RU102073U1

RU102073U1 - CENTRIFUGAL COMPRESSOR WITH AXIAL FORCES UNLOADING DEVICE

Info

Publication number: RU102073U1
Application number: RU2010141800/28U
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Пыхтеев; Николай Дмитриевич Федоренко; Алексей Николаевич Шевченко; Святослав Иванович Наконечный
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Объединенные газопромышленные технологии "Искра-Авигаз" (ЗАО "Искра-Авигаз")
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2010-10-13
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Центробежный компрессор, содержащий корпус со всасывающей и нагнетательной полостями, установленные в нем на валу рабочие колеса и думмис, образующий с корпусом задуммисную полость, соединенную со всасывающей полостью трубопроводом, в котором установлен запорный вентиль, отличающийся тем, что трубопровод снабжен байпасным участком, в котором установлен дроссель. A centrifugal compressor comprising a housing with a suction and discharge cavities, impellers and a dumis mounted thereon on a shaft, forming a ponderous cavity connected to the suction cavity by a pipe in which a shut-off valve is installed, characterized in that the pipe is provided with a bypass section in which throttle installed.

Description

Полезная модель относится к области компрессоростроения и может быть использована в центробежных компрессорах, для которых позволяет снизить объемные потери компрессора и повысить надежность его работы.The utility model relates to the field of compressor engineering and can be used in centrifugal compressors, for which it allows to reduce the volumetric losses of the compressor and increase the reliability of its operation.

Известен центробежный компрессор содержащий корпус со всасывающей и нагнетательной полостями, установленные в нем на валу рабочие колеса и думмис, образующий с корпусом задумиссную полость, соединенную со всасывающей полостью трубопроводом (А.С. СССР №1455047, МКИ4: F04D 17/08, опубл. БИ №4 за 1989 г.) - прототип.A known centrifugal compressor comprising a housing with a suction and discharge cavities, impellers and a dumis mounted on it on the shaft, forming a suction cavity connected to the suction cavity by a pipe (AS USSR No. 1455047, MKI4: F04D 17/08, publ. BI No. 4 for 1989) - a prototype.

Недостатком известного решения является невысокая надежность конструкции, так как трубопровод, соединяющий задумиссную полость и всасывающую полость не регулирует переток рабочего тела.A disadvantage of the known solution is the low reliability of the design, since the pipeline connecting the inlet cavity and the suction cavity does not regulate the flow of the working fluid.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение надежности работы и уменьшение объемных потерь центробежного компрессора.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to increase the reliability and reduce volumetric losses of a centrifugal compressor.

Указанный технический результат достигается тем, что в центробежном компрессоре содержащем корпус со всасывающей и нагнетательной полостями, установленные в нем на валу рабочие колеса и думмис, образующий с корпусом задуммисную полость, соединенную со всасывающей полостью трубопроводом, причем в трубопроводе установлен запорный вентиль, а трубопровод снабжен байпасным участком, в котором установлен дроссель.The specified technical result is achieved by the fact that in a centrifugal compressor containing a housing with a suction and discharge cavities, impellers and a dumis installed in it on the shaft, forming a conceptual cavity connected to the suction cavity with a pipe, moreover, a shut-off valve is installed in the pipe and the pipe is equipped with the bypass section in which the throttle is installed.

Заявляемое решение конкретизировано на фиг.1 и 2, где на фиг.1 изображен продольный разрез центробежного компрессора, на фиг.2 - показано сечение трубопровода I с запорным вентилем и байпасным участком с дросселем.The claimed solution is specified in figures 1 and 2, where figure 1 shows a longitudinal section of a centrifugal compressor, figure 2 shows a cross section of the pipeline I with a shut-off valve and a bypass section with a throttle.

Центробежный компрессор с устройством рагрузки ротора от осевых сил содержит корпус 1 со всасывающей 2 и нагнетательной 3 полостями, установленные в корпусе на валу 4 рабочие колеса 5 и думмис 6, образующий с корпусом 1 задумиссную полость 7, соединенную со всасывающей полостью 2 трубопроводом 8, в котором установлен запорный вентиль 9. Трубопровод 8 снабжен байпасным участком 10 с установленным в нем дросселем 11.A centrifugal compressor with a rotor unloading device from axial forces comprises a housing 1 with a suction 2 and a discharge 3 cavities installed in the housing on the shaft 4 of the impellers 5 and dummis 6, forming with the housing 1 an inlet cavity 7 connected to the suction cavity 2 by a pipe 8, in which has a shut-off valve 9. The pipe 8 is equipped with a bypass section 10 with a throttle 11 installed therein.

Центробежный компрессор работает следующим образом. Проходящий через всасывающую полость 2 газ, сжимается рабочими колесами 5 и поступает в нагнетательную полость 3. При этом на номинальном режиме работы по производительности на рабочие колеса 5, из-за разницы давлений на их дисках, действует осевая сила, направленная в сторону всасывающей полости 2. Указанная величина осевой силы, частично компенсируется за счет осевой силы действующей на думмис 6, в сторону противоположную всасывающей полости 2. Величина осевой силы, действующей на думмис 6, прямо пропорциональна величине перепада давлений на нем. Эта величина перепада давлений в свою очередь зависит от величины перетока части основного потока газа из нагнетательной полости 3 через лабиринтное уплотнение думмиса 6 в задуммисную полость 7, а из нее по трубопроводу 8 во всасывающую полость 2. При переходе на режимы работы с большей производительностью в правой части поля размерных характеристик центробежного компрессора, величина осевой силы действующей на рабочие колеса 5 начинает снижаться, а величина осевой силы, которая действует на думмис 6 остается при этом неизменной. Суммарная же осевая сила при этом вначале уменьшается до нуля, а затем меняет направление действия в сторону противоположную всасывающей полости 2, достигая при этом недопустимо больших величин для дальнейшей эксплуатации, что тем самым, ограничивает возможность полностью использовать правую часть поля (правая ветвь) характеристик центробежного компрессора. Возможность без аварийной работы центробежного компрессора в правой части поля характеристик обеспечивается за счет снижения недопустимо большой суммарной величины осевой силы, действующей в сторону противоположную всасывающей полости 2, закрытием запорного вентиля 9 трубопровода 8. Закрытие запорного вентиля 9 приведет к снижению величины перетока части основного потока газа из нагнетательной полости 3 через лабиринтное уплотнение думмиса 6 в задуммисную полость 7, а из нее через байпас 10 с дросселем 11 во всасывающую полость 2. Снижение величины перетока вызовет уменьшение перепада давлений на думмисе 6 и тем самым снизит величину его осевой силы действующей в сторону противоположную всасывающей полости 2. Это приведет к снижению суммарной величины осевой силы действующей в сторону противоположную всасывающей полости 2 и тем самым обеспечит возможность безаварийной работы центробежного компрессора в правой части поля характеристик. При обратном переходе центробежного компрессора на режимы работы в левой части поля (левой ветви) характеристик производится открытие запорного вентиля 9 трубопровода 8.Centrifugal compressor operates as follows. The gas passing through the suction cavity 2 is compressed by the impellers 5 and enters the injection cavity 3. In this case, in the nominal operating mode in terms of productivity, the impellers 5, due to the pressure difference on their disks, exert an axial force directed towards the suction cavity 2 The indicated value of the axial force is partially compensated by the axial force acting on the dummis 6, in the direction opposite to the suction cavity 2. The magnitude of the axial force acting on the dummis 6 is directly proportional to the pressure drop and it. This pressure drop in turn depends on the size of the flow of part of the main gas stream from the injection cavity 3 through the labyrinth seal of the dumis 6 into the ponderous cavity 7, and from it through the pipe 8 to the suction cavity 2. When switching to operating modes with higher performance in the right part of the field of dimensional characteristics of a centrifugal compressor, the magnitude of the axial force acting on the impellers 5 begins to decrease, and the magnitude of the axial force that acts on the dumis 6 remains unchanged. The total axial force at the same time initially decreases to zero, and then changes the direction of action in the direction opposite to the suction cavity 2, while achieving unacceptably large values for further operation, which thereby limits the ability to fully use the right side of the field (right branch) of the centrifugal characteristics compressor. The possibility without emergency operation of the centrifugal compressor on the right side of the characteristics field is ensured by reducing the unacceptably large total axial force acting in the direction opposite to the suction cavity 2 by closing the shut-off valve 9 of the pipeline 8. Closing the shut-off valve 9 will reduce the amount of overflow of part of the main gas stream from the injection cavity 3 through the labyrinth seal of the dummis 6 into the dummy cavity 7, and from it through the bypass 10 with the throttle 11 into the suction cavity 2. Decrease the flow will cause a decrease in the pressure drop across the dummies 6 and thereby reduce its axial force acting in the direction opposite to the suction cavity 2. This will reduce the total axial force acting in the direction opposite to the suction cavity 2 and thereby ensure trouble-free operation of the centrifugal compressor in right side of the characteristics field. When the centrifugal compressor switches back to the operating modes in the left part of the field (left branch) of the characteristics, the shut-off valve 9 of the pipeline 8 is opened.

Claims

A centrifugal compressor comprising a housing with a suction and discharge cavities, impellers and a dumis mounted thereon on a shaft, forming a pore cavity connected to the suction cavity by a pipe in which a shut-off valve is installed, characterized in that the pipe is provided with a bypass section in which throttle installed.