RU2217625C2

RU2217625C2 - Centrifugal compressor oil accumulator

Info

Publication number: RU2217625C2
Application number: RU2001120437A
Authority: RU
Inventors: Л.И. Архипов; Г.Ф. Алексеев; А.В. Назаренко
Priority date: 2001-07-20
Filing date: 2001-07-20
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: accumulator is designed for storing oil of sealing and supply systems of centrifugal compressors. Proposed accumulator contains housing, cover and gas outlet valves installed in parallel. One of gas outlet valves in made either in form of float valve installed in its own housing outside on accumulator housing and spring-loaded in direction of closing, or in form of spool valve spring-loaded in direction of opening. EFFECT: improved reliability. 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к аккумуляторам масла систем уплотнения и маслоснабжения центробежных компрессоров. The present invention relates to the field of compressor engineering, in particular to oil accumulators of sealing systems and oil supply of centrifugal compressors.

Известен аккумулятор масла, у которого имеется поплавковый клапан для выпуска газа (воздуха), установленный в приварном патрубке в верхней части аккумулятора (см. например, проспект фирмы "Nuovo Pignone", с.1,7). A known oil accumulator, which has a float valve for the release of gas (air), installed in a welded pipe in the upper part of the accumulator (see, for example, the prospectus of the company "Nuovo Pignone", p.1,7).

Известен аккумулятор масла для системы уплотнения газового нагнетателя, содержащий шариковый и поплавковый клапаны, а также шариковый подпружиненный клапан, перекрывающий поступление газа в аккумулятор после его опорожнения от масла (см., например, а.с. 14565629). A known oil accumulator for a gas supercharger sealing system comprising ball and float valves, as well as a spring-loaded ball valve that shuts off the gas flow into the accumulator after it is emptied from oil (see, for example, AS 14565629).

Известна система уплотнения газового нагнетателя, в которой установлен аккумулятор масла с шариковым и поплавковым клапанами в верхней части корпуса аккумулятора для выпуска газа (воздуха) из него (см., например кн. К.А. Тельнов и др. Автоматизация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Л.: Недра, 1983, с.80-85 и 89-90 - прототип. A known gas supercharger sealing system in which an oil accumulator with ball and float valves is installed in the upper part of the accumulator body to release gas (air) from it (see, for example, Prince K. A. Telnov and others. Automation of gas pumping units with a gas turbine drive L .: Nedra, 1983, pp. 80-85 and 89-90 - prototype.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции аккумуляторов масла центробежных компрессоров. The task of the invention is to increase the reliability and simplify the design of oil accumulators of centrifugal compressors.

Существенными признаками предлагаемого изобретения являются корпус, крышка и установленные параллельно клапаны для выпуска газа, при этом один из клапанов для выпуска газа выполнен или в виде установленного в собственном корпусе снаружи на корпусе аккумулятора и подпружиненного в сторону закрытия поплавкового клапана, или в виде подпружиненного в сторону открытия золотникового клапана. Significant features of the invention are a body, a cover and parallel valves for gas discharge, while one of the valves for gas discharge is either in the form of a battery installed in its own case on the outside of the battery and spring-loaded towards the closing side of the float valve, or spring-loaded to the side opening the spool valve.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что один из клапанов для выпуска газа выполнен или в виде установленного в собственном корпусе снаружи на корпусе аккумулятора и подпружиненного в сторону закрытия поплавкового клапана, или в виде подпружиненного в сторону открытия золотникового клапана. A distinctive feature of the invention is that one of the valves for the release of gas is made either in the form of a battery installed in its own housing outside on the housing and spring-loaded towards the closing side of the float valve, or spring-loaded towards the opening of the slide valve.

На фиг.1 схематично представлен аккумулятор масла с клапанами для выпуска газа, разрез, на фиг.2 и 3 - выноски вариантов аккумулятора с поплавковым и золотниковым клапанами соответственно. Figure 1 schematically shows an oil accumulator with valves for the release of gas, a section, in Fig.2 and 3 are callouts of battery options with float and slide valves, respectively.

В варианте аккумулятора с поплавковым клапаном (см. фиг 1 и 2) в верхней части корпуса 1 с крышкой 2 (одной или двумя) над полостью 3 выполнено отверстие 4, в котором укреплен поплавковый клапан 5. Между корпусом 1 аккумулятора и корпусом 6 поплавкового клапана 5 установлено уплотнительное кольцо 7. Во внутренней полости 8 корпуса 6 размещен поплавок 9 с осью 10, в нижней части которой выполнены сверления 11 и 12, а в верхней части оси 10 выполнен запорный клапан 13. В нижней части корпуса 6 установлена втулка 14. Верхняя часть корпуса 6 закрыта крышкой 15 с втулкой 16, в которой выполнены сверления 17 и отверстие 18. Поплавок 9 с осью 10 оперт на пружину 19, установленную в корпусе 6. В верхней части корпуса 1 аккумулятора масла установлен также шариковый клапан 20. Выходной фланец (или штуцер 21) поплавкового клапана 5 и выходной штуцер 22 шарикового клапана 20 связаны гидролиниями 23 и 24 отвода газа из аккумулятора с гидролинией сброса загазованного масла из уплотнений компрессора в поплавковую камеру или в газоотделитель (на свечу). In the embodiment of the battery with a float valve (see FIGS. 1 and 2), in the upper part of the housing 1 with a cover 2 (one or two), a hole 4 is made above the cavity 3, in which the float valve 5 is fixed. Between the battery housing 1 and the float valve housing 6 5, a sealing ring 7 is installed. In the inner cavity 8 of the housing 6, a float 9 with an axis 10 is placed, in the lower part of which holes 11 and 12 are made, and a shut-off valve 13 is made in the upper part of the axis 10. A sleeve 14 is installed in the lower part of the housing 6. part of the housing 6 is closed with a cover 15 16, in which the holes 17 and the hole 18 are made. The float 9 with the axis 10 is supported by a spring 19 installed in the housing 6. A ball valve 20 is also installed in the upper part of the housing 1 of the oil accumulator 20. Outlet flange (or fitting 21) of the float valve 5 and the outlet fitting 22 of the ball valve 20 is connected by hydraulic lines 23 and 24 of the gas outlet from the accumulator to a discharge line of gas contaminated from the compressor seals into the float chamber or into the gas separator (to the candle).

В варианте аккумулятора с золотниковым клапаном (см. фиг.1 и 3) в верхней части корпуса 1 в отверстии 4 укреплен золотниковый клапан 5. Внутри корпуса 25 золотникового клапана 5 установлен золотник 26 с запорными кромками 27 и ввернута крышка 28 с отверстием 29. Между нижней цилиндрической частью корпуса 25 и корпусом 1 образован кольцевой зазор 30, а между поясками 31 и 32 золотника 26 и корпусом 25 выполнена полость 33. В нижней цилиндрической части корпуса 25 выполнены отверстия 34. Между поясками 31 и 32 золотника 26 и корпусом 25 выполнен кольцевой зазор 35. В верхней части полости 36 внутри корпуса 25 на нем выполнены седельные кромки 37 и отверстие 38. В полости 36 между корпусом 25 и золотником 26 установлена пружина 39. In the variant of the battery with a slide valve (see Figs. 1 and 3), a slide valve 5 is fixed in the hole 4 in the upper part of the housing 1. Inside the housing 25 of the slide valve 5, a slide valve 26 with locking edges 27 is installed and a cover 28 with a hole 29 is screwed in. Between an annular gap 30 is formed by the lower cylindrical part of the housing 25 and the housing 1, and a cavity 33 is made between the spools 31 and 32 of the spool 26 and the housing 25. Holes 34 are made in the lower cylindrical part of the housing 25. Between the springs 31 and 32 of the spool 26 and the housing 25 clearance 35. In A larger part of the cavity 36 inside the housing 25 is provided with saddle edges 37 and an opening 38. A spring 39 is installed in the cavity 36 between the housing 25 and the spool 26.

Работает аккумулятор масла следующим образом (см. фиг.1 и 2). The oil accumulator operates as follows (see figures 1 and 2).

Перед пуском компрессора включаются масляные насосы, и заполняется маслом маслосистема компрессора. При заполнении маслом аккумулятора из него вытесняется воздух (газ) в гидролинию сброса загазованного масла из уплотнений компрессора в поплавковую камеру или в газоотделитель (в зависимости от принятой схемы уплотнений компрессора) через расположенные в верхних точках аккумулятора шариковый 20 и поплавковый 5 клапаны, которые при прохождении через них воздуха (газа) открыты. Когда масло заполнит всю полость 3 аккумулятора, оно поступит во внутреннюю полость шарикового клапана 20 и, проходя через шариковый клапан, подхватывает шарик и прижимает его к седлу, запирая тем самым проход масла через него. Before starting the compressor, the oil pumps are turned on and the compressor oil system is filled with oil. When the battery is filled with oil, air (gas) is displaced from it into the gas discharge line from the compressor seals to the float chamber or to the gas separator (depending on the compressor compressor seal scheme) through the ball 20 and 5 float valves located at the top of the battery, which, when passing through them air (gas) are open. When the oil fills the entire cavity 3 of the accumulator, it enters the inner cavity of the ball valve 20 and, passing through the ball valve, picks up the ball and presses it to the seat, thereby blocking the passage of oil through it.

Для повышения надежности выпуска воздуха (газа) при заполнении аккумулятора маслом параллельно с шариковым клапаном 20 устанавливают поплавковый клапан 5, так как в шариковом клапане не исключена возможность подхватывания шарика воздухом (газом) и запирания им выходного отверстия преждевременно (когда аккумулятор еще не полностью заполнен маслом). Если использовать только поплавковый клапан, то нет возможности обеспечить необходимое проходное сечение клапана из-за недостаточной подъемной силы поплавка, ограниченной объемом поплавка. Относительно большое проходное сечение отверстия для удаления газа (воздуха) из аккумулятора необходимо для обеспечения не слишком медленного заполнения аккумулятора маслом и для обеспечения поступления газа "выдавливающего" масло из аккумулятора в систему смазки и уплотнения при аварийных ситуациях. Поплавковый клапан предлагаемой конструкции позволяет аккумулятору надежно заполниться полностью и осуществлять ревизию и настройку клапана, не снимая крышки аккумулятора. To increase the reliability of air (gas) discharge when filling the battery with oil, a float valve 5 is installed in parallel with the ball valve 20, since the ball valve does not exclude the possibility of catching the ball with air (gas) and blocking the outlet opening prematurely (when the battery is not completely filled with oil ) If you use only a float valve, then there is no way to provide the necessary flow area of the valve due to insufficient lifting force of the float, limited by the volume of the float. A relatively large bore of the hole for removing gas (air) from the accumulator is necessary to ensure that the accumulator is not too slowly filled with oil and to ensure that the gas “squeezes” the oil out of the accumulator into the lubrication and sealing system in emergency situations. The float valve of the proposed design allows the battery to fill completely reliably and to audit and adjust the valve without removing the battery cover.

Рассмотрим работу аккумулятора с поплавковым клапаном в варианте, изображенном на фиг.2. При заполнении аккумулятора маслом, воздух (газ) из полости 3 аккумулятора вытесняется через сверление 11 и 12 в полость 8 поплавкового клапана 5. Далее по зазору между поплавком 9 и внутренними боковыми поверхностями корпуса 6, через отверстия 17 во втулке 16 и отверстие 18 воздух (газ) выходит в гидролинию 23 и далее в гидролинию сброса загазованного масла (и далее в поплавковую камеру или газоотделитель). При отсутствии в полости 8 масла поплавок 9 занимает нижнее положение и запорный клапан 13 не закрывает отверстие 18. Поплавок 9 выполнен несамоплавающим (например, из оргстекла), поэтому нужна пружина 19, которая выполнена таким образом, что уравновешивает часть веса поплавка, обеспечивая, таким образом, возможность его всплытия при заполнении полости 8 маслом. При достижении маслом определенного уровня в полости 8 поплавок 9 всплывет и при дальнейшем подъеме уровня масла закроет запорным клапаном 13 выходное отверстие 18. Необходимое контактное давление при этом обеспечивается подъемной силой поплавка и перепадом давлений, который возникает между давлениями в полости 8 и в гидролинии 23 после закрытия отверстия 18 клапаном 13 (и закрытия шарикового клапана 20). В случае аварийной остановки насосов уплотнения (падения давления масла), сначала открывается шариковый клапан, а после падения уровня масла в аккумуляторе открывается и поплавковый клапан. Consider the operation of the battery with a float valve in the embodiment shown in figure 2. When filling the battery with oil, air (gas) from the cavity 3 of the battery is displaced through drilling 11 and 12 into the cavity 8 of the float valve 5. Then, through the gap between the float 9 and the inner side surfaces of the housing 6, through the holes 17 in the sleeve 16 and the hole 18 is air ( gas) enters the hydraulic line 23 and then into the gas discharge line of the gas (and then into the float chamber or gas separator). If there is no oil in the cavity 8, the float 9 is in the lower position and the shutoff valve 13 does not close the hole 18. The float 9 is made non-self-floating (for example, from plexiglass), so a spring 19 is needed that is designed in such a way that balances part of the weight of the float, providing such Thus, the possibility of its emergence when filling the cavity 8 with oil. When the oil reaches a certain level in the cavity 8, the float 9 will float and, with a further rise in the oil level, will close the outlet 18 with a shut-off valve 13. closing the hole 18 with the valve 13 (and closing the ball valve 20). In the event of an emergency stop of the seal pumps (oil pressure drop), the ball valve opens first, and after the oil level drops in the battery, the float valve opens.

В варианте аккумулятора с золотниковым клапаном (см. фиг.3) воздух (газ) из полости 3 аккумулятора при заполнении его маслом вытесняется по зазору 30, отверстию 34, зазору 35, отверстию 38 и далее в гидролинию сброса загазованного масла. После полного заполнения аккумулятора (полости 3) маслом далее оно поступает по зазору 30, отверстию 34 в полость 33 и далее идет по зазору 35. Из-за того, что плотность жидкости намного больше плотности газа (воздуха), возникает разность давлений в полостях 3 и 36. Благодаря этой разнице давлений золотник 26 поднимается вверх и запорные кромки 27 сядут на седельные кромки 37 - клапан закроется и будет поддерживаться в закрытом положении полным перепадом давлений в полостях 3 и 36. In the variant of the accumulator with a slide valve (see Fig. 3), air (gas) from the cavity 3 of the accumulator when it is filled with oil is displaced through the gap 30, hole 34, gap 35, hole 38 and then into the discharge line for gas contaminated oil. After the battery (cavity 3) is completely filled with oil, then it enters through the gap 30, the hole 34 into the cavity 33 and then goes through the gap 35. Due to the fact that the density of the liquid is much higher than the density of the gas (air), a pressure difference in the cavities 3 and 36. Due to this pressure difference, the spool 26 rises up and the locking edges 27 sit on the seat edges 37 — the valve closes and will be maintained in the closed position by a total pressure drop in cavities 3 and 36.

В случае аварийной остановки насосов уплотнения (падения давления масла) сначала открывается шариковый клапан, а после падения уровня масла откроется золотниковый клапан. In the event of an emergency stop of the seal pumps (oil pressure drop), the ball valve first opens, and after the oil level drops, the spool valve opens.

Claims

A centrifugal compressor oil accumulator comprising a housing, a cover, and gas exhaust valves installed in parallel, characterized in that one of the gas exhaust valves is either in the form of an accumulator installed in its own housing externally on the battery housing and spring-loaded toward closing the float valve, or in the form spring-loaded toward the opening of the spool valve.