RU2111384C1 - Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор со ступенями обратного хода и радиальным расширителем - Google Patents

Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор со ступенями обратного хода и радиальным расширителем Download PDF

Info

Publication number
RU2111384C1
RU2111384C1 RU93056646A RU93056646A RU2111384C1 RU 2111384 C1 RU2111384 C1 RU 2111384C1 RU 93056646 A RU93056646 A RU 93056646A RU 93056646 A RU93056646 A RU 93056646A RU 2111384 C1 RU2111384 C1 RU 2111384C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
turbocharger according
impellers
gear
stages
Prior art date
Application number
RU93056646A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93056646A (ru
Inventor
Котцур Йоахим
Original Assignee
Ман Гутехоффнунгсхютте АГ
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 Ман Гутехоффнунгсхютте АГ filed Critical Ман Гутехоффнунгсхютте АГ
Publication of RU93056646A publication Critical patent/RU93056646A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2111384C1 publication Critical patent/RU2111384C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/12—Combinations with mechanical gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/14—Multi-stage pumps with means for changing the flow-path through the stages, e.g. series-parallel, e.g. side-loads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F04D25/163—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows driven by a common gearing arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/023—Details or means for fluid extraction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0238—Details or means for fluid reinjection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04006—Providing pressurised feed air or process streams within or from the air fractionation unit
    • F25J3/04109—Arrangements of compressors and /or their drivers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04381—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04248—Generation of cold for compensating heat leaks or liquid production, e.g. by Joule-Thompson expansion
    • F25J3/04375—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc.
    • F25J3/04393—Details relating to the work expansion, e.g. process parameter etc. using multiple or multistage gas work expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для повышения давления и перемещения газов. Рабочие колеса (8, 8а) подключены последовательно в направлении потока и закреплены на двух или более параллельно друг другу расположенных роторах (6). Последние имеют нарезанные зубья, приводимые в движение напрямую центральным колесом (5) или косвенно через роторы (6) по периметру центрального колеса (5). При этом у ступеней высокого давления, следующих за ступенями низкого давления (первый или первый и второй зубчатые роторы), после второго или третьего ротора (6) несколько рабочих колес (8, 8а) установлены последовательно друг за другом. Они имеют промежуточно подключенные дисковые диффузоры (9) и кольца обратного хода (10) по меньшей мере на одном конце зубчатого ротора (6). Путем обратного поворота направления потока, т.е. входа газа на стороне высокого давления и выхода на стороне низкого давления, а также при одновременном обратном повороте направления вращения и при принципиально одинаковой конструкции образуется турбинный расширитель радиального типа - радиальный экспандер. 20 з.п. ф-лы, 23 ил.

Description

Изобретение касается многоступенчатого редукторного многороторного турбокомпрессора с рабочими колесами, подключенными последовательно в направлении потока, закрепленными на двух или более параллельно друг к другу расположенных роторах (валах) с нарезанными зубьями, которые приводятся в движение напрямую центральным колесом или косвенно через зубчатые роторы по окружности центрального колеса.
Как известно, наружным приводом может быть электромотор, паровая или газовая турбина и т.д. Передача мощности на рабочее колесо компрессора при прямом приводе может производиться по схеме: зубчатый ротор (вал) привода - центральное колесо - зубчатый ротор рабочего колеса компрессора или центральное колесо - промежуточные шестерни - зубчатый ротор рабочего колеса компрессора.
У многороторных редукторных турбокомпрессоров согласно уровню техники [1] на каждом зубчатом роторе с одной или двух сторон шестерни расположено одно рабочее колесо компрессора. Между ступенями располагаются соединяющие трубопроводы.
Газ через всасывающую камеру в осевом направлении поступает на рабочее колесо и замедляется в спиральной камере. С увеличением компрессии, а тем самым с уменьшающимся объемным потоком всасывания ступенями компрессора для сохранения оптимальных чисел объемного потока, рабочие колеса по внешнему диаметру становятся все меньше, а число оборотов зубчатого ротора для сохранения окружной скорости вращения рабочих колес, необходимой для пропорции ступенчатой компрессии, становится все больше.
При максимальном диаметре центрального колеса, заданном заранее его максимальной окружной скоростью вращения, это ведет к постоянному уменьшению диаметров малой шестерни и меньшему числу ее зубьев.
При достижении предельного числа зубьев должны быть подключены еще промежуточные шестерни, чтобы иметь возможность и далее увеличивать число оборотов. Это приводит к дополнительным механическим потерям из-за трения на подшипниках и зубьях редуктора.
При высоких оборотах могут к тому же возникнуть и ротородинамические проблемы стабильности.
Решение [2], у которого пара рабочих колес расположена соответственно на каждом зубчатом валу только с одной стороны привода, обращенной от вала "спина к спине", представляет собой в части динамики ротора скорее ухудшение, кроме того, из-за радиального всасывающего штуцера, находящегося между корпусом редуктора и рабочим колесом, возникает большая отдаленность центра тяжести выступающей части ротора.
Обычно между отдельными ступенями компрессора располагается промежуточный охладитель (холодильник), который снова охлаждает газ до начальной температуры компрессии. Из-за этого и конечные температуры отдельных ступеней компрессора становятся с повышением температуры ступени соответственно ниже.
Если теперь в ходе процесса потребуется еще и высокая конечная температура, то конечная ступень для получения нужной конечной температуры должна работать с соответственно большей окружной скоростью вращения. Таким образом, еще более увеличивается число оборотов зубчатого ротора, что будет и далее обострять вышеназванные проблемы.
Во избежание высокой окружной скорости выходом могло бы явиться увеличение числа ступеней давления, например, с помощью большего (более крутого) угла выхода рабочего колеса, что, однако, ухудшит графическую характеристику в отношении предела насоса.
Другой возможностью было бы последовательное подключение двух ступеней посредством соединяющего трубопровода без промежуточного охладителя. Наряду с дополнительными производственными издержками на второй конец зубчатого ротора и две комплектные спиральные ступени здесь возникают дополнительные потери потока из-за двойного преобразования энергии давления и скорости, дополнительные потери из-за течи на выходе ротора из спиральной камеры и механического трения.
Задача изобретения состоит в том, чтобы создать редукторный многороторный турбокомпрессор, который не обладает недостатками технического уровня и отличается тем, что у турбокомпрессора такого рола, в частности, с высокими коэффициентами полного напора давления реализуется безупречное механическое соотношение при высоком общем КПД и малых издержках на изготовление.
Решение задачи достигается признаками, приведенными в главном пункте формулы изобретения. В п. 2 - 16 формулы дается описание преимущественных форм исполнения устройства. В п. 17 - 20 описаны признаки радиального экспандера - радиального турбинного расширителя, который образуется путем обратного поворота направления вращения и потока редукторного многороторного турбокомпрессора. В п. 21 описаны признаки, по которым оба варианта располагаются в одной общей машине.
У редукторного многороторного турбокомпрессора решение задачи согласно изобретению достигается тем, что у ступеней, следующих за ступенями низкого давления (первый или первый и второй зубчатый ротор), начиная с второго или третьего, несколько рабочих колес расположены последовательно между промежуточным подключением дискового диффузора и кольца обратного хода по меньшей мере на одном конце ротора.
Ступени низкого давления могут быть выполнены при этом как традиционные (отдельные), которые работают обычным способом с высокой окружной скоростью вращения и большой пропускной способностью, сильно уменьшая тем самым объемный поток.
Всасывание на первое рабочее колесо группы ступеней высокого давления, образованной одной или несколькими ступенями обратного хода и одной конечной спиральной ступенью, происходит через аксиальный всасывающий штуцер. Подсоединенный к рабочему колесу дисковый диффузор может быть выполнен безлопастным или с ведущей диффузорной лопастью.
Путем непосредственного перепуска выходного потока из дискового диффузора через кольцо обратного хода на примыкающую ступень и положения последней ступени каждой группы ступеней непосредственно рядом с корпусом редуктора образуется компактная конструкция, которая делает минимальным удаление центра тяжести рабочих колес от опорного подшипника, находящегося в корпусе редуктора.
Кроме того, путем непосредственного перепуска выходного потока на последующие ступени групп (ступеней) удается избежать потери давления из-за двойного преобразования давления (замедление до пропускной скорости трубопровода и последующее ускорение до входной скорости рабочих колес следующей ступени).
Благодаря разделению специфического процесса компрессии, производимого обычно рабочим колесом с высокой окружной скоростью и числом оборотов, на две или более ступеней, можно значительно снизить число оборотов, при этом, несмотря на увеличенный выступ ротора, можно получить более выгодные роторно-динамические характеристики.
В аэрогидродинамическом отношении выявляются следующие преимущества.
При сохранении чисел объемного потока со снижением числа оборотов увеличиваются диаметры рабочих колес, при сохранении диаметров рабочих колес увеличиваются числа объемного потока. Оба эффекта позитивно влияют на КПД потока при малых диаметрах рабочих колес, особенно применяемых в узлах высокого давления, и часто при малых числах объемного потока.
При встречном в направлении потока расположении группы ступеней высокого давления (каждая на обоих концах зубчатого ротора) между обеими группами ступеней высокого давления происходит значительное уравнивание аксиальных противоположного направления толчков (биений), вызываемых силами потока. Если, напротив, на конце ротора есть еще только одна группа ступеней высокого давления, то, в частности, в отношении меняющихся режимов работы на другом конце ротора устанавливается разгрузочный поршень, если для этого поршня с учетом положения с критическим числом оборотов нет больше места на конце ротора с группой ступеней согласно изобретению, которая в качестве отдельной ступени имеет увеличенный выступ вала.
Этот разгрузочный поршень особенно удобен для попеременного рабочего давления компрессора, когда газ, производящий аксиальное биение, направляется из камеры колеса позади последней ступени группы высокого давления, находящейся на том же роторе, в обратную сторону разгрузочного поршня, а газ, всосанный группой ступеней высокого давления, направляется на внешний конец разгрузочного поршня.
На кольцах обратного хода неохлаждаемых групп ступеней по причинам, обусловленным процессом работы, может возникнуть необходимость в установке входных или выходных штуцеров для подачи или удаления газа, если питающее или отводящее давление, заданное циклом работы, лежит в перепаде между входным и выходным давлением группы ступеней высокого давления.
Рабочие колеса могут быть соединены друг с другом путем цилиндрического зубчатого зацепления, и здесь целесообразно зацепление Хирта. Это делает возможным горизонтальное нераздельное исполнение колец камеры, как на обычной отдельной ступени.
Цилиндрическое зубчатое зацепление состоит из радиальных пазов, выбранных на торцевой поверхности рабочих колес. Они западают друг в друга (таким путем радиально отцентрованы) и передают крутящий момент.
Элементы конструкции, соединенные друг с другом зубчатым зацеплением, закрепляются по оси с помощью центрального расширяющегося винта, который завинчивается в зубчатом роторе. Элементы цилиндрического зубчатого зацепления могут изготавливаться тоже раздельно и закрепляться на рабочих колесах.
Чтобы сократить число аксиально разъемных соединений ротора из-за радиальных встречных смещений узлов ротора, возможных в пределах их рабочих допусков, может возникнуть необходимость жестко соединить между собой рабочие колеса одной группы ступеней, например, путем прессового соединения и закрепить на роторе только путем одного цилиндрического зацепления. Для этого потребуется один горизонтальный стык (прорез) на кольце камеры, расположенном между рабочими колесами одной группы ступеней. Внешний корпус может оставаться при этом цельным, нераздельным, включая крышку со стороны всасывания и давления.
Цилиндрическое зубчатое зацепление может быть при этом размещено на соединительной ступице колесной группы таким образом, что оно будет находиться примерно в центре тяжести массы рабочих колес.
В соответствии с другой формой исполнения изобретения внутренний корпус выполнен с горизонтальным стыком и окружен неразделенным по горизонтали внешним корпусом. В этом случае весь ротор может быть вмонтирован в редуктор без раскладки веса. В отличие от горшочной конструкции у однороторных компрессоров горизонтально неразделенная крышка не может на стороне редуктора закрывать остов рубашка.
Утечки газа в атмосферу при его высоких давлениях из-за имеющегося горизонтального стыка предотвращаются понижением промежуточного давления в камере редуктора между внутренним корпусом и корпусом редуктора через разгрузочные трубопроводы.
При многоступенчатом расположении рабочих колес из-за термического растяжения ротора целесообразно выполнять колеса с диском покрытия. Это возможно и при низких окружных скоростях группы ступеней высокого давления по отношению к одноступенчатому исполнению с высокими окружными скоростями.
Если, несмотря на снижение числа оборотов зубчатого ротора из-за сильно выступающего конца ротора с группой ступеней высокого давления, станет слишком низким критическое число оборотов, то для его повышения согласно изобретению первое рабочее колесо группы в целях снижения массы ротора и смещения центра тяжести выполняется с меньшим внешним диаметром, чем колеса последующих ступеней и/или в случае необходимости без диска покрытия. Другие варианты заключаются в том, чтобы выполнить одно или несколько колес (рабочих) из материала с плотностью ниже стали, например, титановых или алюминиевых сплавов.
Проблемы роторной динамики, в особенности с далеко выступающими роторами в диапазонах высокого давления в преимущественной форме исполнения изобретения, разрешаются путем использования активных магнитных подшипников, которые держат ротор в его позиции и обладают регулируемой амортизацией.
В частности, при относительно длинном выступе ротора с группами ступеней высокого давления согласно изобретению должны предотвращаться субсинхронные колебания вала, которые могут появиться при высоких давлениях газа. Для надежного предотвращения вызывающих их завихряющих потоков в лабиринтах уплотнения рабочего колеса и ротора стенки корпуса камер колеса снабжены в этом случае пазами (канавками), дробящими завихрение, которые "изымают" завихрение из утечного потока уже перед поступлением в лабиринтное уплотнение.
Для остаточного завихрения, которого все же следует ожидать, лабиринтные уплотнения на входной стороне утечного потока снабжены дробящими (гасящими) завихрение ребрами, расположенными вертикально окружному направлению. Из радиально внешней зоны колесных камер газ затвора без завихрения или с противозавихрением дополнительно направляется в лабиринт, который препятствует проникновению крутящего утечного потока из колесной камеры в лабиринтное уплотнение.
Для достижения широкого рабочего диапазона при высоком КПД частичной нагрузки у компрессоров применяются передние ведущие и повторные ведущие колеса с регулируемыми диффузорными направляющими лопатками.
У групп рассматриваемых здесь ступеней в отношении издержек изготовления и аэрогидродинамики представляется целесообразным снабдить первую ступень одной группы аксиальным передним ведущим колесом, а последующую ступень - регулируемым повторным ведущим колесом до конечной спирали.
Благодаря обратному повороту направления потока редукторной многороторной турбомашины, задуманной как многороторный редукторный турбокомпрессор, т.е. вход газа на стороне высокого давления, а выход - на стороне низкого давления при обратном направлении вращения, турбомашина работает при принципиально одинаковой конструкции с радиальным расширителем - экспандером. В отношении традиционной конструкции, благодаря расположению ступеней в зоне высокого давления, согласно изобретению достигается постоянный или даже повышенный градиент на конец зубчатого ротора при хорошей стабильности колебаний.
Выходная спираль компрессора становится при этом входной спиралью радиального экспандера, дисковый диффузор с лопатками или без них становится входным ведущим колесом, всасывающий штуцер группы ступеней - выходным диффузором. Кольцо обратного хода здесь может быть выполнено с лопастями или без них. Только профилирование решеток, образуемых лопастями турбины, рабочих направляющих лопастей и лопастей обратного хода приспосабливается к обратному направлению потока.
При высоких режимах давления, т.е. здесь при больших градиентах энтальпии, объемные потоки газа к началу понижения давления еще очень малы и для получения оптимальных чисел объемного потока требуют малого диаметра рабочих колес. Число оборотов ротора с целью сохранения окружной скорости, необходимой для соответствующего градиента энтальпии, должно быть соответственно высоким. При обычном расположении ступеней это привело бы к тем же проблемам с зубчатой передачей, что у компрессоров.
Посредством новой конструкции достигаются преимущества и в комбинации компрессоров с радиальными экспандерами в одном общем корпусе редуктора. Путем комбинации групп ступеней высокого давления с компрессорами и радиальными экспандерами на одном общем роторе с нарезанными зубьями могут понизиться расходы на изготовление. Для уравнивания оптимального числа оборотов при заданном соотношении давления в ступенях турбины и градиента энтальпии можно варьировать и оптимировать количество ступеней компрессора и радиального экспандера ротора.
Сущность изобретения поясняется ниже чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 - торцевая сторона многоступенчатого многороторного турбокомпрессора с редуктором в соответствии с уровнем техники с тремя зубчатыми роторами;
на фиг. 2 - нижний горизонтальный стык турбокомпрессора, разрез A-A на фиг. 1;
на фиг. 3 - верхний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно фиг. 1, узел низкого давления которого выполнен согласно фиг. 2, разрез B-B на фиг. 1;
на фиг. 4 - конец зубчатого ротора многороторного турбокомпрессора в соответствии с техническим уровнем согласно фиг. 1, разрез по вертикали;
на фиг. 5 - нижний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению с обычным ротором низкого давления и ротором высокого давления новой конструкции со ступенями III и VI, разрез A-A;
на фиг. 6 - нижний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению со ступенями IV и V новой конструкции, разрез A-A;
на фиг. 7 - верхний стык турбокомпрессора согласно изобретению, узел низкого давления которого выполнен как на фиг. 2 с двумя ступенями новой конструкции V, VI, VII, VIII на концах ротора, разрез B-B;
на фиг. 8 - верхний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению с двумя ступенями новой конструкции и разгрузочным поршнем на другом конце ротора, разрез В-В;
на фиг. 9 - конец зубчатого ротора аналогично фиг. 7 с разгрузочным поршнем, интегрированным в рабочее колесо, разрез по горизонтали;
на фиг. 10 - конец зубчатого ротора с первой ступенью без диска покрытия, разрез по горизонтали;
на фиг. 11 - конец зубчатого ротора с двумя рабочими колесами горячей посадки на валу, разрез по вертикали;
на фиг. 12 - дополнительные каналы питания, разрез по горизонтали согласно фиг. 10;
на фиг. 13 - дополнительные каналы отбора, разрез по горизонтали согласно фиг. 10;
на фиг. 14 - горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению с активной магнитной опорой, разрез;
на фиг. 15 - верхний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению с активной радиальной магнитной опорой и аксиальными гребенчатыми упорными подшипниками, разрез;
на фиг. 16 - конец зубчатого ротора как на фиг. 7 с двумя рабочими колесами, диском покрытия и только одним цилиндрическим зубчатым зацеплением, разрез по горизонтали;
на фиг. 17 - конец зубчатого ротора турбокомпрессора согласно изобретению с зацеплением по Хирту в центре тяжести ступеней, разрез.
На фиг. 18 - конец ротора турбокомпрессора согласно изобретению с пазами вихрегашения и вводом газа затвора, разрез;
на фиг. 19b - вид по стрелкам A, B, C, D на фиг. 18;
на фиг. 20 - конец ротора турбокомпрессора согласно изобретению с аксиальным передним ведущим колесом на первой ступени и радиальным повторным ведущим колесом на последней ступени, разрез по вертикали;
на фиг. 21 - нижний горизонтальный стык радиального экспандера согласно изобретению с зубчатым ротором и ступенями высокого давления I - IV и зубчатым ротором с обычными ступенями низкого давления V и VI, разрез A-A;
на фиг. 22 - конец зубчатого ротора радиального экспандера, разрез по горизонтали;
на фиг. 23 - горизонтальный стык многороторной редукторной турбомашины с зубчатым ротором со ступнями высокого давления II и III турбокомпрессора, а также ступень высокого давления I и II радиального экспандера и зубчатого ротора со ступенью III радиального экспандера, разрез A-A.
На фиг. 1 показан вид со стороны торца известного турбокомпрессора, на корпусе редуктора (1) закреплены три ступени компрессора со спиральными камерами (2), которые приводятся в действие центральным приводным валом (3) или ротором с нарезанными зубьями (4), расположенным по окружности центрального колеса.
Фиг. 2 изображает в разрезе стык турбокомпрессора такой конструкции. Газ поступает через всасывающую камеру (7) на рабочее колесо (8). В спиральной камере (2) происходит замедление газового потока.
По причине увеличения компрессии в целях сохранения оптимального числа объемного потока рабочие колеса ступеней I - IV рассчитаны так, что их внешний диаметр постоянно уменьшается.
На фиг. 3, где в разрезе показан верхний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно фиг. 1, видны конструктивные узлы - редуктор (5 и 6), рабочие колеса (8a), корпус редуктора (1). Узел низкого давления указан на фиг. 2. Фиг. 4 на вертикальном разрезе конца зубчатого ротора (6) поясняет конструктивные признаки редукторного многороторного компрессора с уровнем техники согласно фиг. 1.
Схематическое построение турбокомпрессора согласно изобретению дает фиг. 5.
Турбокомпрессор со спиральными камерами (2) и всасывающими штуцерами (7) снабжен обычным традиционным ротором (6) низкого давления со ступенями I и II и согласно изобретению ротором (6) высокого давления со ступенями III, IV, V, VI. На роторе (6) высокого давления расположены соответственно два рабочих колеса (8a) компрессора на том же конце ротора в том же направлении потока. Промежуточно подключены дисковые диффузоры (9) и кольца (10) обратного хода.
Фиг. 6 - это сечение нижнего горизонтального стыка турбокомпрессора согласно изобретению со ступенями IV и V также согласно изобретению, причем на зубчатом роторе (6) размещены два рабочих колеса (8a). Промежуточно здесь подключены также дисковые диффузоры (9) и кольца (10) обратного хода.
На фиг. 7 в разрезе дан верхний горизонтальный стык турбокомпрессора согласно изобретению, где видны конструктивные узлы каждых двух ступеней высокого давления (V, VI, и VII, VIII) на концах ротора (6). Узел низкого давления у этого турбокомпрессора выполнен в обычной конструкции согласно фиг. 2. При этом первое рабочее колесо (8a) группы ступеней высокого давления показывает уменьшенный внешний диаметр. Закрепление рабочего колеса производится при этом посредством известного зацепления Хирта - цилиндрического зубчатого зацепления (II) с центральным крепежным винтом (12).
Путем аксиального встречного расположения обеих групп ступеней происходит выравнивание аксиального биения (толчков), производимого каждой группой ступеней вследствие разности давлений перед и после рабочего колеса.
Перед турбокомпрессором согласно фиг. 8, т. е. компрессором с двумя ступенями высокого давления на одном конце зубчатого ротора (6), на противоположном его конце размещен разгрузочный поршень (15) внутри камеры (13), которая служит для выравнивания аксиального биения. На этом примере сжатый газ из камеры колеса (27) через газовод (24a) подается во внутреннюю камеру (28a) на разгрузочный поршень, в то время как внешняя камера (28) через разгрузочный газовод (24) опускается к всасывающему штуцеру (7) первой ступени группы в уровне давления.
Фиг. 9 - конец зубчатого ротора (6) в разрезе показывает конструктивное исполнение с двумя рабочими колесами компрессора с диском покрытия (8a), причем оба рабочих колеса (8a) имеют одинаковый внешний диаметр. Внутренний корпус (17) - нераздельный, цельный, во второе рабочее колесо (8a) интегрирован разгрузочный поршень (15).
Фиг. 10 в горизонтальном сечении показывает конец зубчатого ротора (6) с нераздельным внутренним корпусом другого исполнения (17a). Первое рабочее колесо (8) без диска покрытия имеет уменьшенный внешний диаметр по сравнению с последующей ступенью уже с диском покрытия (8a).
На фиг. 11 виден конец зубчатого ротора (6) турбокомпрессора согласно изобретению с двумя рабочими колесами (8a) горячей посадки на валу с помещенным между ними уплотнением (29). Внутренний корпус (18) компрессора разделен по горизонтали и винтовым скреплением соединен со всей нижней частью на корпусе редуктора. Верхняя часть (18a) внутреннего корпуса винтовым соединением крепится с нижней частью (18b) после закладки зубчатого ротора (6). Затем поверху на них надевается цельный внешний корпус (19) и в аксиальном направлении свинчивается со средней (25a) и верхней (25) частью корпуса редуктора, благодаря чему образуется дополнительная камера (26), где можно убрать давление разгрузочным газоводом (24).
Турбокомпрессор согласно фиг. 10 в горизонтальном сечении согласно фиг. 12 дополнительно имеет газовые каналы питания (20) между ступенями компрессора, которые оканчиваются в крышке (30) со стороны всасывания.
На фиг. 13 в соответствии с сечением на фиг. 10 видны дополнительные каналы газоотбора, обозначенные между обеими изображенными ступенями компрессора и оканчивающиеся в крышке (30) на стороне всасывания.
Фиг. 14 - в разрезе верхний горизонтальный стык многороторного редукторного турбокомпрессора согласно изобретению с рабочими колесами (8a) должен указывать на наличие радиальных (22) и одного аксиального магнитного подшипника (23), которые уравновешивают проблемы динамики, в то время как они посредством сенсоров удерживают ротор (6) в желаемом положении.
Фиг. 15 - в разрезе верхний горизонтальный стык многороторного редукторного турбокомпрессора согласно изобретению с рабочими колесами (8а) показывает радиальные магнитные опоры (22). Остаточные аксиальные толчки здесь воспринимаются обычным традиционным образом гребенчатыми упорными подшипниками (39) через центральное колесо (5) аксиальным упорным подшипником вала (3).
Фиг. 16 - в горизонтальном сечении конец ротора (6) - представляет конструктивный вариант с двумя рабочими колесами компрессора с диском покрытия (8a), причем оба рабочих колеса (8a) имеют одинаковый внешний диаметр. Оба колеса жестко связаны друг с другом, здесь рабочее колесо (8a) изображено с диском покрытия при горячей посадке на удлиненной ступице колеса (8b). Тем самым необходимо только одно зубчатое зацепление по Хирту (II), однако внутренний корпус должен быть выполнен как раздельный (18a, 18b) для монтажа. Во второе рабочее колесо 8b введен разгрузочный поршень (15).
Фиг. 17 переставляет конструктивные детали крепления рабочих колес (8a, 8b). Второе колесо (8b) своей удлиненной ступицей с группами ступеней высокого давления охватывает конец ротора (6), на торцевой стороне которого выфрезеровано зацепление по Хирту. В удлиненную ступицу на выступе (42) по причинам технологии изготовления установлено кольцо (11a) с противоцилиндрическим зацеплением. Первое рабочее колесо (8a) путем центрирования (43) жестко соединено с вторым колесом (8b), используя горячую посадку, пайку, сварку.
Оба рабочих колеса (8a, 8b) вместе установлены на конце ротора (6) с помощью винта крепления (12).
Фиг. 18, а также 19a, b, c, d показывают конструктивные детали гашения завихрений и ввода газа затвора. Указанные на фиг. 18 буквы A, B, C, D означают увеличение секторов на фиг. 19a, b, c, d.
В камере (27) первого и второго рабочего колеса (8a, 8b) со стороны диска покрытия и в камере второго колеса (8b) со стороны колесного диска проделаны радиальные пазы (35) для гашения завихрений, которые должны дробить завихренные потоки, образованные в течи в направлении лабиринтных уплотнений (36) колес (8a, 8b), ротора (6) и разгрузочного поршня (15) внешними поверхностями рабочих колес.
В лабиринтных уплотнениях (36) со стороны газового входа вертикально окружному направлению расположены ребра (37) для гашения завихрений, которые должны ликвидировать завихренные составные скорости потока.
Вследствие разности давления между радиально внешней зоной камер (27) колеса и всасывающим отверстием рабочих колес (8а, 8b) поток газа затвора по сверленым отверстиям (38) направляется в лабиринтные уплотнения (36) колес (8a, 8b), чтобы предотвратить возможное проникновение все еще завихренного потока из колесной камеры, смежной с лабиринтным уплотнением (36). У разгрузочного поршня (15) происходят соответствующие циклы.
Лабиринтное уплотнение (36) на промежуточной ступице (40) между ступенями обеспечивается газом затвора из колесной камеры последующей ступени через сверленые отверстия (38).
На фиг. 20 перед первой ступенью компрессора изображено переднее ведущее колесо (31) с регулировочным устройством (34), а после второй ступени повторное ведущее колесо (32) с аналогичным устройством (32a).
Фиг. 21 показывает схематическую структуру радиального экспандера согласно изобретению на примере нижнего горизонтального стыка. Радиальный экспандер снабжен согласно изобретению ротором (6) высокого давления со ступенями V и VI. На роторе (6) на том же конце зубчатого вала (6), в том же направлении потока расположены соответственно два рабочих колеса (8a) экспандера.
Из входной камеры (2a), выполненной как спиральная, и ведущего колеса (33a), размещенного в камере дискового кольца (9a), газ поступает на рабочее колесо (8a), затем через кольцо (10a) обратного хода - на вторую ступень, а оттуда - на выходной конусный диффузор (7a) радиального экспандера.
На фиг. 22 в разрезе по горизонтали показан конец зубчатого ротора (6) радиального экспандера с цельным внутренним корпусом (17a). На входе рабочих колес в камере дискового кольца (9a) размещены входные ведущие колеса (33a). Кольцо обратного хода (10a) выполнено здесь без лопастей и служит для обратного поворота и притом в качестве радиального диффузора после первого рабочего колеса (8a).
Фиг. 23 представляет комбинацию редукторной многороторной турбомашины вместе с турбокомпрессором согласно изобретению (левая сторона рисунка) с радиальным экспандером (правая сторона рисунка), причем турбокомпрессор нагнетает другую среду, отличную от той, которая разряжается в радиальном экспандере. В зоне высокого давления при работе турбокомпрессора (группы ступеней II и III), а также в момент расширения в радиальном экспандере (группы I и II) разнообразные объемные потоки малы и допускают равновысокое число оборотов зубчатого ротора.
Путем расположения на одном роторе (6) снижаются расходы на изготовление комбинированной редукторной многороторной турбомашины, а аксиальные толчки балансируются.
В зоне низкого давления при работе компрессора (ступень I) и расширении радиального экспандера (ступень III) объемные потоки составляют одинаковый порядок величин, благодаря чему и здесь расположение соответствующих ступеней на одном общем зубчатом роторе (6) дает свои преимущества.

Claims (21)

1. Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор с рабочими колесами, подключенными последовательно в направлении потока, причем на одном или нескольких параллельно друг другу расположенных роторах с нарезанными зубьями закреплены два или несколько рабочих колес компрессора, которые приводятся в действие прямо через центральное колесо или косвенно через зубчатые роторы по окружности центрального колеса, отличающийся тем, что у ступеней, следующих за ступенями низкого давления (первый или первый и второй ротор), начиная с второго или третьего ротора (6), в качестве группы ступеней высокого давления расположено последовательно несколько рабочих колес (8, 8а) при промежуточном подключении дискового диффузора (9) и кольца (10) обратного хода по меньшей мере на одном конце ротора (6).
2. Турбокомпрессор по п.1, отличающийся тем, что на одной стороне зубчатого ротора (6) размещена группа ступеней высокого давления, а на другой стороне - только один разгрузочный поршень (15).
3. Турбокомпрессор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на одном или нескольких кольцах (10) обратного хода расположены газовые штуцеры для питания (20) или отбора газа (21) для увеличения или уменьшения подаваемого газового потока.
4. Турбокомпрессор по п.1 и по одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что рабочие колеса (8, 8а) ступеней высокого давления соединены друг с другом посредством цилиндрических зубчатых зацеплений (II) и центральными болтами (12).
5. Турбокомпрессор по п. 1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что внутренний корпус (18) выполнен с горизонтальным стыком и горизонтально неразделенный внешний корпус (19) охватывает разделенный внутренний корпус (18) с ротором, причем корпус редуктора (1) с разделенным внутренним корпусом (18) образует дополнительную камеру (26) и с камерой (26) соединен разгрузочный поршень (24).
6. Турбокомпрессор по п. 1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что рабочие колеса (8а) одной группы ступеней снабжены диском покрытия.
7. Турбокомпрессор по п. 1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что рабочее колесо (8) первой ступени группы (ступеней) выполнено без диска покрытия.
8. Турбокомпрессор по п. 1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что рабочие колеса (8, 8а) первой ступени группы (ступеней) имеют меньший внешний диаметр (D), чем ступень, подключенная через кольцо (10) обратного хода.
9. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что одно или несколько рабочих колес (8 или 8а) одной группы ступеней изготовлено из материала с плотностью ниже стали.
10. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что один или несколько зубчатых роторов (6) со ступенями высокого давления установлены на магнитных подшипниках (22, 23).
11. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что один или несколько зубчатых роторов (6) установлены на радиальных магнитных подшипниках (22), а соответствующие роторы (6) и центральное колесо (5) имеют гребенчатые упорные подшипники (39).
12. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что два или более рабочих колеса (8 и соответственно 8а) одной группы ступеней закреплены путем одного общего цилиндрического зубчатого зацепления (II) на конце зубчатого ротора (6).
13. Турбокомпрессор по п.12, отличающийся тем, что общее цилиндрическое зубчатое зацепление (II) расположено в зоне центра тяжести рабочих колес (8 или 8а).
14. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что стенки корпуса колесных камер (27а) снабжены радиальными пазами вихрегашения (35).
15. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что у лабиринтных уплотнений (36) в средней зоне лабиринта сходятся каналы подачи газа затвора (38), а в периферийных зонах на входной для утечного потока стороне лабиринта имеются ребра вихрегашения (37), расположенные вертикально окружному направлению.
16. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что перед первой ступенью группы (ступеней) расположено регулируемое переднее ведущее колесо (31), а на последней ступени группы - повторное ведущее колесо (32).
17. Турбокомпрессор по пп. 1 - 15, отличающийся тем, что он путем обратного поворота направления потока, т.е. вход газа на стороне (2а) высокого давления, а выход газа на стороне (7а) низкого давления, выполнен в виде турбинного расширителя радиального типа - радиального экспандера.
18. Турбокомпрессор по п.17, отличающийся тем, что выходную спираль (2) ступеней высокого давления компрессора используют в качестве входной спирали (2а) радиального экспандера, дисковый диффузор (9) ступеней высокого давления компрессора - в качестве входной кольцевой камеры (9а) радиального экспандера, причем кольцо (10) обратного хода высокого давления компрессора выполнено как кольцо (10а) обратного хода радиального экспандера, а всасывающий штуцер (7) ступеней высокого давления компрессора выполнен как выходной диффузор (7а) радиального экспандера.
19. Турбокомпрессор по пп.17 и 18, отличающийся тем, что ведущие лопасти диффузора (33) ступеней высокого давления компрессора выполнены как входное ведущее колесо (33а) радиального экспандера.
20. Турбокомпрессор по п.19, отличающийся тем, что кольцо обратного хода (10а) радиального экспандера выполнено без лопастей.
21. Турбокомпрессор по п.1 и одному или нескольким следующим пунктам, отличающийся тем, что группы ступеней высокого давления турбокомпрессора и радиальных экспандеров для разного рода сред расположены на одном общем зубчатом роторе (6).
RU93056646A 1992-10-15 1993-10-14 Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор со ступенями обратного хода и радиальным расширителем RU2111384C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4234739.4 1992-10-15
DE4234739A DE4234739C1 (de) 1992-10-15 1992-10-15 Getriebe-Mehrwellenturbokompressor mit Rückführstufen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93056646A RU93056646A (ru) 1996-07-10
RU2111384C1 true RU2111384C1 (ru) 1998-05-20

Family

ID=6470505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93056646A RU2111384C1 (ru) 1992-10-15 1993-10-14 Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор со ступенями обратного хода и радиальным расширителем

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5490760A (ru)
EP (1) EP0592803B1 (ru)
JP (1) JPH06193585A (ru)
DE (2) DE4234739C1 (ru)
RU (1) RU2111384C1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528891C1 (ru) * 2013-08-08 2014-09-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Газотурбинный двигатель
RU2528889C1 (ru) * 2013-08-12 2014-09-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Газотурбинный двигатель
US8985945B2 (en) 2009-08-19 2015-03-24 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Radial gas expander
RU2631578C2 (ru) * 2012-01-27 2017-09-25 Нуово Пиньоне СРЛ Компрессорная система для природного газа, способ сжатия природного газа и установка, в которой они используются
RU2653643C1 (ru) * 2017-09-28 2018-05-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Центробежный многоступенчатый компрессорный агрегат
RU2659848C2 (ru) * 2012-03-29 2018-07-04 Сименс Турбомашинери Эквипмент Гмбх Турбинная система с тремя подключенными к центральному редуктору турбинами и способ эксплуатации рабочей машины
RU2670993C1 (ru) * 2017-08-02 2018-10-29 Василий Сигизмундович Марцинковский Компрессорный агрегат компримирования азото-водородной смеси в производстве аммиака (варианты)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9404991D0 (en) * 1994-03-15 1994-04-27 Boc Group Plc Cryogenic air separation
DE4416497C1 (de) * 1994-05-10 1995-01-12 Gutehoffnungshuette Man Getriebe-Mehrwellenturbokompressor und Getriebe-Mehrwellenradialexpander
GB2321502B (en) * 1997-01-24 2001-02-07 Europ Gas Turbines Ltd Turbocharger arrangement
KR19990075384A (ko) * 1998-03-20 1999-10-15 이헌석 소형터보압축기
DE10003018B4 (de) * 2000-01-25 2009-09-24 Atlas Copco Energas Gmbh Turboverdichter
WO2007013892A2 (en) 2004-11-12 2007-02-01 Board Of Trustees Of Michigan State University Composite turbomachine impeller and method of manufacture
US7555891B2 (en) * 2004-11-12 2009-07-07 Board Of Trustees Of Michigan State University Wave rotor apparatus
DE102005002702A1 (de) * 2005-01-19 2006-07-27 Man Turbo Ag Mehrstufiger Turbokompressor
DE102005041003A1 (de) * 2005-08-29 2007-03-01 Man Turbo Ag Wellendichtung für einen Getriebeexpander oder -kompressor
KR100861000B1 (ko) * 2007-07-31 2008-09-30 경주전장 주식회사 터보 압축기
DE102008031116B4 (de) 2008-05-29 2022-02-03 Man Energy Solutions Se Getriebeturbomaschine für einen Maschinenstrang, Maschinenstrang mit und Getriebe für Getriebeturbomaschine
DE102009019061A1 (de) 2009-04-27 2010-10-28 Man Diesel & Turbo Se Mehrstufiger Radialverdichter
JP5567968B2 (ja) * 2010-09-30 2014-08-06 株式会社日立製作所 多段遠心圧縮機
WO2012116285A2 (en) 2011-02-25 2012-08-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Wave disc engine apparatus
CN102758653B (zh) * 2011-04-28 2015-06-24 中国科学院工程热物理研究所 一种多级向心透平系统
JP5863320B2 (ja) * 2011-08-05 2016-02-16 三菱重工コンプレッサ株式会社 遠心圧縮機
US9121460B2 (en) * 2012-03-23 2015-09-01 GM Global Technology Operations LLC Transmission control fluid diffuser
DE102012217441A1 (de) * 2012-09-26 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Getriebeverdichter
KR20140100111A (ko) * 2013-02-05 2014-08-14 삼성테크윈 주식회사 압축 시스템
DE102013210497A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Getriebeverdichter
DE102013110727A1 (de) * 2013-09-27 2015-04-02 Abb Turbo Systems Ag Verdichteranordnung für einen Turbolader
DE102014203251A1 (de) 2014-02-24 2015-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Rückführstufe für eine Radialturbomaschine
JP6288886B2 (ja) * 2014-09-18 2018-03-07 三菱重工コンプレッサ株式会社 圧縮機システム
DE102015200439A1 (de) * 2015-01-14 2016-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung, Getriebeverdichter
JP6049807B2 (ja) * 2015-06-08 2016-12-21 三菱重工コンプレッサ株式会社 遠心圧縮機
ITUB20152497A1 (it) * 2015-07-24 2017-01-24 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Treno di compressione di gas di carica di etilene
CN105275834B (zh) * 2015-10-27 2018-05-11 上海华鼓鼓风机有限公司 一种低速多级垂直剖分筒型结构的三元流离心鼓风机
JP2017101636A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機
WO2017155972A2 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Fluid Handling Llc Center bushing to balance axial forces in multi-stage pumps
EP3361101A1 (de) 2017-02-10 2018-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Rückführstufe eines mehrstufigen verdichters oder expanders mit verdrehten leitschaufeln
WO2018150576A1 (ja) * 2017-02-20 2018-08-23 三菱重工コンプレッサ株式会社 インペラ、回転機械、インペラの製造方法、及び回転機械の製造方法
EP3364039A1 (de) 2017-02-21 2018-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Rückführstufe
JP6763815B2 (ja) * 2017-03-31 2020-09-30 三菱重工コンプレッサ株式会社 遠心圧縮機及びターボ冷凍機
CN108223031A (zh) * 2017-12-26 2018-06-29 王尚锦 S-co2布雷顿循环透平、压缩机和发电机一体式机组
CN109611162A (zh) * 2018-10-25 2019-04-12 北京康吉森节能环保技术有限公司 一种利用低压饱和蒸汽发电的节能蒸汽透平发电机组
IT201900003077A1 (it) * 2019-03-04 2020-09-04 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Configurazione di turbomacchina compressore-espantore multistadio
FR3095008B1 (fr) * 2019-04-12 2021-04-16 Psa Automobiles Sa Ensemble comprenant deux compresseurs radiaux et deux turbines radiales
FR3095007B1 (fr) * 2019-04-12 2022-01-14 Psa Automobiles Sa Ensemble comprenant deux compresseurs radiaux et deux turbines radiales
CN112983846A (zh) * 2019-12-02 2021-06-18 开利公司 离心压缩机和运行离心压缩机的方法
WO2021171658A1 (ja) * 2020-02-28 2021-09-02 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 ポンプ装置
CN112483436B (zh) * 2020-11-23 2023-04-07 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种压缩膨胀一体化涡轮机组
EP4015832A1 (de) 2020-12-18 2022-06-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Statische strömungsführung, radialturbomaschine
DE102021120100A1 (de) 2021-08-03 2023-02-09 Voith Patent Gmbh Stirnradgetriebe
CN113586412B (zh) * 2021-09-29 2022-01-21 三一汽车制造有限公司 压缩机系统及其控制方法、控制装置和加氢站
CN114635866B (zh) * 2022-03-16 2023-04-11 西安交通大学 一种大型空分装置配套用三级大流量系数压缩机结构
CN115788939B (zh) * 2023-02-07 2023-06-30 山东华东风机有限公司 一种基于磁悬浮轴承旋转器械的防喘振控制方法及系统

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB202295A (en) * 1922-08-12 1924-06-05 Bbc Brown Boveri & Cie Improvements in multi-stage centrifugal compressors
FR885488A (fr) * 1942-08-26 1943-09-16 Cie Des Procedes Gohin Poulenc Compresseur double pour moteur à gazogène
GB595011A (en) * 1944-03-14 1947-11-25 Sulzer Ag Improvements in or relating to blowers
DE974418C (de) * 1948-10-02 1960-12-15 Demag Ag Kreiselverdichter mit mindestens vier hintereinander-geschalteten Stufen
US3001692A (en) * 1949-07-26 1961-09-26 Schierl Otto Multistage compressors
CH307746A (de) * 1951-12-08 1955-06-15 Von Roll Ag Als Arbeitsmaschine ausgebildete Strömungsmaschine.
DE1750958B1 (de) * 1968-06-21 1971-09-16 Bbc Brown Boveri & Cie Getriebeanordnung zur verteilung der antriebsleistung auf mehrere getriebene wellen
BE790651A (fr) * 1971-10-30 1973-02-15 Demag Ag Turbocompresseur radial a plusieurs etages
US3861820A (en) * 1973-04-10 1975-01-21 Ingersoll Rand Co Centrifugal gas compressor unit
FR2234490A1 (en) * 1973-06-20 1975-01-17 Bhs Bayerische Berg Compressor drive gear with central wheel - has pinion shafts equipped with thrust rings
US3941506A (en) * 1974-09-05 1976-03-02 Carrier Corporation Rotor assembly
JPS5938440B2 (ja) * 1975-01-31 1984-09-17 株式会社日立製作所 流体回転機械
DE2518628A1 (de) * 1975-04-26 1976-10-28 Gutehoffnungshuette Sterkrade Mehrstufiger turbokompressor
JPS5817358B2 (ja) * 1978-03-07 1983-04-06 川崎重工業株式会社 多段タ−ボ形圧縮機
DD137000A1 (de) * 1978-06-19 1979-08-08 Bernd Wunderlich Zentrifugalpumpe
CH655357A5 (en) * 1981-09-28 1986-04-15 Sulzer Ag Method and device for reducing the axial thrust in turbo machines
SU1275120A1 (ru) * 1985-03-26 1986-12-07 Предприятие П/Я Ж-1287 Центробежный насос
JPH0646035B2 (ja) * 1988-09-14 1994-06-15 株式会社日立製作所 多段遠心圧縮機
DE4003482A1 (de) * 1990-02-06 1991-08-08 Borsig Babcock Ag Getriebe-turboverdichter
US5161943A (en) * 1991-03-11 1992-11-10 Dresser-Rand Company, A General Partnership Swirl control labyrinth seal
US5190440A (en) * 1991-03-11 1993-03-02 Dresser-Rand Company Swirl control labyrinth seal
US5320482A (en) * 1992-09-21 1994-06-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for reducing axial thrust in centrifugal pumps
DE4241141A1 (de) * 1992-12-07 1994-06-09 Bhs Voith Getriebetechnik Gmbh Verdichteranlage mit einem im Antriebsstrang zwischen einer Antriebseinheit und einem Verdichterbereich der Anlage eingeschalteten Zahnradgetriebe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. DE, патент, 974418, кл. 27 C 11/09, 1959. 2. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8985945B2 (en) 2009-08-19 2015-03-24 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Radial gas expander
RU2548998C2 (ru) * 2009-08-19 2015-04-20 Мицубиси Хэви Индастриз Компрессор Корпорейшн Радиальный детандер
RU2631578C2 (ru) * 2012-01-27 2017-09-25 Нуово Пиньоне СРЛ Компрессорная система для природного газа, способ сжатия природного газа и установка, в которой они используются
RU2631578C9 (ru) * 2012-01-27 2017-11-15 Нуово Пиньоне СРЛ Компрессорная система для природного газа, способ сжатия природного газа и установка, в которой они используются
RU2659848C2 (ru) * 2012-03-29 2018-07-04 Сименс Турбомашинери Эквипмент Гмбх Турбинная система с тремя подключенными к центральному редуктору турбинами и способ эксплуатации рабочей машины
RU2528891C1 (ru) * 2013-08-08 2014-09-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Газотурбинный двигатель
RU2528889C1 (ru) * 2013-08-12 2014-09-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Газотурбинный двигатель
RU2670993C1 (ru) * 2017-08-02 2018-10-29 Василий Сигизмундович Марцинковский Компрессорный агрегат компримирования азото-водородной смеси в производстве аммиака (варианты)
RU2653643C1 (ru) * 2017-09-28 2018-05-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Центробежный многоступенчатый компрессорный агрегат

Also Published As

Publication number Publication date
DE4234739C1 (de) 1993-11-25
DE59305589D1 (de) 1997-04-10
US5490760A (en) 1996-02-13
JPH06193585A (ja) 1994-07-12
EP0592803A1 (de) 1994-04-20
EP0592803B1 (de) 1997-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2111384C1 (ru) Многоступенчатый редукторный многороторный турбокомпрессор со ступенями обратного хода и радиальным расширителем
RU2527265C2 (ru) Сверхзвуковой ротор компрессора, сверхзвуковой компрессор (варианты) и способ сжатия текучей среды
US5611663A (en) Geared multishaft turbocompressor and geared multishaft radial expander
JP2746783B2 (ja) 遠心圧縮機
US4306833A (en) Regenerative rotodynamic machines
US8961132B2 (en) Secondary flow arrangement for slotted rotor
US3657898A (en) Method and apparatus for producing refrigeration
JPH04276142A (ja) ターボポンプ
US11346357B2 (en) Individual axis driven three stage counter rotating axial flow pump
JP2017525890A (ja) 一体型中間冷却を有する遠心圧縮機
CN201265547Y (zh) 平衡型单吸卧式多级离心泵
CN107429567A (zh) 优选用于有机朗肯循环(orc)设备的多级涡轮机
CN113809885A (zh) 一种压缩机及具有该压缩机的空调和汽车
CN114165464A (zh) 一种空压机和燃料电池系统
CN111550440A (zh) 一种径流式多级对转离心叶轮及其使用方法
CN202926661U (zh) 离心压缩机
CN201090516Y (zh) 中开单吸多级导叶式离心泵
CN100398785C (zh) 微型汽轮高速泵
US2306951A (en) Pump
GB2036178A (en) Regenerative rotodynamic pumps and compressors
US2947468A (en) Multi-stage centrifugal compressor
US4303377A (en) Turbine-compressor ejector
US3810722A (en) Engines and compressors of the kind in which a valve device engages with a helicoidal rotor
KR102036201B1 (ko) 터보 압축기
JP6929942B2 (ja) 低蒸気温度で作動するように適合される多段軸流タービン

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071015