NO330492B1 - Hus for en sentrifugalkompressor og fremgangsmate for fremstilling av samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et hus for sentrifugalkompressorer.

Den foreliggende oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte for å fremstille et hus for sentrifugalkompressorer.

Som kjent er en sentrifugalkompressor en maskin inn i hvilken et sammenpressbart fluid blir innført og blir emittert med et trykk som er høyere enn inngangstrykket.

Sentrifugalkompressorer er utformet av et hus eller et sylindrisk legeme, som er lukket ved endene og som inneholder de operative komponenter av maskinen.

Sentrifugalkompressorer kan omfatte ett eller flere trinn, og kan brukes for middels og/eller høye trykk, men i resten av den foreliggende beskrivelse vil det henvises spesielt til flertrinnssentrifugalkompressorer.

Ikke uttømmende eksempler på mulige bruksområder for disse sentrifugalkompressorer er: reinjeksjon av gass, bruk av kompressoren i forbindelse med matningsanlegg for gassformig brensel i kraftgenereringsmaskiner, raffinerier, metanol, ammoniakk og ureasynteseanlegg, og i høytrykksgass- eller flytende gasslinjer.

For bedre å forstå de tekniske problemer involvert i den foreliggende oppfinnelse, henvises det først til figurene 1 og 2, som viser henholdsvis et frontriss delvis i snitt og et sideriss av et hus for sentrifugalkompressorer konstruert i henhold til tidligere teknikk.

Huset for sentrifugalkompressorer ifølge tidligere teknikk er indikert i sin helhet i de nevnte figurer 1 og 2 ved henvisningstallet 10.

Huset for sentrifugalkompressorer 10 har et i hovedsak sylindrisk legeme 11 som nå blir oppnådd ved hjelp av smiing (for eksempel ved bruk av materialene ASTM A350 LF2, ASTM A350 LF3, ASTM A266 CL2).

Huset 10 har et sylindrisk legeme 11 i hvilket et antall åpninger 12 og 13 er utformet ved hjelp av maskinering, idet gassinntaksflensen 14 og leveringsflensen 15 er plassert i de nevnte hull.

Operasjonen med sveising av dysene på inntaksflensen 14 og leveringsflensen 15 er utført i området av disse åpningene 12 og 13.

Spesielt er dysene av flensene 14 og 15 også oppnådd ved hjelp av smiing, og har et avkortet kjegleformet legeme indikert ved henholdsvis 16 og 17.

Hver av disse dysene har en sirkelrund kant 18 og 19 ved én ende, hvor grensesnittet ved flensene 14 og 15 blir utformet ved hjelp av maskinering med maskineringsverktøy.

Inntaksflensen 14 og leveringsflensen 15 og den i hovedsak sylindriske legeme 11 av huset 10 er montert sammen ved hjelp av en sveiseprosess, for eksempel elektrodesveising.

Figurene 1 og 2 viser faktisk sveisingene 20 mellom flensene 14 og 15 og huset 10; hullene 24 og 25 som brukes for å heve huset 10 er også vist.

I den kjente metoden, etter denne sammenmonteringsoperasjon, blir en varmebehandling for spenningsutløsing etter sveising utført og alle forutsatte sjekker under produksjonssyklusen.

Den siste fase av denne syklus består av operasjonen for å ferdigstille huset 10, støtteføttene 21, 22 og 23 og inntaksflensen 14 og leveringsflensen 15, hvor den nevnte ferdigstilling generelt blir utført med maskin verktøy.

Støtteføttene 21, 22 og 23 er også festet til det sylindriske legeme 11 av huset 10 ved hjelp av sveising 29.

Det skal imidlertid bemerkes at huset for sentrifugalkompressorer konstruert ifølge tidligere teknikk har visse større ulemper pga. nettopp den ovennevnte måte på hvilken de kjente hus blir laget.

For det første skal det påpekes at det i dag er nødvendig å utføre sammenmontering, ved hjelp av sveiseprosessen, av huset 10 med inntaks- og leveringsflensene 14 og 15 så vel som støtteføttene 21, 22 og 23 og sentreringsblokker.

Dessuten er det nødvendig å utføre minst én sjekk og spenningsutløsende varmebehandling av sveiseskjøtene.

Disse fakta betyr at fremgangsmåten ifølge tidligere teknikk nå har blitt meget uøkonomisk både når det gjelder fremstillingstid og kostnader for produksjon av sentrifugalkompressorene.

Målet for den foreliggende oppfinnelse er derfor å frembringe et hus for sentrifugalkompressorer som kan fremstilles på en enkel, rask og effektiv måte.

Et annet mål for oppfinnelsen er å frembringe et hus for sentrifugalkompressorer som ikke trenger tidskrevende sjekkeoperasjoner etterpå.

Et annet mål for den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et hus for sentrifugalkompressorer hvor det er mulig å oppnå en vesentlig reduksjon i leveringstiden for den ferdige huset, så vel som vesentlig reduksjon i prisen for den ferdige huset.

Et videre mål for oppfinnelsen er å frembringe et hus for sentrifugalkompressorer som kan produseres på en enkel måte med lave kostnader, uten behov for å bruke kostbare materialer eller komplisert teknologi.

Disse og andre mål er nådd ved et hus for sentrifugalkompressorer omfattende ett i hovedsak sylindrisk legeme som er innvendig hult og har sin egen sentrale akse,karakterisert vedat det interne hulrom i det ovennevnte hus har en intern sentral akse i hovedsak sammenfallende med rotasjonsaksen for maskinen, og er forskjøvet i forhold til den ovennevnte sentrale akse av den eksterne overflate av det nevnte sylindriske legeme slik at huset har en eksentrisk form, har områder av forskjellig tykkelse, for å skape soner hvor festepunktene for gassinnløpsflensene og utløpsflensene kan utformes.

Spesielt er sentralaksen forskjøvet i vertikal retning i forhold til sentralaksen for den eksterne overflate av husets sylindriske legeme.

Ifølge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, har huset for sentrifugalkompressorer et festepunkt for gassinnløps- og utløpsflenser som er direkte oppnådd ved hjelp av maskinering med maskineringsverktøy på den siden med størst tykkelse av det sylindriske legeme på den eksterne overflate av huset.

Ifølge en annen foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, har huset for sentrifugalkompressorer et par flate overflater utført ved hjelp av maskinverktøy i området for inntaks- og leveringskanaler.

Ifølge enda en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, er hullene for å heve det nevnte hus og de gjengede hullene for forbindelde med støtteføttene av huset utformet på det i hovedsak sylindriske legeme av huset for sentrifugalkompressorer.

Den foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte for fremstilling av et hus for sentrifugalkompressorer som omfatter et trinn for utforming av et hulrom inne i huset for kompressorer, hvor det ovennevnte hulrom har en intern sentral akse som er forskjøvet i vertikal retning i forhold til den sentrale akse av den ytre overflate av det sylindriske legeme av huset, og et trinn som involverer maskinering med maskineringsverktøy i det ovennevnte sylindriske legeme av huset, for å utforme festepunktene for det ovennevnte gassinnløps- og utløpskontraflenser.

Fremgangsmåten for fremstilling av et hus for sentrifugalkompressorer forutser også det faktum at et par flate overflater blir utformet i området av inntaks- og utleveringskanaler ved hjelp av maskinverktøy.

Ytterligere karakteristiske trekk ved oppfinnelsen er definert i kravene som følger med den foreliggende patentsøknad.

De videre mål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse, så vel som dens strukturelle og funksjonelle karakteristikker, vil fremgå tydelig fra den følgende beskrivelse og de medfølgende tegninger, som er anordnet bare som en forklaring og ikkebegrensende eksempler, og hvor figur 1 viser et skjematisk frontriss av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge tidligere teknikk; figur 2 viser et skjematisk sideriss, delvis i snitt, av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge tidligere teknikk, hvor både figurene 1 og 2 er vedlagt for å lette forståelsen av de tekniske problemer som er involvert; figur 3 viser et skjematisk riss, delvis i snitt, av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge den foreliggende oppfinnelse; figur 4 viser et annet skjematisk sideriss, delvis i snitt, av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge oppfinnelsen; figur 5 viser et skjematisk sideriss av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge den foreliggende oppfinnelse og figur 6 viser et skjematisk toppgrunnriss av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Med spesiell henvisning til figurene 3 og 6, er huset for sentrifugalkompressorer ifølge den foreliggende oppfinnelse indikert i sin helhet ved henvisningstall 30.

Huset for sentrifugalkompressorer 30 har et i hovedsak sylindrisk legeme 31 som er innvendig hult. Dette i hovedsak sylindriske legeme 31 har en sentral akse som er indikert på figurene 3 og 4 ved henvisningstall 32.

Det interne hulrom av huset 30, som er definert ved den interne sylindriske overflate 33, har en intern sentral akse indikert ved henvisningstall 34.

Aksen 32 av den interne sylindriske overflate 33 faller sammen med rotasjonsaksen for maskinen, og er forskjøvet i vertikal retning i forhold til den sentrale akse 32 for den eksterne overflate av det sylindriske legeme 31.

Som følge av denne konfigurasjonen med de to aksene 32 og 34, har huset 30 en eksentrisk form som, som bedre illustrert i resten av den foreliggende oppfinnelse, tillater mer effektiv bruk av materialet og formen av det sylindriske legeme 31.

På denne måten har faktisk huset 30 en eksentrisk form i hvilken det er områder av det sylindriske legeme 31 med forskjellig tykkelse.

I denne utførelsen er den første form av huset 30 oppnådd ved hjelp av smiing.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er festepunktene for gassinnløpskontraflens 35 og utløpskontraflens 36 utformet direkte ved hjelp av maskinering av den eksterne overflate av huset 30, spesielt i områder med større tykkelse av materialet i det sylindriske legeme 31.

Denne maskinering forutser at åpningene for inntakskanalen 35 og leveringskanalen 36 er utformet på den tykkere side av det sylindriske legeme 31.

De flate overflatene 37 og 38 er også utformet ved hjelp av et maskinverktøy i området av den nevnte inntakskanal 35 og utløpskanal 36.

Det sylindriske legeme 31 har også, utformet i det, hullene 39, 40, 41 og 42 for å heve huset 30 så vel som de gjengede hull 43, 44, 46 og 47 som brukes for å forbinde festebrakettene under maskineringen; de gjengede hullene 35 og 48 er også synlige.

Den foreliggende oppfinnelse angår dessuten en fremgangsmåte for fremstilling av et hus 30 for sentrifugalkompressorer.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter et trinn for å utforme et hulrom inne i huset for kompressorer 30, hvor dette hulrom, definert ved den interne sylindriske overflate 33 har en intern sentral akse 34 som er forskjøvet i vertikal retning i forhold til den sentrale akse 32 for den eksterne overflate av det sylindriske legeme 31 for huset 30.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter videre et trinn for å maskinere huset 30 ved bruk av maskinverktøy i området med større tykkelse av materialet, for å utforme festepunktene for gassinnløpskontraflens 35 og utløpskontraflens 36.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter videre et trinn i hvilket et par flate overflater 37 og 38 utformes ved hjelp av maskinverktøy i området med inntakskanalen 35 og utløpskanalen 36.

Som man har sett, har huset 30 for sentrifugalkompressorer en eksentrisitet som tillater, ved hjelp av den variable tykkelse av det sylindriske legeme 31, at festepunktene for gassinnløps- og utløpskontraflenser utformes direkte ved hjelp av maskinverktøy maskinering for den eksterne overflate av huset 30.

På denne måten er det mulig å utforme direkte åpningene i huset 30 og å utføre ferdigstilling av denne.

Støtteføttene og sentreringsblokkene blir påført huset 30 allerede ferdigstilt ved hjelp av gjengede forbindelser (bolter).

I utgangspunktet er konstruksjonen av den røffe typen for ekstern masse av enkeltrinnssentrifugalkompressorer utført på en slik måte at inntaks-og utløpsflensene kan utformes ved hjelp av maskinering direkte på den eksterne overflate av huset 30.

På denne måten er sammenstilling ved hjelp av sveising av huset 30 med inntaksflens 35 og uttaksflens 36, støtteføttene (ikke vist) og sentreringsblokkene eliminert, og trinnet som involverer sjekking og spenningsutløsende varmebehandling av sveiseskjøtene er også utelatt.

Det er derfor klart at den nye ide for den foreliggende oppfinnelse består av det faktum at to forskjellige akser 32 og 34 er anordnet i huset 30, av hvilke den første i hovedsak faller sammen med rotasjonsaksen for maskinen og den andre, i forhold til den eksterne overflate av det sylindriske legeme 31, er forskjøvet i forhold til hverandre for å definere et område av materiale i hvilket inntakskanalen 35 og utløpskanalen 36 kan utformes.

De karakteristiske trekk ved huset for sentrifugalkompressorer som danner subjektet for den foreliggende oppfinnelse, så vel som fordelene med denne, fremgår klart fra den gitte beskrivelse.

De følgende sluttkommentarer og observasjoner er derfor lagt til her for å definere de ovennevnte fordeler med større presisjon og klarhet.

For det første, den foreliggende oppfinnelse har et bredt område av anvendelse, idet den er i stand til for eksempel å bli anvendt på alle enkelttrinnskompressorer med nominelle trykk i området fra 213 kg/cm til 354 kg/cm<3>, og med innløps- og utløpsflenser som har dimensjoner på mellom 6" og 14", hvor disse nummeriske verdiene er klart frembrakt som eksempler.

For det annet har oppfinnelsen den viktige fordel som består i eliminering av den prosessen som involverer konstruksjon av den røffe form av inntaks- og utløpsflensene.

Dessuten, med den beskrevne fremgangsmåte, er eliminering av sveiseprosessen så vel som eliminering av dens spenningsutløsende varmebehandling av huset og flensene oppnådd.

Dessuten er trinnene som involverer ikke destruktive kontrolloperasjoner, så vel som bruken av ultralyd og radiografi, eliminert.

Elimineringen av alle disse prosesseringsoperasjoner påvirker positivt kostnadene av produksjon av huset.

Oppfinnelsen tillater videre en vesentlig reduksjon i den tid som er nødvendig for levering av den ferdige huset.

En vesentlig reduksjon i antall operasjoner som involverer plassering og posisjonering av huset for sentrifugalkompressorer på maskinverktøyet er også oppnådd.

Endelig, med den spesielle utførelse som beskrevet, er det mulig å oppnå en vesentlig reduksjon i prisen for den ferdige huset, med følgende økning i konkurranseevnen.

Det er åpenbart at mange variasjoner kan utføres på huset for sentrifugalkompressorer, som danner subjektet for den foreliggende oppfinnelse, uten dermed å avvike fra de nye prinsipper ved oppfinnelsens ide som beskrevet.

Det er endelig klart at under den praktiske realisering av oppfinnelsen kan materialer, former og dimensjoner av de beskrevne detaljer være av hvilken som helst form i henhold til behovet, og de kan erstattes med andre ekvivalenter fra teknisk synspunkt.

Omfanget av oppfinnelsen er definert ved kravene.

Claims (8)

1. Hus (30) for sentrifugalkompressorer, omfattende et i hovedsak sylindrisk legeme (31) som er internt hult og har sin egen sentrale akse (32),karakterisert vedat det indre hulrom av ovennevnte hus (30) har en intern sentral akse (34) som i hovedsak faller sammen med rotasjonsaksen for maskinen, hvor den ovennevnte sentrale akse (34) er forskjøvet i forhold til den ovennevnte sentrale akse (32) hvor den eksterne overflate av det nevnte sylindriske legeme (31), slik at den ovennevnte huset (30) har en eksentrisk form som har områder med forskjellige tykkelser av materiale, for å skape soner hvor festepunktene for gassinnløpskontraflens (35) og utløpskontraflens (36) kan utformes.

2. Hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 1,karakterisertved at den nevnte sentralakse (34) er forskjøvet hovedsakelig i vertikal retning i forhold til den nevnte sentralakse (32) for den eksterne overflate av det nevnte sylindriske legeme (31).

3. Hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat festepunktene for den nevnte gassinnløpskontraflens (35) og utløpskontraflens (36) er utformet direkte ved hjelp av maskinering med maskinverktøy på siden med større tykkelse som danner en del av det ovennevnte sylindriske legeme (31) i forhold til den eksterne overflate av nevnte hus (30).

4. Hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 3,karakterisertved at et par av flate overflater (37) og (38) er utformet ved hjelp av et maskinverktøy, i området med den nevnte inntakskanal (35) og utløpskanal (36).

5. Hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 1,karakterisertved at et antall hull (39, 40, 41, 42) for å heve den nevnte huset (30) er utformet i det nevnte sylindriske legeme (31).

6. Hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 1,karakterisertved at et antall gjengede hull (43, 44, 46, 47) brukt for å forbinde festebrakettene under maskineringsoperasjonen, er utformet i det nevnte sylindriske legeme (31).

7. Fremgangsmåte for fremstilling av et hus for sentrifugalkompressorer ifølge de foregående krav,karakterisert vedat den omfatter minst ett trinn for å utforme et hulrom inne i den nevnte huset (30), hvor det nevnte hulrom er definert ved den nevnte interne sylindriske overflate (33), og hvor det nevnte hulrom har en intern sentral akse (34) som er forskjøvet i vertikal retning i forhold til den sentrale akse (32) for den eksterne overflate av det sylindriske legeme (31), og et trinn som involverer maskinering av sonen med større tykkelse av materialet i det ovennevnte sylindriske legeme (31), for å utforme festepunktene for gassinnløpskontraflens (35) og utløpskontraflens (36).

8. Fremgangsmåte for fremstilling av et hus (30) for sentrifugalkompressorer ifølge krav 7,karakterisert vedat et par av flate overflater (37, 38) er utformet ved hjelp av maskinering med verktøymaskin i området med den nevnte inntakskanal (35) og utløpskanal (36).