning (som ikke er vist på tegningen) i det midtre hus 29. Det kan derfor ikke i lagerkammerne oppstå overtrykk, som kan skyldes gasslekasje langs akselen 18 fra turbinen eller kompressoren. 'Dette trekk er av særlig betydning, hvor turbokompressoren er festet på en motor og smøresystemet for turbokompressorens lagre er forbundet med motorens smøresystem, da en slik anord-ning utelukker enhver mulighet for at oljebeholderens indre utsettes for trykk som skyldes gasslekasje i turbinen eller kompressoren, og anordningen forhindrer også at smøreoljen vil forurenses av smuss-partikler, som kan forefinnes i den kom-primerte luft eller i utløpsgassene.

For å redusere gasslekasje fra kompressorhuset og fra turbinhuset har man anordnet labyrinttetninger 52 og 53 mellom vedkommende hus' innervegger 13 og 25 og de tettende akselflensers 48 sylin-derformede forlengelser.

Som det fremgår av ovenstående be-skrivelse, er turbokompressorer som oppfinnelsen omfatter lettvint å utføre og de enkelte komponenter har forholdsvis enk-le former, slik at de kan fremstilles lett og billig. Monteringen og demonteringen kan utføres raskt og uten vanskeligheter. Monteringen av det midtre hus og de deler som befinner seg i huset kan utføres ferdig uten at justeringer må foretas under monteringen.

Claims (2)

1. Turbokompressor omfattende en turbin og en kompressor hvis rotorer (20, 19) er koaksialt anordnet på en felles aksel (18) som støttes av i akselavstand anordnet to lagermonteringer (38) for hus (29) beliggende mellom turbinhuset (22, 25) og kompressorhuset (10, 13), hvor det midtre hus har en tverrgående ringformet vegg (30) gjennom hvilken akselen er ført, og på hvis motsatt vendende sider er anordnet to lagermonteringer (38) for akselen (18), og som hver inneholder et aksiallager, karakterisert ved at hvert aksiallager omfatter en ringformet plate (39) som er klemt mellom lagermonteringens faste hus (38) og den ringformede vegg (30), hvor et parti av den ringformede plate (39) stikker innenfor den ringformede veggs (30) åpning og mot akselen (18), og en flens (41) på akselen (18) som samvirker med den ringformede plates (39) fremstikkende parti.

2. Turbokompressor ifølge påstand 1, hvor lagerhusdeksler (46) er festet til de motsatt vendende sider av den ringformede vegg (30) på utsiden av lagermonteringene, idet hvert deksel (46) utgjør et kammer som inneholder en av lagermonteringene, karakterisert ved at hver side av den ringformede vegg (30), til hvis flate (36) den ringformede plate (39) er festet, er beliggende i samme plan som den flate (37) til hvilken lagerhus- .dekslet (46) er festet.