RU123865U1

RU123865U1 - MULTI-STAGE CENTRIFUGAL COMPRESSOR

Info

Publication number: RU123865U1
Application number: RU2012132503/06U
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Пыхтеев; Николай Дмитриевич Федоренко; Олег Константинович Оболенский; Константин Анатольевич Сказыткин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Объединенные газопромышленные технологии "Искра-Авигаз" (ЗАО "Искра-Авигаз")
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-01-10

Abstract

1. Многоступенчатый центробежный компрессор, содержащий корпус баррельного типа с размещенными в нем элементами проточной части и две торцевые крышки, выполненные с возможностью крепления ротора компрессора, причем одна торцевая крышка расположена в корпусе компрессора и зафиксирована в нем при помощи закладных элементов, а другая центрирована при помощи выточки в корпусе и прикреплена к нему снаружи резьбовыми соединениями.2. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что резьбовые соединения выполнены в виде шпилек.3. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что торцевая крышка со стороны привода компрессора расположена в корпусе и зафиксирована в нем при помощи закладных элементов, а расположенная на противоположном торце закреплена к корпусу шпильками.4. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что торцевая крышка со стороны привода компрессора закреплена к корпусу снаружи при помощи шпилек, а расположенная на противоположном торце расположена в корпусе и зафиксирована в нем посредством закладных элементов.5. Компрессор по п.1, отличающийся тем, что закладные элементы выполнены в виде колец.1. A multistage centrifugal compressor comprising a barrel-type housing with flow elements and two end caps configured to mount the compressor rotor, one end cap being located in the compressor housing and secured therein using embedded elements, and the other centered using a recess in the housing and attached to it from the outside with threaded connections. 2. The compressor according to claim 1, characterized in that the threaded connections are made in the form of studs. The compressor according to claim 1, characterized in that the end cap on the drive side of the compressor is located in the housing and fixed in it with the help of embedded elements, and located on the opposite end is fixed to the housing with pins. The compressor according to claim 1, characterized in that the end cap on the drive side of the compressor is fixed to the housing from the outside using studs, and located on the opposite end is located in the housing and fixed in it by means of embedded elements. The compressor according to claim 1, characterized in that the embedded elements are made in the form of rings.

Description

Заявляемое решение относится к компрессоростроению, в частности к конструкции корпусов многоступенчатых компрессоров баррельного типа с двумя торцевыми крышками, в которых крепится ротор компрессора.The claimed solution relates to compressor engineering, in particular to the design of the housings of multi-stage barrel type compressors with two end caps, in which the compressor rotor is mounted.

Известен турбокомпрессор содержащий корпус с упорным уступом, вставляемый в него, состоящий из роторной и статорной частей пакет и закрывающую корпус с одной стороны торцевую крышку. Турбокомпрессор снабжен также несущим роторную часть валом, выступающие из корпуса вправо и влево цапфы которого установлены в подшипниковых обоймах. Вал установлен в радиальном и радиально-упорном подшипниках. Подшипники установлены в подшипниковых обоймах. Обоймы закреплены на выступающих из корпуса торцевых частях статорной части пакета. Центрирование пакета в радиальном направлении осуществляется за счет отверстий, выполненных в области упорного уступа отверстия и в крышке, а в осевом направлении в эксплуатационных условиях - с помощью упорного уступа корпуса и радиально-упорного подшипника. Конец статорной части пакета, имеющий меньший диаметр, и обойма, имеющая больший диаметр, соединены посредством переходного устройства. Использование изобретения позволит обеспечить точное центрирование роторной части в статорной части, что повышает эксплуатационную надежность турбокомпрессора (патент РФ №2140578, МПК: F04D 29/60, опубл. 27.10.1999 г.) - аналог.Known turbocharger containing the housing with a thrust ledge, inserted into it, consisting of a rotor and stator parts of the package and closing the housing on one side of the end cover. The turbocharger is also equipped with a rotor-bearing shaft, protruding from the housing to the right and left of which the trunnions are mounted in bearing cages. The shaft is mounted in radial and angular contact bearings. The bearings are mounted in bearings. The clips are fixed on the end parts of the stator part protruding from the housing. The package is centered in the radial direction due to holes made in the area of the persistent shoulder of the hole and in the lid, and in the axial direction under operating conditions by means of the persistent shoulder of the housing and the angular contact bearing. The end of the stator portion of the packet having a smaller diameter and the cartridge having a larger diameter are connected by a transition device. The use of the invention will ensure accurate centering of the rotor part in the stator part, which increases the operational reliability of the turbocharger (RF patent No. 2140578, IPC: F04D 29/60, publ. 10/27/1999) - analogue.

Недостатком известного решения является то, что корпус турбокомпрессора имеет только одну крышку, что затрудняет проведение монтажа - демонтажа сменной проточной части (СПЧ), состоящей из сменных роторной и статорной частей.A disadvantage of the known solution is that the turbocharger body has only one cover, which makes it difficult to mount and dismantle the replaceable flow part (HFC), consisting of replaceable rotor and stator parts.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является обеспечение работоспособности газоперекачивающих агрегатов при монтаже-демонтаже сменных проточных частей компрессора.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to ensure the operability of gas pumping units during installation-dismantling of replaceable flowing parts of the compressor.

Указанный технический результат достигается тем, что многоступенчатый центробежный компрессор, содержит корпус баррельного типа с размещенными в нем элементами проточной части и две торцевые крышки, выполненные с возможностью крепления ротора компрессора, причем одна торцевая крышка расположена в корпусе компрессора и зафиксирована в нем при помощи закладных элементов, например, колец, а другая центрирована при помощи выточки в корпусе и прикреплена к нему снаружи резьбовыми соединениями, выполненными, например, в виде шпилек.The indicated technical result is achieved in that the multistage centrifugal compressor comprises a barrel-type housing with flow-through elements located in it and two end caps made with the possibility of fixing the compressor rotor, and one end cap is located in the compressor housing and fixed in it by means of embedded elements , for example, rings, and the other is centered using a recess in the housing and attached to it from the outside by threaded connections made, for example, in the form of studs.

Устройство, характеризующееся тем, что торцевая крышка со стороны привода компрессора расположена в корпусе и зафиксирована в нем при помощи закладных элементов, например, колец, а расположенная на противоположном торце - закреплена к корпусу шпильками.A device characterized in that the end cap on the compressor drive side is located in the casing and fixed in it with the help of embedded elements, for example, rings, and located on the opposite end is fixed to the casing with pins.

Устройство, характеризующееся тем, что торцевая крышка со стороны привода компрессора закреплена к корпусу снаружи при помощи шпилек, а расположенная на противоположном торце - расположена в корпусе и зафиксирована в нем посредством закладных элементов, например, колец.A device characterized in that the end cap on the drive side of the compressor is fixed to the casing from the outside with studs, and located on the opposite end is located in the casing and fixed in it by means of embedded elements, for example, rings.

При реконструкции газоперекачивающих агрегатов (ГПА), которая осуществляется ОАО «Газпром» на многих компрессорных станциях, как правило, устаревшие ГПА заменяются на ГПА большей мощности, при этом возникает ряд затруднений, в частности, с размещением ГПА в габаритах существующих цехов. Так, например, для возможности монтажа-демонтажа сменных проточных частей многоступенчатых строительные работы по переносу стены цеха в зоне размещения компрессора, либо укоротить корпус компрессора. Очевидно, что сделать ни то, ни другое, с сохранением работоспособности ГПА и компрессорной станции (КС) не представляется возможным.During the reconstruction of gas pumping units (GPU), which is carried out by Gazprom at many compressor stations, as a rule, outdated GPUs are replaced by GPUs of greater capacity, and a number of difficulties arise, in particular, with the location of the GPU in the dimensions of existing workshops. So, for example, for the possibility of mounting-dismantling of replaceable flowing parts of multi-stage construction work to transfer the workshop wall in the compressor placement zone, or shorten the compressor housing. Obviously, it is not possible to do neither one nor the other, while maintaining the operability of the gas compressor unit and compressor station (CS).

Предметом полезной модели является конструкция корпуса многоступенчатого компрессора баррельного типа с торцевыми крышками.The subject of a utility model is the design of a multi-stage barrel-type compressor housing with end caps.

В настоящее время в конструкции корпуса и крышек компрессоров данного типа применяются три возможных варианта крепления крышек корпусов.Currently, in the design of the housing and covers of compressors of this type, there are three possible options for attaching the covers of the housings.

В соответствии с первым известным вариантом, крышки с обеих сторон корпуса компрессора утоплены в корпус (расположены в корпусе) и фиксируются при помощи закладных элементов, например, колец.In accordance with the first known embodiment, the covers on both sides of the compressor housing are recessed into the housing (located in the housing) and are fixed by means of embedded elements, for example, rings.

Данный способ применяется наиболее часто, так как он наиболее удобен с точки зрения монтажа сменной проточной части компрессора и обеспечивает хорошее уплотнение при высоких давлениях перекачиваемой рабочей среды. Однако, корпус компрессора при такой конструкции имеет очень большие габариты по длине, большой вес и, кроме того, данный вариант наиболее дорогостоящий при изготовлении за счет толщины крышек, расположенных в корпусе. При монтаже-демонтаже СПЧ требуется большие расстояния по оси компрессора для выемки и постановки СПЧ. Увеличение длины корпуса компрессора при реконструкции ГПА с увеличением его мощности приводит к невозможности монтажа-демонтажа СПЧ, вследствие ограниченности размеров укрытия ГПА в зоне компрессоров.This method is used most often, since it is most convenient from the point of view of installing a replaceable flow part of the compressor and provides good sealing at high pressures of the pumped medium. However, the compressor housing with this design has very large dimensions in length, heavy weight and, in addition, this option is the most expensive to manufacture due to the thickness of the covers located in the housing. When assembling and disassembling the HFC, large distances along the axis of the compressor are required to remove and set the HFC. An increase in the length of the compressor casing during the reconstruction of a gas compressor unit with an increase in its power makes it impossible to mount and dismantle the HFC, due to the limited size of the GPU shelter in the compressor zone.

В соответствии со вторым известным вариантом - крышки крепятся снаружи корпуса при помощи шпилек. При этом корпус компрессора становится короче, легче и дешевле, нежели при первом варианте. Однако, в данном случае сложнее обеспечить герметичность корпуса компрессора при высоких давлениях, и кроме того, процесс монтажа-демонтажа СПЧ становится гораздо более трудоемким и дорогостоящим.In accordance with the second known option - the cover is attached to the outside of the housing with studs. At the same time, the compressor housing becomes shorter, lighter and cheaper than with the first option. However, in this case it is more difficult to ensure the tightness of the compressor casing at high pressures, and in addition, the assembly and disassembly process of the HFC becomes much more time-consuming and expensive.

В соответствии с третьим известным вариантом - крышка со стороны привода компрессора приваривается корпусу, а крышка с противоположной стороны, т.е. со стороны с которой производится монтаж-демонтаж крепится к корпусу посредством шпилек. При этом варианте изготовления, корпус компрессора получается еще короче и легче, чем во втором известном варианте, однако сварка таких крупных толстостенных деталей, как корпус и крышка, сложен технологически, требует специального дорогостоящего оборудования, как для сварки, так и для последующей термообработки.According to a third known embodiment, the cover on the drive side of the compressor is welded to the housing, and the cover on the opposite side, i.e. from the side from which the assembly-disassembly is carried out, it is attached to the housing by means of studs. With this manufacturing option, the compressor housing is even shorter and easier than in the second known embodiment, however, welding of such large thick-walled parts as the housing and the cover is technologically complicated, requires special expensive equipment, both for welding and subsequent heat treatment.

Заявляемое решение конкретизировано на фиг.1 и 2, где на фиг.1 - показан вариант, когда торцевая крышка со стороны привода компрессора расположена в корпусе и зафиксирована в нем при помощи закладных элементов, например, колец, крышка, расположенная на противоположном торце корпуса закреплена к корпусу шпильками, а на фиг.2 - вариант крепления торцевой крышки со стороны привода компрессора при помощи шпилек, а крышки, расположенной на противоположном конце корпуса зафиксирована в нем посредством закладных элементов, например, колец.The claimed solution is specified in FIGS. 1 and 2, where in FIG. 1, an embodiment is shown when the end cap on the compressor drive side is located in the housing and fixed in it using embedded elements, for example, rings, the cover located on the opposite end of the housing is fixed to the casing with studs, and in Fig. 2, an option for fastening the end cap on the compressor drive side with the help of pins, and the cap located on the opposite end of the casing is fixed in it by means of embedded elements, for example, rings.

Ниже описаны конструктивное выполнение и принцип работы заявляемого устройства.The following describes the design and operation of the inventive device.

В соответствии с заявляемым решением, многоступенчатый компрессор 1 имеет корпус 2 баррельного типа с размещенными в нем сменной проточной частью (СПЧ) состоящей из статорных элементов и ротора 3 с рабочими колесами 4 (элементы проточной части) и две торцевые крышки 5 и 6, выполненные с возможностью крепления ротора 3 компрессора подшипниковыми узлами 7, причем одна торцевая крышка расположена в корпусе 2 компрессора 1 и зафиксирована в нем при помощи закладных колец 8, а другая центрирована при помощи выточки 9 в корпусе 1 и прикреплена к нему снаружи резьбовыми соединениями, выполненными, например, в виде шпилек 10.In accordance with the claimed solution, the multi-stage compressor 1 has a barrel-type housing 2 with a replaceable flow part (HFC) located in it consisting of stator elements and rotor 3 with impellers 4 (flow part elements) and two end caps 5 and 6, made with the possibility of mounting the compressor rotor 3 with bearing assemblies 7, one end cover being located in the compressor housing 2 and fixed therein using embedded rings 8, and the other is centered using a recess 9 in the housing 1 and attached to it guns threaded connections made, for example, in the form of pins 10.

Расположение крышек 5 и 6 относительно корпуса 2 компрессора 1 выполняется в зависимости от поставленной задачи.The location of the covers 5 and 6 relative to the housing 2 of the compressor 1 is performed depending on the task.

Если необходимо осуществить монтаж-демонтаж СПЧ не демонтируя стену цеха (при малых расстояниях от стены цеха до ближайшей к ней торцевой крышки), в котором размещен ГПА, то торцевая крышка со стороны привода компрессора углубляется в корпус 2 (располагается в нем) и фиксируется в нем посредством закладных элементов, например, колец 9, а торцевая крышка, расположенная с противоположной стороны корпуса 2 крепится к корпусу снаружи при помощи шпилек 10, и центрируется в нем за счет выточки в корпусе. Осевая длина корпуса компрессора при этом уменьшается на толщину крышки Н, что позволяет осуществлять монтаж-демонтаж СПЧ не демонтирую стену цеха.If it is necessary to carry out installation and dismantling of the HF without disassembling the workshop wall (at small distances from the workshop wall to the end cover closest to it) in which the GPU is located, then the end cover on the compressor drive side is deepened into the housing 2 (located in it) and fixed in it by means of embedded elements, for example, rings 9, and the end cap located on the opposite side of the housing 2 is attached to the housing from the outside using studs 10, and is centered in it due to a recess in the housing. The axial length of the compressor casing is reduced by the thickness of the cover N, which allows for the assembly and disassembly of the HFC, and the wall of the workshop is not dismantled.

Вариант, когда торцевая крышка со стороны привода крепится к корпусу 2 при помощи шпилек 10, а противоположная ей торцевая крышка (задняя крышка) размещена в корпусе (углублена в него), целесообразно применять в том случае, когда за корпусом 2 компрессора 1 в осевом направлении есть достаточное расстояние до стены цеха, позволяющее обеспечить монтаж-демонтаж СПЧ. Такой вариант делает корпус компрессора короче в осевом направлении и легче и, кроме того, выполнение крепления задней крышки к корпусу при помощи закладных элементов, например, колец обеспечивает снижение трудоемкости процесса монтажа-демонтажа СПЧ, а также гарантированную герметичность корпуса 2 компрессора 1 при высоких давлениях.The option when the end cover on the drive side is attached to the housing 2 with pins 10, and the opposite end cover (rear cover) is placed in the housing (deepened into it), it is advisable to use in the case when the compressor 2 in the axial direction behind the housing 2 there is a sufficient distance to the wall of the workshop, allowing for the assembly and disassembly of the HRC. This option makes the compressor housing shorter in the axial direction and lighter and, in addition, the fastening of the back cover to the housing using embedded elements, for example, rings, reduces the complexity of the mounting and dismantling of the HFC, as well as guaranteed tightness of the compressor housing 2 at high pressures .

Примеры выполнения.Examples of execution.

Пример 1.Example 1

Многоступенчатый компрессор мощностью 25 МВт, установлен на компрессорной станции «Надымская», рабочее давление в корпусе компрессора - 100 Атм. Необходимо провести монтаж-демонтаж сменной проточной части. Расстояние от стены цеха до ближайшего заднего торца компрессора составляет порядка 2300 мм. В случае крепления задней торцевой крышки (противоположной торцевой крышке со стоны привода) при помощи шпилек, для осуществления монтажа-демонтажа сменной проточной части необходимо 2100 мм, при длине корпуса компрессора порядка 2400 мм, т.е. монтаж - демонтаж возможно осуществить в пределах цеха. Если бы в данном случае, крепление крышки было осуществлено при помощи закладных элементов (колец), то длина сменной проточной части возросла бы на 300-350 мм, что сделало бы монтаж-демонтаж невозможным в пределах цеха.A multi-stage compressor with a capacity of 25 MW is installed at the Nadymskaya compressor station, the working pressure in the compressor housing is 100 Atm. It is necessary to carry out installation and dismantling of the replaceable flow part. The distance from the wall of the workshop to the nearest rear end of the compressor is about 2300 mm. In the case of fastening the rear end cover (opposite the end cover from the groans of the drive) with the help of studs, 2100 mm are required for the installation and dismantling of the replaceable flow part, with a compressor housing length of about 2400 mm, i.e. installation - dismantling can be carried out within the workshop. If in this case, the cover was fastened with the help of embedded elements (rings), then the length of the replaceable flowing part would increase by 300-350 mm, which would make mounting and dismounting impossible within the workshop.

Пример 2.Example 2

Многоступенчатый компрессор мощностью 25МВт, рабочее давление в корпусе компрессора - 76 АТм. Расстояние до стены цеха порядка 3000 мм, что позволяет осуществить монтаж-демонтаж сменной проточной части. Торцевую крышку со стороны двигателя крепят к корпусу посредством шпилек d=52-52 мм, в количестве 20-30 шт.Multi-stage compressor with a capacity of 25 MW, operating pressure in the compressor housing - 76 ATM. The distance to the workshop wall is about 3000 mm, which allows installation and dismantling of the replaceable flow part. The end cover on the motor side is attached to the body by means of dowels d = 52-52 mm, in an amount of 20-30 pcs.

Монтаж торцевых крышек: со стороны двигателя - соединение с корпусом посредством шпилек, со стороны смены СПЧ - закладные кольца.Installation of end caps: on the engine side - connection to the housing via studs, on the change-over side of the HFC - embedded rings.

В данном случае такая конструкция применена в частности и для того, чтобы избежать сварки толстостенных деталей (торцевой крышки с корпусом) и последующей сложной и дорогостоящей термообработки, требующей уникального дорогостоящего оборудования.In this case, such a design is applied in particular in order to avoid welding of thick-walled parts (end cover with a housing) and the subsequent complex and expensive heat treatment, requiring unique and expensive equipment.

Claims

1. A multistage centrifugal compressor comprising a barrel-type housing with flow elements and two end caps arranged to fasten the compressor rotor, with one end cap located in the compressor housing and secured therein using embedded elements, and the other centered help undercut in the housing and is attached to it from the outside by threaded connections.

2. The compressor according to claim 1, characterized in that the threaded connections are made in the form of studs.

3. The compressor according to claim 1, characterized in that the end cap on the drive side of the compressor is located in the housing and fixed in it with the help of embedded elements, and located on the opposite end is fixed to the housing with pins.

4. The compressor according to claim 1, characterized in that the end cap on the drive side of the compressor is fixed to the casing from the outside using studs, and located on the opposite end is located in the casing and fixed in it by means of embedded elements.

5. The compressor according to claim 1, characterized in that the embedded elements are made in the form of rings.