RU121527U1 - MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID - Google Patents

MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID Download PDF

Info

Publication number
RU121527U1
RU121527U1 RU2011118140/06U RU2011118140U RU121527U1 RU 121527 U1 RU121527 U1 RU 121527U1 RU 2011118140/06 U RU2011118140/06 U RU 2011118140/06U RU 2011118140 U RU2011118140 U RU 2011118140U RU 121527 U1 RU121527 U1 RU 121527U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
air compressor
turbine
module includes
support
Prior art date
Application number
RU2011118140/06U
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Астронит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Астронит" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Астронит"
Priority to RU2011118140/06U priority Critical patent/RU121527U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU121527U1 publication Critical patent/RU121527U1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Турбокомпрессорная установка для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты, содержащая воздушный компрессор, приводимый в действие газовой турбиной, отличающаяся тем, что в качестве воздушного компрессора использован одноступенчатый центробежный воздушный компрессор, приводимый в действие двухступенчатой осевой газовой турбиной, турбокомпрессорная установка разделена на модули, которые соединены между собой межмодульными разъемными соединениями, и представляют собой модуль входного устройства, модуль воздушного компрессора, модуль опор, модуль турбины, модуль выходного устройства, при этом модуль входного устройства включает корпус, воздухозаборник, регулируемый двухопорный входной направляющий аппарат; модуль воздушного компрессора включает осевое колесо и центробежное колесо, которые закреплены с помощью цапфы на валу модуля опор; модуль опор включает вал ротора с подшипниковыми опорами, диффузор лопаточный, наружный корпус, силовые конусные корпусы и газосборник; модуль турбины включает две ступени турбины и корпус; модуль выходного устройства для отвода отработанных газов включает две конические оболочки, переходящие в короб для сбора отработанных газов. A turbocompressor unit for supplying compressed air to a nitric acid production process, containing an air compressor driven by a gas turbine, characterized in that a single-stage centrifugal air compressor driven by a two-stage axial gas turbine is used as an air compressor, the turbocompressor unit is divided into modules , which are interconnected by intermodular detachable connections, and represent an input device module, an air compressor module, a support module, a turbine module, an output device module, while the input device module includes a housing, an air intake, an adjustable two-support inlet guide vanes; the air compressor module includes an axial wheel and a centrifugal wheel, which are fixed by means of a trunnion on the shaft of the support module; the support module includes a rotor shaft with bearing supports, a blade diffuser, an outer casing, power conical casings and a gas collector; the turbine module includes two turbine stages and a housing; the exhaust gas outlet module includes two conical shells that go into the exhaust gas collection box.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, к агрегатам, входящим в состав установок для производства азотной кислоты, а именно, к турбокомпрессорным установкам, предназначенным для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты.The utility model relates to mechanical engineering, to units that are part of plants for the production of nitric acid, namely, turbocompressor plants designed to supply compressed air to the technological process for the production of nitric acid.

Промышленное производство азотной кислоты осуществляют путем каталитического окисления аммиака кислородом воздуха с последующим поглощением оксидов азота водой (патент US 4042339, опубл. 16.08.1977; патент GB 1367724, опубл. 25.09.1974 г.); "Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности". / Под редакцией Олевского В.М., М., «Химия», 1985. стр.94-306).Industrial production of nitric acid is carried out by the catalytic oxidation of ammonia by atmospheric oxygen, followed by absorption of nitrogen oxides by water (US patent 4042339, publ. 08.16.1977; patent GB 1367724, publ. 09.25.1974); "Production of nitric acid in units of large unit capacity." / Edited by Olevsky V.M., M., “Chemistry”, 1985. pp. 94-306).

Известна турбокомпрессорная установка, предназначенная для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты, имеющая две ступени сжатия воздуха (заявка DE 102005023161, опубл. 23.11.2003 г.). По крайней мере, две ступени сжатия предусмотрены в установке по патенту US 4042339, опубл. 16.08.1977. Недостатками таких установок является наличие более одной ступени сжатия.Known turbocompressor installation, designed to supply compressed air to the technological process for the production of nitric acid, having two stages of air compression (application DE 102005023161, publ. 23.11.2003,). At least two compression stages are provided in the installation of US Pat. No. 4,042,339, publ. 08/16/1977. The disadvantages of such installations is the presence of more than one compression stage.

Известна турбокомпрессорная установка (прототип), предназначенная для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты, которая содержит воздушный компрессор для сжатия атмосферного воздуха. Привод включает газовую турбину для рекуперации энергии сжатых хвостовых газов. ("Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности". / Под редакцией Олевского В.М., М., «Химия», 1985, стр.154.)Known turbocharger installation (prototype), designed to supply compressed air to the technological process for the production of nitric acid, which contains an air compressor for compressing atmospheric air. The drive includes a gas turbine for recovering the energy of compressed tail gases. ("Production of nitric acid in units of large unit capacity." / Edited by Olevsky VM, M., Chemistry, 1985, p. 154.)

Недостатками известной установки являются повышенное энергопотребление и большие сроки сборки и ремонта.The disadvantages of the known installation are increased power consumption and long assembly and repair times.

Техническим результатом заявляемой турбокомпрессорной установки для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты является создание экономичной по энергопотреблению установки, сокращение сроков ее сборки и повышение ее ремонтопригодности.The technical result of the inventive turbocompressor installation for supplying compressed air to the technological process for the production of nitric acid is to create an energy-efficient installation, reducing the time of its assembly and increasing its maintainability.

Технический результат в заявляемой турбокомпрессорной установке для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты, содержащей воздушный компрессор, приводимый в действие газовой турбиной, достигается тем, что в качестве воздушного компрессора использован одноступенчатый центробежный воздушный компрессор, приводимый в действие двухступенчатой осевой турбиной, турбокомпрессорная установка разделена на модули, которые соединены между собой межмодульными разъемными соединениями, и представляют собой модуль входного устройства, модуль воздушного компрессора, модуль опор, модуль турбины, модуль выходного устройства, при этом модуль входного устройства включает корпус, воздухозаборник, регулируемый двухопорный входной направляющий аппарат; модуль воздушного компрессора включает осевое колесо и центробежное колесо, которые закреплены с помощью цапфы на валу модуля опор; модуль опор включает вал ротора с подшипниковыми опорами, диффузор лопаточный, наружный корпус, силовые конусные корпусы и газосборник; модуль турбины включает две ступени турбины и корпус; модуль выходного устройства для отвода отработанных газов включает две конические оболочки, переходящие в короб для сбора отработанных газов.The technical result in the inventive turbocompressor installation for supplying compressed air to the technological process for the production of nitric acid containing an air compressor driven by a gas turbine is achieved by the fact that a single-stage centrifugal air compressor driven by a two-stage axial turbine is used as an air compressor, a turbocompressor installation divided into modules that are interconnected by intermodular plug-in connections, and are an input device module, an air compressor module, a support module, a turbine module, an output device module, wherein the input device module includes a housing, an air intake, an adjustable two-support input guide apparatus; the air compressor module includes an axial wheel and a centrifugal wheel, which are fixed with a pin on the shaft of the support module; the support module includes a rotor shaft with bearing bearings, a diffuser blade, an outer casing, power conical housings and a gas collector; a turbine module includes two stages of a turbine and a housing; The module of the exhaust gas exhaust device includes two conical shells that pass into the box for collecting exhaust gases.

В результате проведенного заявителем патентно - информационного поиска установлено, что заявляемое решение содержит известные признаки. Например, из описания к патенту GB 360778, опубл. 12.11.1931 г. известно использование центробежного турбокомпрессора в установках промышленного производства азотной кислоты. Однако конструкция установки не представлена. Из описания к патенту РФ №2372504, опубл. 10.11.2009 г. известна модульная конструкция многоцелевой газотурбинной энергетической установки, которая содержит функциональные модули генератора сжатого воздуха и турбогенератора, причем возможно отделение модуля 1 от модуля 2 по быстроразъемному стыку. Однако эта известная установка не предназначена для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты.As a result of the patent information search carried out by the applicant, it was established that the claimed solution contains well-known features. For example, from the description of patent GB 360778, publ. 12/12/1931, it is known to use a centrifugal turbocompressor in installations for the industrial production of nitric acid. However, the design of the installation is not presented. From the description of the patent of the Russian Federation No. 2372504, publ. November 10, 2009, the modular design of a multi-purpose gas turbine power plant is known, which contains functional modules of a compressed air generator and a turbogenerator, and it is possible to separate module 1 from module 2 by a quick disconnect joint. However, this known installation is not intended to supply compressed air to the nitric acid production process.

В результате проведенного заявителем патентно - информационного поиска не обнаружены источники информации, содержащие совокупность заявляемых признаков, в том числе совокупность отличительных признаков.As a result of the patent information search carried out by the applicant, no information sources were found containing the totality of the claimed features, including the totality of the distinguishing features.

Сущность полезной модели и возможность ее промышленного применения поясняется примером конкретного выполнения, который поясняется на фиг.1-6, где в разрезе показаны:The essence of the utility model and the possibility of its industrial application is illustrated by an example of a specific implementation, which is illustrated in figures 1-6, where the section shows:

на фиг.1 - турбокомпрессорная установка,figure 1 - turbocharger installation,

на фиг.2 - модуль входного устройства,figure 2 - module input device

на фиг.3 - модуль воздушного компрессора,figure 3 - module of the air compressor,

на фиг.4 - модуль опор,figure 4 - module supports

на фиг.5 - модуль турбины,figure 5 - turbine module,

на фиг.6 - модуль выходного устройства.figure 6 - module output device.

Как показано на фиг.1, составные части турбокомпрессорной установки объединены в модули. Модуль 1 представляет собой модуль входного устройства. Модуль 2 - модуль воздушного компрессора. Модуль 3 - модуль опор. Модуль 4 - модуль турбины. Модуль 5 - модуль выходного устройства. При этом межмодульные соединения выполнены разъемными.As shown in figure 1, the components of a turbocharger installation are combined in modules. Module 1 is an input device module. Module 2 - air compressor module. Module 3 - module supports. Module 4 - turbine module. Module 5 - module output device. In this case, the intermodular connections are made detachable.

Модуль 1 входного устройства (Фиг.2) включает вохдухозаборник 7, регулируемый двухопорный входной направляющий аппарат 8 и корпус 9.The input device module 1 (FIG. 2) includes an air intake 7, an adjustable two-support input guide apparatus 8 and a housing 9.

Модуль 2 воздушного компрессора (Фиг.3) включает осевое колесо 10 и центробежное колесо 11, которые выполнены по типу «блиск» и закреплены болтами к фланцу цапфы, установленной на валу модуля опор (на фиг. не обозначены).The air compressor module 2 (FIG. 3) includes an axial wheel 10 and a centrifugal wheel 11, which are made according to the “blisk” type and bolted to a flange of an axle mounted on the shaft of the support module (not shown in FIG.).

Модуль 3 опор (Фиг.4) включает вал ротора 12 с подшипниковыми передней 13 и задней 14 опорами, диффузор лопаточный 15, наружный корпус 16, силовые конусные корпусы (на фиг. не обозначены) и газосборник 17. К модулю опор 3 осуществляется последовательное крепление всех остальных модулей. К корпусам крепятся подшипники скольжения. В подшипниках установлен вал, на который выполняется постановка модулей воздушного компрессора и турбины. Передняя опора выполнена как радиально-упорный подшипник скольжения. Передняя опора воспринимает осевую и радиальную нагрузки, приходящие со стороны ротора. Задняя опора выполнена как радиальный подшипник скольженияThe support module 3 (FIG. 4) includes a rotor shaft 12 with front 13 and rear 14 bearings, a blade diffuser 15, an outer casing 16, power cone cases (not shown in FIG.) And a gas collector 17. The support module 3 is sequentially mounted all other modules. Plain bearings are attached to the housings. A shaft is installed in the bearings, on which the air compressor and turbine modules are installed. The front support is designed as an angular contact plain bearing. The front support accepts axial and radial loads coming from the rotor side. The rear support is designed as a radial plain bearing

Модуль 4 турбины (Фиг.5) включает две ступени турбины 18 и корпус 19. Рабочие колеса турбины крепятся к валу с помощью стяжных болтов (на фиг. не обозначены).The turbine module 4 (FIG. 5) includes two stages of the turbine 18 and the housing 19. The impellers of the turbine are attached to the shaft using coupling bolts (not shown in FIG.).

Модуль 5 выходного устройства (Фиг.6) предназначен для отвода отработанных газов и включает две оболочки 20, переходящие в короб для сбора отработанных газов (на фиг. не показан).The module 5 of the output device (Fig.6) is designed for exhaust gas and includes two shells 20, passing into the box for collecting exhaust gases (Fig. Not shown).

Турбокомпрессорная установка работает следующим образом. Входное устройство обеспечивает забор окружающего воздуха и подачу его в проточную часть воздушного компрессора. Для пневматического запуска турбокомпрессорной установки сжатый воздух подают на рабочие лопатки турбины. Возникающий при этом крутящий момент позволяет раскрутить ротор турбокомпрессорной установки до оборотов розжига камеры сгорания. Дальнейшее увеличение оборотов сопровождается повышением расхода природного газа и подачей воздуха через сопла в тракт турбины. Источником сжатого воздуха может являться как автономный компрессор, так и заводская пневматическая система. При отсутствии возможности использовать сжатый воздух возможно применение пара из заводского паропровода. Приводом воздушного компрессора служит рекуперационная газовая турбина, в которой расширяются нагретые до высокой температуры отработанные хвостовые газы после стадии поглощения, причем нагрев осуществляется за счет сжигания топлива, преимущественно природного газа, в камере сгорания турбины путем смешения хвостовых газов с дымовыми газами из камеры сгорания турбины. Выходное устройство обеспечивает отвод выхлопных газов.Turbocharger installation operates as follows. The input device provides the intake of ambient air and its supply to the flowing part of the air compressor. For pneumatic start of the turbocompressor unit, compressed air is supplied to the turbine blades. The resulting torque makes it possible to untwist the rotor of the turbocompressor unit until the ignition speed of the combustion chamber. A further increase in speed is accompanied by an increase in the consumption of natural gas and air supply through the nozzles to the turbine path. The source of compressed air can be either an autonomous compressor or a factory pneumatic system. If it is not possible to use compressed air, it is possible to use steam from a factory steam line. The air compressor is driven by a recovery gas turbine, in which the exhaust tail gases heated to a high temperature expand after the absorption stage, and heating is carried out by burning fuel, mainly natural gas, in the turbine combustion chamber by mixing the tail gases with flue gases from the turbine combustion chamber. The output device provides exhaust gas exhaust.

Благодаря тому, что использован высоконапорный одноступенчатый центробежный воздушный компрессор, приводимый в действие двухступенчатой осевой турбиной, повышена экономичность установки по энергопотреблению.Due to the fact that a high-pressure single-stage centrifugal air compressor, driven by a two-stage axial turbine, is used, the installation's energy efficiency is increased.

Благодаря тому, что турбокомпрессорная установка разделена на модули, которые соединены между собой межмодульными разъемными соединениями, получена возможность сократить сроки сборки турбокомпрессорной установки. Турбокомпрессорная установка собирается всего из 5-и сборочных узлов - модулей. Монтажные операции выполняются в горизонтальном положении оси турбокомпрессорной установки без его демонтажа с рамы.Due to the fact that the turbocompressor installation is divided into modules that are interconnected by intermodular plug-in connections, it is possible to reduce the assembly time of the turbocompressor installation. A turbocharger installation is assembled from only 5 assembly units - modules. Installation operations are carried out in the horizontal position of the axis of the turbocompressor installation without dismantling it from the frame.

Заявляемая модульная конструкция позволяет также повысить ремонтопригодность, благодаря сокращению сроков на ремонт узлов и деталей. Для ремонта любого модуля достаточно его демонтировать и выполнять ремонтные работы только с неисправным модулем, не разбирая турбокомпрессорную установку целиком или частично, без его демонтажа с рамы. Могут быть изготовлены взаимозаменяемые модули. Неисправный модуль может быть отремонтирован в течение запланированного времени и подготовлен для монтажа на турбокомпрессорную установку.The inventive modular design also allows you to increase maintainability, due to the reduction of time for repair of components and parts. To repair any module, it is enough to dismantle it and carry out repair work only with the faulty module, without disassembling the turbocompressor unit in whole or in part, without dismantling it from the frame. Interchangeable modules can be manufactured. A faulty module can be repaired within the planned time and prepared for installation on a turbocharger installation.

Таким образом, благодаря заявляемой конструкции достигнут новый технический результат: повышена экономичность установки по энергопотреблению, получена возможность сокращения сроков сборки и ремонта турбокомпрессорной установки для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты.Thus, thanks to the claimed design, a new technical result has been achieved: the plant’s energy efficiency has been increased, it has been possible to reduce the assembly and repair time of a turbocompressor installation for supplying compressed air to the nitric acid production process.

Claims (1)

Турбокомпрессорная установка для подачи сжатого воздуха в технологический процесс производства азотной кислоты, содержащая воздушный компрессор, приводимый в действие газовой турбиной, отличающаяся тем, что в качестве воздушного компрессора использован одноступенчатый центробежный воздушный компрессор, приводимый в действие двухступенчатой осевой газовой турбиной, турбокомпрессорная установка разделена на модули, которые соединены между собой межмодульными разъемными соединениями, и представляют собой модуль входного устройства, модуль воздушного компрессора, модуль опор, модуль турбины, модуль выходного устройства, при этом модуль входного устройства включает корпус, воздухозаборник, регулируемый двухопорный входной направляющий аппарат; модуль воздушного компрессора включает осевое колесо и центробежное колесо, которые закреплены с помощью цапфы на валу модуля опор; модуль опор включает вал ротора с подшипниковыми опорами, диффузор лопаточный, наружный корпус, силовые конусные корпусы и газосборник; модуль турбины включает две ступени турбины и корпус; модуль выходного устройства для отвода отработанных газов включает две конические оболочки, переходящие в короб для сбора отработанных газов.
Figure 00000001
A turbocharger installation for supplying compressed air to a nitric acid production process containing an air compressor driven by a gas turbine, characterized in that a single-stage centrifugal air compressor driven by a two-stage axial gas turbine is used as an air compressor, the turbocompressor installation is divided into modules which are interconnected by intermodular plug-in connections, and represent an input device module a, an air compressor module, a support module, a turbine module, an output device module, wherein the input device module includes a housing, an air intake, an adjustable two-bearing input guide apparatus; the air compressor module includes an axial wheel and a centrifugal wheel, which are fixed with a pin on the shaft of the support module; the support module includes a rotor shaft with bearing bearings, a diffuser blade, an outer casing, power conical housings and a gas collector; a turbine module includes two stages of a turbine and a housing; The module of the exhaust gas exhaust device includes two conical shells that pass into the box for collecting exhaust gases.
Figure 00000001
RU2011118140/06U 2011-05-03 2011-05-03 MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID RU121527U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118140/06U RU121527U1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118140/06U RU121527U1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010127008 Previously-Filed-Application 2010-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU121527U1 true RU121527U1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118140/06U RU121527U1 (en) 2011-05-03 2011-05-03 MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU121527U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506441C1 (en) * 2012-12-12 2014-02-10 Евгений Александрович Тюрин Gas turbine engine gas collector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506441C1 (en) * 2012-12-12 2014-02-10 Евгений Александрович Тюрин Gas turbine engine gas collector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11008938B2 (en) Gas turbine blower/pump
CN101153546B (en) Doppelwellen-gasturbine
CN104088702B (en) A kind of compact miniature gas turbine
CN1056213C (en) Method and appliance for matching the radial turbine of a turbocharger to an internal combustion engine
EP3070295A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow
EP2597274A3 (en) Gas turbine engine lockout-time reduction
EP3070299A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and supplemental compressor therefor
US20160273408A1 (en) Power generation system having compressor creating excess air flow and eductor for augmenting same
KR20080097136A (en) Method and apparatus to facilitate gas compression
CN202645736U (en) APU core machine
US20170234315A1 (en) Gas turbine blower/pump
RU134244U1 (en) GAS PUMPING UNIT
RU121527U1 (en) MODULAR TURBOCHARGER UNIT FOR SUPPLY OF COMPRESSED AIR TO THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF PRODUCTION OF NITRIC ACID
CN113756900A (en) Internal and external mixed combustion engine
CN215979531U (en) Internal and external mixed combustion engine
CN201043493Y (en) Energy recovery device in association circulating power generation system
CN101942533A (en) Dried radial flow recovery unit of excessive pressure and residual heat in blast-furnace gas
CN203892217U (en) Multi-level high-pressure blower
RU2403407C1 (en) Steam-gas power plant
CN207892708U (en) A kind of gas turbine retrofited by fanjet
JP2020045789A (en) Gas turbine blower/pump
CN109114015A (en) A kind of integration residual pressure recovering equipment
CN201924976U (en) Gas-steam hot air combined cycle device for power generation
KR20190051889A (en) Gas Turbine Blower / Pump
RU64288U1 (en) DRIVE GAS TURBINE ENGINE

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150504