NO342391B1 - Kombinert motor og sentrifugalkompressor med kjøling - Google Patents

Abstract

Kombinert sentrifugalkompressor av typen som omfatter en motoranordning (50) som driver en rotor (52) i rotasjon og i det minste en kompressor som omfatter et statorelement og en gruppe skovlhjul (56) montert på en drivaksel som drives i rotasjon av rotoren i statorelementet, idet enheten dannet av motoren og kompressoren eller hver kompressor er montert i en felles kapsling (86) som tetter for gassen som behandles av kompressoren, idet kompressoren dessuten omfatter en gruppe aktive lager (60, 62, 64, 66, 67) for aksial og radial styring av rotoren og drivakselen og midler for kjøling av motoren og styrelagrene. Midlene for kjøling omfatter midler for uttak av gass foran kompressoren, en gruppe ledninger (80-1,...., 80-6) for tilførsel av uttatt gass til lagrene og motoranordningen, i hvilke munner ut midlene for uttak av gass, og en sirkulator (83) for å drive gassen i ledningene.

Description

Oppfinnelsen angår en kombinert sentrifugalkompressor.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en integrert sentrifugalkompressor, dvs. i hvilken kompressoren og en motoranordning for drift av kompressoren er montert i en felles kapsling som er tett mot gass som behandles av kompressoren.

EP 1069313 A2 omtaler en turbokompressor med en elektrisk motor og en flertrinns radialturbokompressor, montert på en felles aksling innen et gasstett hus. Akselen er opplagret ved adskilte elektromagnetiske radiallagere, med en gasstetning som omgir akselen mellom den elektriske motor og radialturbokompressoren. Den elektriske motor har et innvendig rom koplet til en utgangsåpning som går gjennom huset. Det er også omtalt en installasjon som innbefatter en turbokompressor.

US 5363674 A omtaler en flertrinns sentrifugalkompressor som omfatter en fôring som har et innløpsparti og et kompresjonsparti. Innløpspartiet har en innløpsåpning gassmessig koplet til en fordamper for på den måten å motta et gassformig kjølemiddel. Innløps- og kompresjonspartiene har hver et flertall av gasspassasjer derigjennom. Kompresjonspartiet har en utløpsåpning som er lokalisert ved enden av fôringen som er motsatt enden av fôringen som har innløpsåpningen. En elektrisk motorsammenstilling er posisjonert innen innløpspartiet av fôringen for på den måten å tilveiebringe en overføring av varme som avledes av motorsammenstillingen til det gassformige kjølemiddel som går gjennom innløpsåpningen. Det gassformige kjølemiddel som strømmer i innløpsåpningen passerer gjennom og omkring motorsammenstillingen for på den måten å avkjøle motorsammenstillingen. Det gassformige kjølemiddel er oppvarmet av varmen som spres av motorsammenstillingen for på den måten å fordampe eventuelle væskemolekyler innen det gassformige kjølemiddel og derved tillate fordamperen å fordampe ved et null-overopphetingsnivå. En aksel er anbrakt innen og er koaksial med aksen til fôringen. Akselen er i roterbart inngrep med motorsammenstillingen. En første rotor er anbrakt innen kompresjonspartiet og festet til akselen for på den måten å tilveiebringe et første sentrifugalkompresjonstrinn. Det første kompresjonstrinnet er gassmessig koplet til gasspassasjene i innløpspartiet. En andre rotor er anbrakt innen kompresjonspartiet og festet til akselen for på den måte å tilveiebringe et andre sentrifugalkompresjonstrinn. Det andre sentrifugalkompresjonstrinnet er gassmessig koplet til det første sentrifugalkompresjonstrinn. Det andre sentrifugaltrinn er mellomliggende det første kompresjonstrins og utløpsåpningen. Det andre sentrifugalkompresjonstrinn er gassmessig koplet til nevnte utløpsåpning.

Med henvisning til fig.1, omfatter en konvensjonell integrert kompressor en motoranordning, dannet generelt av en elektrisk drevet motor, med det generelle henvisningstallet 10, og en sentrifugalkompressor 12 omfattende for eksempel flere kompresjonstrinn, idet enheten er montert i en felles kapsling som er tett mot gass som behandles av kompressoren.

Som det fremgår av denne figur 1, driver motoren 10 i rotasjon en rotor 16 som selv driver i rotasjon en drivaksel 18 som bærer en anordning av skovlhjul 20, 22, 24 og 26 for kompresjon.

I eksempelet på kombinert kompressor vist i figur 1 omfatter kompressoren fire kompresjonstrinn som sammen bevirker kompresjon av en gass som innsuges via en ledning 28 og avgir denne i et utløp 30 ved at den passerer gjennom en spiral 32.

Rotoren 16 og akselen 18 er sammenkoblet via en fleksibel kopling 34. I dette tilfellet bæres rotoren 16 og akselen 18 av radiallager 36, 38, 40 og 42. En åpning 44 dannet i kapslingen 14 er lukket av et lukkemiddel 46 som muliggjør adkomst til den fleksible koplingen 34 for montering av kompressoren.

Det fremgår av figur 1 at et aksialt anslag 48 begrenser den aksiale forskyvningen av drivakselen 18, mens et utligningsstempel 49 muliggjør utligning av den aksiale kraften som virker mot drivakselen under drift av kompressoren.

Utformningen av en kombinert kompressor i form av en motor og en kompressor anordnet i en felles, tett kapsling under trykk muliggjør at det kan utelates pakninger for kompressoren, hvilke er de elementer som har tendens til å nedsette påliteligheten til kompressoren og å være årsak til gassutslipp i atmosfæren. I dette tilfellet befinner motoren seg i den samme gassen som behandles av kompressoren. For å unngå en for stor økning av de mekaniske tap i motoren ved ventilasjon, er motoren anordnet slik at den befinner seg på sugetrykket til kompressoren. Det er således nødvendig å danne en strømning av gass i motoren for å fjerne tapene, dvs. i statoren for å fjerne tapene ved joule-effekt i viklingene, og i mellomrommet mellom rotoren og statoren for å fjerne tapene ved ventilasjon og tapene ved Foucault-strøm i rotoren.

Derfor er kombinerte sentrifugalkompressorer generelt utstyrt med kjølemidler for motor og styrelager ved uttak av gass ved utløpet fra det første kompresjonstrinnet for å bevirke kjøling av motoren og lagrene. Det kan i denne forbindelse vises til dokumentene EP-A-1069 313 og US 6390 789, som beskriver forskjellige typer motor-kompressor-kombinasjoner der motoren og lagrene kjøles ved uttak av kjølegass ved utløpet av det første kompresjonstrinnet.

Denne typen teknikk for kjøling medfører imidlertid noen alvorlige ulemper, særlig fordi den ikke muliggjør en optimal kjøling av motoren og lagrene.

Trykkforskjellen som hjulet i det første kompresjonstrinnet utsettes for kan være i størrelsen 15 bar for en kompressor for naturgass og et sugetrykk på 50 bar, mens trykktapet som oppstår ved strømningen av kjølegass i de forskjellige elementer i den kombinerte kompressoren bare er omtrent 1 til 2 bar. Under slike tilstander brukes det omtrent 10 ganger så mye energi som nødvendig for å bevirke strømningen av kjølegassen, og temperaturøkningen i gassen på grunn av trykkøkningen i det første kompresjonstrinnet er likeledes 10 ganger så stor som nødvendig. Dette nedsetter således ytelsen til motor-kompressorkombinasjonen og minsker effektiviteten til kjølingen.

Formålet med oppfinnelsen er å unngå denne ulempen og å komme frem til en motor-kompressorkombinasjon som oppviser forbedrede kjølemidler og som særlig er utstyrt med midler for å bidra til kjølingen.

Oppfinnelsen angår således en sentrifugalkompressorenhet av typen som omfatter en motoranordning som driver en rotor i rotasjon og i det minste en kompressor som omfatter et statorelement og en gruppe skovlhjul montert på en drivaksel som drives i rotasjon av rotoren i statorelementet, idet enheten dannet av motoren og kompressoren eller hver av kompressorene er montert i en felles kapsling som tetter for gassen som behandles av kompressorenheten, idet kompressorenheten dessuten omfatter en gruppe aktive lager for aksial og radial styring av rotoren og drivakselen og midler for kjøling av motoranordningen og styrelagrene, kjennetegnet ved at midlene for kjøling omfatter midler for oppsamling av gass oppstrøms av kompressoren, en gruppe ledninger for tilførsel av oppsamlet gass til lagrene og motoranordningen, inn i hvilke munner ut midlene for oppsamling av gass, og en sirkulator innrettet for å drive gassen i ledningene.

Foretrukne utførelsesformer av sentrifugalkompressorenheten er videre utdypet i kravene 2 til og med 14.

Sirkulatoren kan være en ekstra kompressor som drives uavhengig av en egen motor.

I en variant er sirkulatoren en ekstra kompressor som drives i rotasjon av rotoren til motoren. I dette tilfellet kan den ekstra kompressoren være montert på rotoren til motoren eller på drivakselen.

Fortrinnsvis er det anordnet midler for filtrering av den uttatte gassen, tilknyttet sirkulatoren.

I henhold til et annet trekk omfatter midlene for kjøling indre ledninger og ytre kanaler som samler opp gassen foran det første kompresjonstrinnet og gir parallell tilførsel til de indre ledninger.

Som et eksempel er sirkulatoren montert utvendig i serie på de ytre kanaler. Den kan likeledes være montert innvendig i serie på de indre ledninger.

Rotoren og drivakselen kan være koblet til koplingsmidler anordnet i et hulrom som er tilgjengelig fra utsiden av kompressoren, idet sirkulatoren er montert i dette hulrommet.

Strømmen av gass for kjøling i motoren og strømmen av gass for kjøling i lagrene kan danne adskilte strømmer som konvergerer ovenfor det første kompresjonstrinnet.

F.eks. gis de indre ledninger for tilførsel til motoren tilførsel parallelt med de indre ledninger for tilførsel av kjølegass til lagrene.

Drivakselen til kompressoren kan understøttes av to radiale endelager, og midlene for kjøling omfatter en aksial ledning som forløper fra et lager til et annet og gis tilførsel til en av endene av de ytre kanaler, idet den aksiale ledningen forløper som helhet i lengderetningen på en radial måte utover i kompressoren.

F.eks. omfatter de indre ledninger for tilførsel til lagrene en gruppe ledninger orientert radialt utover i kompressoren og gir hver tilførsel til et lager.

Andre formål, kjennetegn og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, som bare gjelder ikke begrensende eksempler, med henvisning til de vedføyde tegninger.

Figur 1, som allerede er nevnt, illustrerer den generelle oppbygningen av en kombinert, konvensjonell motor og kompressor.

Figur 2 er et oversiktsskjema for en kombinert sentrifugalkompressor i henhold til oppfinnelsen.

Figur 3 illustrerer en utførelse av en kombinert sentrifugalkompressor i henhold til oppfinnelsen.

Figur 4 illustrerer en utførelse av en kombinert kompressor utformet i henhold til oppfinnelsen.

Figur 5 illustrerer en utførelse av en kombinert kompressor utformet i henhold til oppfinnelsen.

Figur 6 illustrerer enda et eksempel på utførelse av en kombinert kompressor utformet i henhold til oppfinnelsen.

Med henvisning til figur 2 skal det beskrives det generelle prinsippet for utformingen av en kombinert kompressor i henhold til oppfinnelsen. I figur 2 er det vist bare ett kompresjonstrinn av hensyn til klarhet, idet de øvrige kompresjonstrinn ikke er vist. Det vil forstås at det kan være anordnet et hvilket som helst antall kompresjonstrinn, slik det er nevnt med henvisning til figur 3–6.

Den kombinerte kompressoren illustrert i figur 2 omfatter en motor 50, dannet f.eks. av en elektromotor for høy variabel hastighet som driver en rotor 52 i rotasjon og driver med samme hastighet en drivaksel 54, på hvilken er montert et skovlhjul 56. Rotoren 52 og drivakselen 54 er sammenkoblet med en fleksibel kopling 58. Rotoren 52 og drivakselen 54 er hver understøttet av to radiale endelager 60, 62 og 64, 66. Et anslag 67 begrenser den aksiale forskyvningen av rotoren 54 under drift av kompressoren, bevirket av aksiale krefter som skyldes en trykkforskjell fra den ene til den andre siden av skovlhjulet 56.

Skovlhjulet 56 tilføres en komprimert gass som avgis gjennom en tilførselsledning 68 for å bevirke en økning av det statiske trykket og en økning av den kinetiske energien. En diffusor 70 (figur 3) avbremser gassen som kommer ut fra skovlhjulet 56 for å øke trykket. Deretter leder en returkanal 72 gassen mot de etterfølgende kompresjonstrinn 74, 76.

Som det fremgår av figur 2 og 3, for å kjøle motoren 50 og lagrene 60, 62, 64 og 66 og an-slaget 67 for å begrense den aksiale forskyvningen av rotoren 50, tas en del av gassen foran det første kompresjonstrinnet 56 ut og benyttes som kjølegass. Denne kjølegassen tas direkte ut fra tilførselsledningen 68.

De forskjellige elementer i den kombinerte kompressoren som skal kjøles, dvs. motoren, lagrene og anslaget, kjøles ved bruk av adskilte strømmer av kjølegass, dvs. i parallell, som avgis fra ledninger 80–1, 80–2,...., 80–6 som utgjør en del av en gruppe utvendige kanaler som samler opp gassen foran det første kompresjonstrinnet 56, etter passering gjennom en eventuell gruppe av filterenheter, slik som 82. Som det fremgår muliggjør dette arrangementet, i hvilket motoren og lagrene gis tilførsel i parallell i adskilte kjøle-strømmer, en avlastning av påkjenningene knyttet til størrelsen av mellomrommet mellom de magnetiske lager og motoren.

For å drive den uttatte kjølegassen fra tilførselsledningen 68 gjennom de ytre ledninger 80–1,...., 80–6, er en sirkulator 83 plassert langs banen til kjølegassen. F.eks., slik som i det viste utførelseseksemplet, er sirkulatoren plassert mellom tilførselsledningen 68 og filtreringsenhetene 82.

Som det skal beskrives nærmere i det følgende, kan sirkulatoren være dannet av en ekstra, uavhengig kompressor drevet av en egen motor. I dette tilfellet kan f.eks. en slik ekstra kompressor være montert på skrå på en aksel til en egen motor som f.eks. er anordnet i kapslingen til kompressoren. En slik kompressor kan være dannet av en kompressor av typen med aksial vifte. Andre typer kompressorer kan også anvendes. Det skal påpekes at kapasiteten til denne kompressoren må være tilstrekkelig for å kompensere for trykktapet dannet ved strømning av kjølegassen i den kombinerte kompressoren.

Det skal også påpekes at kompressoren kan være montert direkte på rotoren 52 til motoren, eller på drivakselen 54 til hovedkompressoren.

Med henvisning til figur 3 omfatter den kombinerte motoren og kompressoren i henhold til et utførelseseksempel, for tilstrekkelig kjøling av motoren og lagrene, en gruppe innvendige ledninger for tilførsel, med tilførsel fra utvendige ledninger 80–1,....., 80–6. Etter å ha passert gjennom motoren og skovlene samles kjølegassen i en midtre kanal 88 som som helhet går i lengderetningen og munner ut i en overføringskanal 68 foran det første kom-presjonstrinnet 56.

For kjøling av motoren 50 og endelagrene 60 og 62 som bærer rotoren 52 er endedekselet 90 som lukker kapslingen 86 utformet med en åpning 92, og denne kommuniserer med den utvendige ledningen 80–1. En del av kjølestrømmen benyttes for kjøling av lageret 60. Strømmen oppsamles deretter for kjøling av motoren, ved å passere gjennom rom-met i motoren. En annen del av strømmen benyttes direkte for kjøling av motoren.

En annen innvendig ledning 94 gis tilførsel fra utvendige kanaler for kjøling av det andre lageret 62 i motoren.

Deretter, som vist med pilene F, oppsamles gassen av den innvendige ledningen 88 for å innsprøytes foran det første kompresjonstrinnet 56.

Dessuten kjøles lagrene og anslaget 67 av en strøm av kjølegass som tilføres gjennom et endedeksel 98 som lukker enden av kapslingen 86. Det fremgår av figuren at dekselet 98 er utformet med en åpning 100 som kommuniserer med en utvendig ledning 80–6. Denne strømmen av kjølegass kjøler endelageret 66 som befinner seg ved siden av dekselet 98 og det motsatte endelageret 64, via en aksial kanal 104 som forløper i lengde-retningen radialt utvendig mellom lagrene 64 og 66, gjennom statorelementene i kompressoren. Denne aksiale kanalen er likeledes utformet slik at den kjøler anslaget 78. Strømmen av gass innsprøytes deretter i ledningen 88.

Som det fremgår av figur 3, og som angitt ovenfor, er rotoren 52 og drivakselen 54 sammenkoblet av en fleksibel kopling 58 som er tilgjengelig fra det ytre via en luke som gir adkomst til hulrommet 95 og som er lukket av et deksel 96.

I det tilfellet at det benyttes en sirkulator 83, dannet av en ekstra, uavhengig kompressor som drives av en egen motor, kan denne sirkulatoren være montert direkte på stedet for dekselet 96. I dette tilfellet er åpningen for kjølegass fra tilførselsledningen 68 dannet av den aksiale kanalen 104.

Det skal bemerkes at uttaket av kjølegass foran det første kompresjonstrinnet muliggjør uttak av en mindre varm gass enn om den hadde blitt tatt ut ved utløpet av det første kompresjonstrinnet eller ved utløpet av kompressoren, hvilket gjør kjølingen mere effektiv.

Anvendelsen av en sirkulator 83 for å drive strømmen av kjølegass muliggjør at det unngås enhver unødvendig økning av trykket i kjølegassen.

Dessuten muliggjør anvendelsen av en uavhengig sirkulator, under vedlikehold av maskinen, at rotoren og drivakselen kan bli stående i sine lager, med fordelen av at en kjølekilde ikke på noen måte begrenser tiden for operasjonen.

Det skal også bemerkes at under vedlikehold kan en sone utvendig for maskinen omfatte naturgass, og sirkulatoren muliggjør dannelse av et indre overtrykk i motoren og lageret, og gjør disse ikke-antennbare, for arbeid uten fare, og uten at det trengs noe utvendig forråd av ikke-eksplosiv, trykksatt gass.

Ved flytting av enheten muliggjør sirkulatoren, under passive faser og fylling av naturgass, at det inerte fluidet kan sirkuleres i hele den kombinerte kompressoren og således minske faren for å danne en eksplosiv blanding i et hulrom der det kan finnes gjenværende luft.

Uttak av kjølegass direkte fra tilførselskanalen muliggjør stor frihet ved den aerodynamiske dimensjoneringen av hjulet i sirkulatoren, i forhold til kjent teknikk, ved hvilken kjølegassen tas ut ved utløpet av det første kompresjonstrinnet.

Dessuten, i det tilfellet at det anvendes en sirkulator som er integrert i hovedrotoren til kompressoren, er det mulig å forbedre påliteligheten til sirkulatoren på grunn av direkte drift av sirkulatoren, når det ikke anvendes noen ekstra drivinnretning eller drivkilde.

I denne utførelsen er det mulig å tilpasse graden av kjøling til tilstandene ved drift av maskinen. Dersom hastigheten avtar, avtar ventilasjonstapene, og mengden som komprimeres avtar også.

Dessuten utgjør dette uttaket en selvstendig kilde for tilførsel fra motoren starter, idet midler 105 for regulering av graden av kjøling for motoren og for hvert av lagrene er anordnet for å danne passende og kontrollerte trykktap i de utvendige kanaler. Disse midler for regulering kan være aktive, av typen regulerbar ventil, eller passive, av typen fast åpning.

Det skal bemerkes at i utførelseseksemplet vist i figur 3 er innsuget for gass i kompressoren anordnet ved siden av elektromotoren. Prinsippet med kjøling beskrevet overfor kan anvendes i et arrangement der tilbakeføring til kompressoren er anordnet på siden av motoren. I dette tilfellet er det strømmen av kjølegass fra motoren, eller generelt fra organer som befinner seg ved siden av utligningsstempelet 107, som blandes med strømmen av gass som avgis fra dette utligningsstempelet 107 for deretter å innsprøytes i tilførselsledningen 68 via en utligningskanal 108.

For vedlikehold muliggjør midlene 96 for tett lukning adkomst til den fleksible koplingen 58. Uttak av rotoren til motoren skjer ved demontering av endedekselet 90, som f.eks. er boltet til kapslingen. Demonteringen av det indre av kompressoren utføres ved fjernelse av dekselet 98, som f.eks. er festet til kapslingen med en låsering 110. Fortrinnsvis er enheten innrettet slik at sammenstillingen av rotor og membraner, dvs. hele kompressoren, kan fjernes fra kapslingen samtidig med dekselet 98 uten at kapslingen må løsgjøres fra sin sokkel og røropplegg for prosessgass og kanaler for kjøling. Det skal bemerkes at under montering og demontering understøttes rotorene av lagrene, hvilket forenkler operasjonene med tilkopling og frakopling, uten fare for skade på de roterende deler og de statiske deler som ellers kunne komme i kontakt med rotorene under disse operasjoner.

Det skal til slutt bemerkes at oppfinnelsen ikke er begrenset til de utførelser som er beskrevet.

Mens det i figur 2 og 3 er vist en kombinert sentrifugalkompressor med en flertrinns kompressor integrert til en seksjon med kompresjon i flere trinn, angår oppfinnelsen også andre typer kombinerte kompressorer, f.eks. med to seksjoner S1 og S2 på linje, med f.eks. to trinn i hver, og som hver bevirker kompresjon av en prosessgass, slik som vist i figur 4 og 5.

I dette tilfellet, i et utførelseseksempel vist i figur 4, fremgår, i kapslingen, to innløp E'1 og E'2 og to utløp S'1 og S'2, slik at innløpet E'2 i den andre seksjonen befinner seg nær utløpet S'1 fra den første seksjonen. I dette tilfellet, som det fremgår av figur 4, er det første kompresjonstrinnet i den ene seksjonen S2 anordnet rett overfor det andre kompresjonstrinnet i den andre seksjonen S1.

Derimot, som det fremgår av figur 5, for en utførelse kjent under betegnelsen "Back to Back", kan de første kompresjonstrinnene i hver av seksjonene S1 og S2 være anordnet side ved side. I dette tilfellet er utløpene S'1 og S'2 fra disse kompresjonstrinnene an-ordnet side ved side, og innløpene E'1 og E'2 er anordnet motsatt av hverandre.

Det skal bemerkes, som det fremgår av figur 6, at oppfinnelsen også angår et arrangement der det anvendes, anordnet i en felles kapsling, en motor 50 og to kompressorer G1 og G2 som hver har kompresjonstrinn S3, S4, S5 og S6, og S'3, S'4, S'5 og S'6 som hvert er montert på en drivaksel 54 og 54', idet akslene er festet til to innbyrdes motsatte ender av rotoren 52 ved bruk av fleksible koplinger 58 og 58'.

Dette arrangementet med kompresjon i to grupper kan anvende det ene eller det andre av arrangementene beskrevet ovenfor med henvisning til figur 4 og 5.

I de forskjellige utførelsesformer anvendes midler for kjøling av motoren og lagrene ved bruk av strømmer av kjølegass i parallell.

Det skal bemerkes at det er mulig å montere, som angitt ovenfor, sirkulatoren på enden av rotoren til motoren. I dette tilfellet skjer tilførselen fra tilførselsledningen 68 på nivå med enden av motoren, ettersom denne er den største forbrukeren av kjøling.

Oppfinnelsen som er beskrevet, som anvender en uavhengig sirkulator for å danne en strøm av kjølegass for motoren og lagrene i en kombinert sentrifugalkompressor oppviser, foruten de fordeler som er angitt ovenfor, følgende fordeler: ikke behov for et separat kjølefluid,

minimering av den komprimerte energi for å bevirke sirkulasjon av kjølefluidet og maksimering av effektiviteten ved kjølingen ved minskning av innløpstemperaturen,

minimering av størrelsen til maskinen og forenkling av installasjonen,

ikke utslipp av gass til omgivelsene (beskyttelse av miljøet),

forbedring av påliteligheten, for det første ved kjøling av lagrene under vedlikeholdsfaser, med dannelse av et indre overtrykk som muliggjør at det unngås enhver fare for eksplosjon, og for det andre en minimering av de utvendige røropplegg for kjøling og innsparing av tid ved demontering og montering,

mulighet for filtrering av kjølegassen, forbedring av påliteligheten knyttet til arrangementet av maskinen, på grunn av eliminering av pakninger for tetning og hjelpesystemer for overvåking av disse, på grunn av forenklet montering og demontering av de forskjellige elementer i maskinen, grunnet anvendelsen av to lager pr. rotor, på grunn av enkel inn-retting av rotoren og drivakselen, og på grunn av muligheten til å danne dynamisk utligning in situ grunnet to utligningsplan som er tilgjengelige på hver side av koplingen.

Claims (14)

PATENTKRAV

1. Sentrifugalkompressorenhet av typen som omfatter en motoranordning (50) som driver en rotor (52) i rotasjon og i det minste en kompressor som omfatter et statorelement og en gruppe skovlhjul (56) montert på en drivaksel som drives i rotasjon av rotoren i statorelementet, idet enheten dannet av motoren og kompressoren eller hver av kompressorene er montert i en felles kapsling (86) som tetter for gassen som behandles av kompressorenheten, idet kompressorenheten dessuten omfatter en gruppe aktive lager (60, 62, 64, 66, 67) for aksial og radial styring av rotoren og drivakselen og midler for kjøling av motoranordningen og styrelagrene,

k a r a k t e r i s e r t v e d at midlene for kjøling omfatter midler for oppsamling av gass oppstrøms av kompressoren, en gruppe ledninger (80–1,...., 80–6, 88, 92, 94, 104) for tilførsel av oppsamlet gass til lagrene og motoranordningen, inn i hvilke munner ut midlene for oppsamling av gass, og en sirkulator (83) innrettet for å drive gassen i ledningene.

2. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at sirkulatoren (83) er en ekstra, uavhengig kompressor som drives av en egen motor.

3. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at sirkulatoren (83) er en ekstra kompressor som drives i rotasjon av rotoren til motoranordningen.

4. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den ekstra kompressoren (83) er montert på rotoren (52) til motoren.

5. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den ekstra kompressoren (83) er montert på drivakselen (54).

6. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1–5, k a r a k t e r i s e r t v e d at sirkulatoren er utstyrt med midler for å filtrere den oppsamlede gassen.

7. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1–6, k a r a k t e r i s e r t v e d at midlene for kjøling omfatter en gruppe indre ledninger (88, 92, 94, 104) og en gruppe ytre kanaler (80–1, 80–2, 80–3, 80–4, 80–5, 80–6) som oppsamler gassen oppstrøms av det første kompresjonstrinnet og tilfører den til de indre ledninger i parallell.

8. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 7,

k a r a k t e r i s e r t v e d at sirkulatoren er montert utvendig i serie på de utvendige kanaler.

9. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 7,

k a r a k t e r i s e r t v e d at sirkulatoren er montert innvendig i serie på de indre ledninger.

10. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 9,

k a r a k t e r i s e r t v e d at rotoren (52) og drivakselen (54) er sammenkoblet av koblingsmidler (58) anordnet i et hulrom som er tilgjengelig fra utsiden av kompressoren, og at sirkulatoren er montert i hulrommet (95).

11. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i hvilket som helst av kravene 1–10, k a r a k t e r i s e r t v e d at strømmen av kjølegass i motoren (50) og strømmen av kjølegass i lagrene (60, 62, 64, 66, 67) utgjør adskilte strømmer som konvergerer oppstrøms av det første kompresjonstrinnet.

12. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i krav 11, i avhengighet av krav 7, k a r a k t e r i s e r t v e d at de indre ledninger (80–1, 80–2) for tilførsel til motoren gis tilførsel i parallell fra indre ledninger (80–3, 80–4, 80–5, 80–6) for tilførsel av kjølegass til lagrene.

13. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i hvilket som helst av kravene 7–12, k a r a k t e r i s e r t v e d at drivakselen til kompressoren understøttes av to radiale endelager (64, 66), idet midlene for kjøling omfatter en aksial ledning (104) som forløper fra et lager til det andre og gis tilførsel ved en av endene fra de utvendige kanaler, idet den aksiale ledningen forløper som helhet i lengderetningen, på radial måte utover i kompressoren.

14. Sentrifugalkompressorenhet som angitt i hvilket som helst av kravene 7–13, k a r a k t e r i s e r t v e d at de indre ledninger for tilførsel til lagrene omfatter en gruppe ledninger (94) orientert radialt utover i kompressoren og som hver gir tilførsel til et lager.