NO337484B1

NO337484B1 - Flertrinns sentrifugalkompressor

Info

Publication number: NO337484B1
Application number: NO20061993A
Authority: NO
Inventors: Franco Sarri
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2016-04-25
Also published as: US20070122273A1; JP2007510838A; EP1690010B1; NO20061993L; ITMI20032148A1; JP5048334B2; CN1875191A; DE602004019806D1; CN100430607C; US7510373B2; WO2005045252A1; EP1690010A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en flertrinns sentrifugalkompressor som har en tank som kan åpnes horisontalt.

CH 350408 A, GB 765145 A, GB754322 A beskriver flertrinns sentrifugalkompressorer som omfatter en rekke nedre halvmembraner, en aksel utstyrt med en rekke rotorer, en rekke øvre halvmembraner, en nedre halve sugemembran og en øvre halve sugemembran.

De grunnleggende elementer som danner en flertrinns sentrifugalkompressor er en aksel utstyrt med en rekke rotorer, som roterer rundt maskinaksen, og en rekke diffusorer og/eller membraner med returkanaler mellom de forskjellige trinnene, integrert med en tank som inneholder kompressoren.

Hver rotor består av en rekke skiver med blader; alle rotorene er montert på den samme akselen.

En diffusor følger hver rotorskive.

Hver diffusor er tilknyttet en returkanal med blader, og som leder fluidet til den etter-følgende rotoren.

Hele settet av hver rotor sammen med de tilhørende diffusorer og returkanaler danner et trinn, som er adskilt fra de inntilliggende ved ringformede membraner og labyrint-tettesystemer, for å unngå resirkulering mellom ett trinn og et annet.

Sentrifugalkompressorene er utstyrt med membraner som består av to halv-membraner.

Under driften av den flertrinns sentrifugalkompressoren utsettes membranene for en aksial kraft bevirket av trykkforskjellen som skyldes kompresjonen av fluidet.

For å utligne denne kraften er det derfor nødvendig å fastgjøre halv-membranene til statoren i flertrinns sentrifugalkompressoren.

I sentrifugalkompressorer utstyrt med en tank som kan åpnes i to halvdeler er derfor en bærende ring anordnet for hver enkelt membran, og som er i ett med tanken og er inndelt i en øvre halvring og en nedre halvring.

Hver nedre halvring er sveiset til den nedre halve tanken, og den tilsvarende øvre halvringen er sveiset til den øvre halve tanken.

Hver øvre halv-membran er fastgjort til den tilsvarende øvre halvringen, mens hver nedre halv-membran er fastgjort til den tilsvarende nedre halvringen.

Dette skyldes det faktum at halv-membranene utsettes for aksial påkjenning under drift av kompressoren, og uten de bærende ringer ville de ha en tendens til å bevege seg og blant annet bevirke tetningsproblemer mellom de forskjellige delene.

Monteringen av halv-membranene i tankene er ekstremt vanskelig, ettersom det er nødvendig å sentrere alle halv-membraner etter de respektive halvringer og også å sentrere de nedre halv-membranene etter de tilsvarende øvre halv-membraner.

Samtidig er det ekstremt viktig å opprettholde tetningen mellom de forskjellige trinnene i sentrifugalkompressoren.

Av denne grunn blir halv-membranene alltid fastgjort før de tilsvarende halvringer.

Ved monteringen av en flertrinns sentrifugalkompressor innføres først alle de nedre halv-membraner i den nedre tanken, etterfulgt av akselen med rotorene.

Tilsvarende innføres de øvre halv-membraner og fastgjøres til den øvre tanken.

Den øvre tanken kan monteres på den nedre tanken etter å ha blitt hevet ved hjelp av en brokran, snudd ved en rotasjon på 180° og korrekt anbragt på den nedre halve tanken, for nøyaktig sentrering av alle de nedre halv-membraner.

Flertrinns sentrifugalkompressorer med høy kapasitet og høyt trykk kan være ekstremt tunge, opptil 350 tonn, og følgelig kan den øvre tanken, med de øvre halv-membraner fastgjort, veie opptil 150 - 200 tonn.

En av ulempene er at det trengs kostbare løftesystemer som er i stand til å løfte den samlede vekten av den øvre tanken som de øvre halvringer er sveiset til og de øvre halv-membraner som er fastgjort til de øvre halvringer.

En annen ulempe er at det ikke er mulig å utføre kontroll av posisjoneringen av komponentene inne i tanken.

Dessuten, når det gjelder vedlikehold, krever en forholdsvis vanlig operasjon, slik som utskifting av labyrinttettesystemet, at den øvre tanken må snus.

En annen ulempe er at i tilfelle av særlig store og tunge maskiner krever snuingen av den øvre tanken kostbart og komplisert utstyr.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som er enkel og med minskede omkostninger og produksjonstider.

Et annet formål er å komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som har minskede omkostninger og monteringstider.

Et annet formål er å komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som muliggjør et høyere sikkerhetsnivå under vedlikeholdsoperasjoner.

Et annet formål er komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som muliggjør at dimensjonene til brokranen som er nødvendig for montering av flertrinns sentrifulgal-kompressoren kan minskes.

Et annet formål er å komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som kan omdannes fra den tilstanden der en tank kan åpnes horisontalt, til den tilstanden der en tank kan åpnes vertikalt, og vice versa.

Et annet formål er å komme frem til en flertrinns sentrifugalkompressor som muliggjør minskede vedlikeholdsomkostninger og -tider.

Disse formål oppnås i henhold til den foreliggende oppfinnelsen med en flertrinns sentrifugalkompressor som omfatter i det minste ett trinn som omfatter en nedre halve tank, en øvre halve tank, en rekke nedre halv-membraner, en aksel utstyrt med en rekke rotorer, en rekke øvre halv-membraner, en nedre halve sugemembran, en øvre halve sugemembran, der den nedre halve sugemembranen og den øvre halve sugemembranen omfatter hvert sitt parti som er egnet til å kobles til de nedre halv-membraner og til de øvre halv-membraner, for å danne en første "stabel" av nedre halv-membraner og en andre "stabel" av øvre halv-membraner 18.

Andre utførelsesformer ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav 2-6.

Særpregene og fordelene ved en flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vil fremgå klarere av den følgende illustrerende og ikke-begrensende beskrivelsen, med henvisning til de vedføyde, skjematiske tegninger.

Fig. 1 viser, delvis i snitt og skjematisk, en sideprojeksjon av et trinn i en flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Med henvisning til figurene viser disse en flertrinns sentrifugalkompressor som omfatter i det minst ett trinn 10, som omfatter en nedre halv tank 11 og en øvre halv tank 12, en aksel 13 som er utstyrt med en rekke rotorer 14, en rekke nedre halv-membraner 16, en rekke øvre halv-membraner 18, en nedre halv sugemembran 51 og en øvre halv sugemembran 52.

Det i det minste ene trinnet 10 omfatter fortrinnsvis også en nedre halvring 21 og en øvre halvring 22 fastgjort til den nedre halve tanken 11 og til den øvre halve tanken 12.

I det i det minste ene trinnet 10 er den nedre halv-membranen 16 og den nedre halve sugemembranen 51 innsatt og fast forbundet med hverandre for å danne en første "stabel" 41 av nedre halv-membraner.

Tilsvarende, i det i det minste ene trinnet 10, er de øvre halv-membraner 18 og den øvre halve sugemembranen 52 "stablet" og fast forbundet med hverandre for å danne en andre "stabel" 42 av øvre halv-membraner.

I henhold til en foretrukket utførelse omfatter den nedre, halve sugemembranen 51 et parti 71 som er egnet til å kobles og for å holde de nedre halv-membraner 16 som befinner seg trinnet 10, for å danne en første "stabel" 41 av nedre halv-membraner 16.

Partiet 71 med den nedre halve sugemembranen 51 har en hovedsakelig halvsylinder-form, med en indre flate 53 og en ytre sylindrisk flate 55.

På den ytre sylindriske flaten 55 er et radialt spor 57, nær en første ende av den nedre, halve sugemembranen 51, egnet til å kobles til den nedre halvringen 21 for å utbalansere den aksiale påkjenningen fra de nedre halv-membraner 16 under drift av den flertrinns sentrif ug ralkom pressoren.

Den nedre halve sugemembranen 51 omfatter en rekke indre hus 59 som hvert er egnet til å kobles til en nedre halv-membran 16.

Den nedre halve sugemembranen 51 omfatter også en rekke radiale spor 61 som virker som returkanaler i den flertrinns sentrifuglkompessoren.

De ringformede hus 59, som har en minimums- diameter, er dannet på den indre flaten 53 og er adskilt fra hverandre av de radiale spor 61.

Den nedre halve sugemembranen 51 omfatter et parti med en basisdel 63 som er åpen i midten for å inneholde akselen 13, beliggende ved den første enden av den nedre halve sugemembranen 51.

Tilsvarende er den øvre halve sugemembranen 52 identisk med den nedre, halve sugemembranen 51, og omfatter et parti 72 som er egnet til å kobles og for å holde den øvre halv-membranen 18 som befinner seg i trinnet 10, for å danne den andre "stabelen" 42 av øvre halv-membraner 18.

Analogt med hva som er beskrevet ovenfor omfatter den øvre halve sugemembranen 52 de samme flate og partier, med de samme funksjoner, og som er angitt med et tall som er en enhet høyere enn for den nedre halve sugemembranen 51.

Hver nedre halv-membran 16 omfatter fortrinnsvis et parti 81 som er egnet til å kobles til et indre hus 59 på den nedre halve sugemembranen 51, og tilsvarende omfatter hver øvre halv-membran 18 et parti 82 som er egnet til å kobles til et indre hus 60 på den øvre, halve sugemembranen 52.

Flertrinns-sentrifugalkompressoren kan fortrinnsvis enkelt tilpasses utførelsen med horisontal eller vertikal åpning av tanken.

Det er fortrinnsvis mulig å fremstille radene av nedre, indre hus 17 og øvre, indre hus 19 ved hjelp av formstøpe- eller trykkstøpeteknikker, med en høy sannsynlighet for gjenbruk av formene for fremstilling av disse.

Fasongene til de nedre halv-membraner 16 og de øvre halv-membraner 18 er fortrinnsvis standardisert, slik at de kan fremstilles ved at det startes med formstøping eller trykkstøping, eller av halvferdige produkter som er enklere tilgjengelig, ettersom det trengs en mindre tykkelse.

Videre er de etterfølgende behandlingsoperasjoner for å fjerne spon mye enklere og mere økonomisk både når det gjelder omkostninger og tid.

Det vil derfor fremgå at flertrinns-sentrifugalkompressoren i henhold til den foreliggende oppfinnelsen oppnår de formål som er angitt ovenfor.

Flertrinns-sentrifugalkompressoren i henhold til oppfinnelsen som derved er oppnådd kan utsettes for mange modifikasjoner og variasjoner, som alle ligger innenfor det samme oppfinneriske konsept.

Videre kan materialene som anvendes og også deres dimensjoner og komponenter variere i henhold til de tekniske krav.

Claims

1. Flertrinns sentrifugalkompressor som omfatter i det minste ett trinn 10 som omfatter en nedre halve tank 11, en øvre halve tank 12, en rekke nedre halv-membraner 16, en aksel 13 utstyrt med en rekke rotorer 14, en rekke øvre halv-membraner 18, en nedre halve sugemembran 51, en øvre halve sugemembran 52, karakterisert vedat den nedre halve sugemembranen 51 og den øvre halve sugemembranen 52 omfatter hvert sitt parti 71, 72 som er egnet til å kobles til de nedre halv-membraner 16 og til de øvre halv-membraner 18, for å danne en første "stabel" 41 av nedre halv-membraner 16 og en andre "stabel" 42 av øvre halv-membraner 18.

2. Flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til krav 1, karakterisert vedat det sylindriske partiet 71 omfatter en rekke ringformede hus 59 egnet til å kobles til nedre halv-membraner 16 og at det sylindriske partiet 72 omfatter en rekke ringformede hus 60 for utbalansering av de aksiale krefter som tilføres under driften av den flertrinns sentrifugalkompressoren.

3. Flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til krav 1, karakterisert vedat hver nedre halv-membran 16 omfatter et parti 81 egnet til å kobles til et indre hus 59 på den nedre halve sugemembranen 51, og at hver øvre halv-membran 18 omfatter et parti 82 egnet til å kobles til et indre hus 60 på den øvre halve sugemembranen 52.

4. Flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til krav 1, karakterisert vedat den nedre halve sugemembranen 51 omfatter en rekke radiale spor 61, og at den øvre, halve sugemembranen 52 omfatter en rekke radiale spor 62.

5. Flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til krav 1, karakterisert vedat den nedre halve sugemembranen 51 omfatter et parti med en basisdel 63 som er åpen i midten og at den øvre, halve sugemembranen 52 tilsvarende omfatter et parti med en basisdel 64 som er åpen i midten.

6. Flertrinns sentrifugalkompressor i henhold til krav 1, karakterisert vedat den nedre, halve sugemembranen 51 og den øvre, halve sugemembranen 52 omfatter bærende føtter for å tilpasse flertrinns sentrifugalkompressoren til utførelsen med horisontal åpning av tanken.