NO305724B1 - System for gjenvinning av smoreolje til bruk i lager i sentrifugalkompressor med labyrinttetninger - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et system for gjenvinning av smøreolje til bruk i lager i en sentrifugalkompressor med labyrinttetninger, som ved å eliminere enhver mulighet for at gass eller oljedamp kan strømme fra oljebeholderen til kompressoren slik at olje bringes mot rotoren i det første trinn av kompressoren, muliggjør effektiv og sikker bruk av kompressoren også i et isolert miljø, dvs. et miljø som ikke er i kommunikasjon med atmosfæren, slik som på sjøbunnen. Systemet omfatter en pumpe som suger smøreoljen fra en underliggende samlebeholder og fører oljen under trykk inn i et kammer ved det lageret som befinner seg på sugesiden av kompressoren, og inn i et kammer ved det lageret som befinner seg på trykksiden av kompressoren, fra hvilket oljen på grunn av tyngdekraften strømmer ut gjennom tilhørende utløpsrør som fører oljen tilbake til den underliggende samlebeholderen, som er lukket.

I slike kompressorer er det i tillegg til strømmen av smøreolje som strømmer på grunn av tyngdekraften gjennom utløpsrørene, som generelt er koblet til en enkelt manifold forbundet med samlebeholderen, også en viss gasstrøm fra lagerkamrene til oljebeholderen.

Denne gasstrøm stiger av forskjellige grunner, omfattende det faktum at på grunn av sin nærhet til høytrykksområdene er lagerkammeret på kompressorens trykkside på et høyere trykk enn lagerkammeret på kompressorens sugeside, som generelt befinner seg på sugetrykket, med det resultat at det dannes en skadelig gasstrøm som kan inneholde oljedamp og små dråper, gjennom labyrinttetningen og mot rotoren i det første kompressortrinn, og dette kompenseres for i konvensjonelle anvendelser av sentrifugalkompressorer med labyrinttetninger ved at beholderen for smøreolje er i forbindelse med atmosfæren via en åpning i toppen av beholderen, gjennom hvilken gassen slippes ut i atmosfæren uten å kunne danne noen gasstrøm.

Denne kjente teknikk muliggjør at problemet med å separere prosessgassen fra smøreoljen enkelt kan løses i de tilfeller der oljebeholderen kan forbindes med atmosfæren.

Dersom derimot kompressoren er montert i et isolert miljø, dvs. i et miljø som ikke er i kommunikasjon med atmosfæren, f.eks. på sjøbunnen, må det tas hensyn til mangelen på atmosfærisk miljø og også det store problem med adkomst til maskinen og dens hjelpeutstyr for vedlikehold, og det er derfor enda viktigere at olje ikke kan komme inn i kompressoren, fordi denne oljen ville bli permanent fjernet fra beholderen, som har ganske begrenset kapasitet og ikke kan etterfylles uten at det benyttes kostbare midler, slik som en etterfyllingsledning som er forbundet med land eller med en plattform.

I tilfelle med et isolert miljø vil trykket i oljebeholderen være det laveste opptredende trykk, dvs. kompressorens sugetrykk, med det resultat at gasstrømmen som bevirker den skadelige strøm av oljepartikler og damp, ikke lenger kompenseres for, hvilket fører til et uakseptabelt tap av smøreolje. Dette er grunnen til at kjente sentrifugalkompressorer med labyrinttetninger ikke kan benyttes i isolerte miljøer.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå det nevnte problem, ved å komme frem til et system for gjenvinning av smøreoljen til bruk i lagrene i en sentrifugalkompressor, med labyrinttetninger, som, ved å hindre enhver gasstrøm gjennom utløpsrørene for olje og følgelig ethvert tap av olje, muliggjør at en slik kompressor også kan benyttes i isolerte miljøer.

I henhold til et første aspekt ved oppfinnelsen oppnås dette ved at utløpsrørene er adskilt fra hverandre, idet utløpsrøret fra kammeret på trykksiden av kompressoren er koblet til toppen av den underliggende beholderen, mens utløpsrøret fra kammeret på sugesiden av kompressoren rager ned i beholderen til under den frie overflaten av oljen.

Denne utligning av trykkforskjellen mellom de to rørene sikrer at det ikke kan skje noen strøm av gass eller oljedamp mellom beholderen og kompressoren.

Imidlertid, etter som oljen som dannes i utløpsrøret som er neddykket i oljen i samlebeholderen, for å kompensere for trykkforskjellen mellom de to utløpsrørene, har en trykkhøyde som alltid er i området 500-2000 mm olje, vil det fremgå at det må være tilstrekkelig plass under kompressoren.

I de tilfeller der det er mangel på plass eller når beholderen må befinne seg meget nær kompressoren, er i henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen utløpsrørene adskilt fra hverandre, idet utløpsrøret fra kammeret på trykksiden av kompressoren er koblet til toppen av den underliggende beholderen, og utløpsrøret fra kammeret på sugesiden av kompressoren er også koblet til toppen av den underliggende beholderen, og er utstyrt med en dynamisk barriere av væskeringtypen, bestående av en skive som roterer inne i en toroidformet statordel, sammen med hvilken skiven danner en liten passasje som alltid holdes fylt med barriereolje på grunn av sentrifugalvirkningen til den roterende

skiven.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til de vedføyde tegninger, som viser utførelser av oppfinnelsen i form av ikke-begrensende eksempler, idet tekniske eller konstruktive modifikasjoner kan gjøres innen omfanget av oppfinnelsen. Figur 1 viser, delvis i snitt, sett i oppriss, en sentrifugalkompressor med labyrinttetninger og utstyrt med et gjenvinningssystem for smøreolje i henhold til det første aspekt ved oppfinnelsen. Figur 2 viser, delvis i snitt, sett i oppriss, en sentrifugalkompressor med labyrinttetninger, utstyrt med et gjenvinningssystem for smøreolje i henhold til det annet aspekt ved oppfinnelsen.

I figurene, der tilsvarende elementer er gitt de samme henvisningstall, er det vist en sentrifugalkompressor 1, i hvilken prosessgassen, som kommer inn gjennom sugeåpningen 2 og strømmer ut gjennom utløpsåpningen 3, komprimeres av bladene på en rotor 4 montert på akselen 5, som roteres med høy hastighet av en motor 6 på lager 7 og 8 som befinner seg på henholdsvis sugesiden og trykksiden av kompressorens kompresjonsparti, adskilt ved hjelp av labyrinttetninger 9. Figurene viser også den ledningen 10 med hvilken kompressorens sugetrykk overføres til kammeret 11 oppstrøms for rotoren 4.

Lagrene 7 og 8 smøres kontinuerlig av smøreolje 12 som inneholdes i en underliggende lukket samlebeholder 13, fra hvilken oljen suges av en pumpe 14 som via røret 15 fører oljen inn i et kammer 16 ved lageret 7 og inn i et kammer 17 ved lageret 8. Deretter strømmer oljen ut av kamrene 16 og 17 på grunn av tyngdekraften, og gjennom de adskilte utløpsrørene 18 og 19, som fører oljen tilbake til samlebeholderen 13. For dette formål er utløpsrøret 19 koblet til toppen 20 av beholderen 13, mens utløpsrøret 18 rage ned i beholderen 13, til under den frie overflaten 21 av oljen 12.

På denne måten, slik det klart fremgår av figur 1, kan ikke gassen eller oljedampen som inneholdes i toppen 20 av samlebeholderen 13 strømme inn i det neddykkede røret 18, hvilket det dannes et trykk i oljen 22 for å utligne den uunngåelige trykkforskjellen mellom kamrene 17 og 16.

I utførelsen i figur 2 er også utløpsrøret 18 koblet til toppen 20 av beholderen 13, slik

som røret 19, og er dessuten utstyrt med en dynamisk barriere 23 av væskeringtypen, bestående av en skive 24 som roteres av en motor 25 inne i en toroidformet statordel 26, for sammen med skiven 24 å danne en liten passasje 27 som holdes fylt med oljen på grunn av sentrifugalvirkningen til skiven 24, for å hindre passasje av gass og/eller damp.

Claims (2)

1. System for gjenvinning av smøreolje (12) til bruk i lagrene til en sentrifugalkompressor (1) med labyrinttetninger (9), omfattende en pumpe (14) som suger smøreoljen fra en underliggende samlebeholder (13) og fører oljen under trykk inn i et kammer (16) ved det lageret (7) som befinner seg på sugesiden av kompressoren (1), og inn i et kammer (17) ved det lageret (8) som befinner seg på trykksiden av kompressoren (1), fra hvilket oljen (12) på grunn av tyngdekraften strømmer ut gjennom tilhørende utløpsrør (18, 19) som fører oljen tilbake til den underliggende samlebeholderen (13), som er lukket, karakterisert vedat utløpsrørene (18, 19) er adskilt fra hverandre, idet utløpsrøret (19) fra kammeret (17) på trykksiden av kompressoren er koblet til toppen (20) av den underliggende beholderen (13), mens utløpsrøret (18) fra kammeret (16) på sugesiden av kompressoren (1) rager ned i beholderen (13) til under den frie overflaten (21) av oljen (12).

2. System for gjenvinning av smøreolje (12) til bruk i lagrene til en sentrifugalkompressor (1) med labyrinttetninger (9), omfattende en pumpe (14) som suger smøreoljen fra en underliggende samlebeholder (13) og fører oljen under trykk inn i et kammer (16) ved det lageret (7) som befinner seg på sugesiden av beholderen, og inn i et kammer (17) ved det lageret (8) som befinner seg på trykksiden av kompressoren (1), fra hvilket oljen på grunn av tyngdekraften strømmer ut gjennom tilhørende utløpsrør (18, 19) som fører oljen tilbake til den underliggende samlebeholderen (13), som er lukket, karakterisert vedat utløpsrørene (18, 19) er adskilt fra hverandre, idet utløpsrøret (19) fra kammeret (17) på trykksiden av kompressoren (1) er koblet til toppen (20) av den underliggende beholderen (13), og at utløpsrøret (18) fra kammeret (17) på sugesiden av kompressoren (1) også er koblet til toppen (20) av den underliggende beholderen (13), og er utstyrt med en dynamisk barriere (23) av væskeringtypen, bestående av en skive (24) som roterer inne i en toroidformet statordel (26), sammen med hvilken skiven (24) danner en liten passasje (27) som alltid holdes fylt med barriereolje på grunn av sentrifugalvirkningen til den roterende skiven (24).