RU2333398C2

RU2333398C2 - Centrifugal compressor unit

Info

Publication number: RU2333398C2
Application number: RU2005131184/06A
Authority: RU
Inventors: Пьер ЛАБУБ; Жан-Марк ПЮНЬЕ; Патрик ФРИЭ
Original assignee: Термодин
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2008-09-10
Also published as: RU2005131184A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: compressor unit includes engine 34, at least, one compressor 44 with driven shaft 54 driven rotor 38 of engine 34 and a set of wheels 46, 48, 50, 52 with blades fitted on driven shaft 54. The system formed by engine 34 and compressor 44 is arranged in common housing 55 sealed against the gas processed by the compressor unit. Unit housing 55 is formed by jointing together elements 55a, 55b of the said housing fastening engine 34 and compression stage of compressor 44. Elements 55a, 55b of housing 55 are rigidly interconnected and sealed. Rotor 38 of engine 34 and driven shaft 54 of compressor 44 are interconnected by a flexible connector 72 arranged in housing 55. The each of every shaft 54 are fixed by end bearing 40, 42, 56.

EFFECT: simplifying the removal of the engine or compression stages from the common housing with the rotor being kept in its housing by its bearings with no harm to its parts.

7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к турбокомпрессору или к мотор-компрессору и, в частности, к интегрированному мотор-компрессорному агрегату.The invention relates to a turbocharger or to a motor compressor and, in particular, to an integrated motor-compressor unit.

Как это можно видеть на приведенной фиг.1, интегрированные мотор-компрессорные агрегаты имеют в своем составе общий герметичный корпус 10, внутри которого размещен электрический двигатель 12 и компрессорный агрегат 14, например многоступенчатый компрессорный агрегат, который содержит систему снабженных лопатками колес, например колес 16, установленных на валу 18. Двигатель 12 приводит во вращательное движение ротор 20, причем ротор соединен с валом 18 компрессора 14 при помощи жесткого соединительного элемента 22. Подшипники 24, 26 и 28 используются для поддержания валов мотор-компрессорного агрегата. Вся описанная выше система размещена в общем корпусе 29.As can be seen in figure 1, the integrated motor-compressor units incorporate a common sealed housing 10, inside which is placed an electric motor 12 and a compressor unit 14, for example a multi-stage compressor unit, which contains a system of wheels equipped with vanes, for example wheels 16 mounted on the shaft 18. The motor 12 rotates the rotor 20, and the rotor is connected to the shaft 18 of the compressor 14 using a rigid connecting element 22. Bearings 24, 26 and 28 are used to maintain the shafts of the motor-compressor unit. The entire system described above is housed in a common housing 29.

В процессе функционирования турбокомпрессора подлежащий обработке газ, обозначенный позицией Е во входной части турбокомпрессора, поступает затем в последовательно расположенные ступени сжатия компрессорного агрегата, после чего поступает на выход S этого агрегата. При этом осевой подшипник 30 используется для предотвращения осевого перемещения компрессора 14 в процессе его функционирования.During the operation of the turbocompressor, the gas to be treated, indicated by the position E in the inlet part of the turbocompressor, then enters the compression stages of the compressor unit in series, after which it enters the output S of this unit. In this case, the axial bearing 30 is used to prevent axial movement of the compressor 14 during its operation.

Конструктивное решение такого типа позволяет существенно упростить линии валов компрессорного агрегата, поскольку в данном случае система, образованная двигателем, его ротором и его концевыми подшипниками, а также жестким соединительным элементом и осевым упором, располагается внутри корпуса и подвергается воздействию давления газа, имеющего место на входе в первую ступень сжатия. Кроме того, при таком конструктивном решении имеется возможность оснастить упомянутую линию валов несколькими ступенями сжатия, ограничивая при этом ее длину.A constructive solution of this type can significantly simplify the shaft lines of the compressor unit, since in this case the system formed by the engine, its rotor and its end bearings, as well as the rigid connecting element and axial stop, is located inside the casing and is exposed to the gas pressure at the inlet in the first stage of compression. In addition, with this design solution, it is possible to equip the said line of shafts with several compression stages, while limiting its length.

Однако такая конструкция обладает существенным недостатком, который заключается в том, что в процессе ее сборки необходимо размещать ротор двигателя и ведомый вал компрессора строго по одной линии. Кроме того, жесткое соединение ротора двигателя и вала компрессора существенно ухудшает вибрационные характеристики линии валов.However, this design has a significant drawback, which consists in the fact that during its assembly it is necessary to place the engine rotor and the driven shaft of the compressor in exactly one line. In addition, the rigid connection of the rotor of the engine and the compressor shaft significantly affects the vibrational characteristics of the line of shafts.

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы устранить отмеченные выше недостатки.The technical task of the invention is to eliminate the above disadvantages.

Таким образом, объектом предлагаемого изобретения является центробежный компрессорный агрегат, имеющий в своем составе двигатель, по меньшей мере, один компрессор, содержащий ведомый вал, приводимый во вращательное движение ротором упомянутого двигателя, и систему, состоящую из, по меньшей мере, двух колес с лопатками, установленных на упомянутом ведомом валу, причем система, образованная двигателем и компрессором, размещается в общем корпусе, герметичном по отношению к газу, обрабатываемому данным компрессорным агрегатом.Thus, the object of the invention is a centrifugal compressor unit, comprising an engine, at least one compressor, comprising a driven shaft rotationally driven by the rotor of said engine, and a system consisting of at least two wheels with vanes mounted on said driven shaft, the system formed by the engine and compressor being housed in a common housing sealed with respect to the gas processed by this compressor unit.

Ротор двигателя и ведомый вал компрессора связаны между собой при помощи гибкого соединительного элемента, располагающегося в упомянутом корпусе.The rotor of the engine and the driven shaft of the compressor are interconnected by means of a flexible connecting element located in the said housing.

В этом случае имеется возможность преодолеть неустранимую в других условиях проблему расположения строго на одной линии ведущего вала двигателя и ведомого вала компрессора. Кроме того, ротор двигателя и вал компрессора при этом сохраняют свойственные им вибрационные характеристики в той мере, в какой эти элементы линии валов компрессорного агрегата, по существу, остаются механически развязанными.In this case, it is possible to overcome the problem that cannot be resolved in other conditions, when it is located strictly on one line of the drive shaft of the engine and the drive shaft of the compressor. In addition, the rotor of the engine and the compressor shaft at the same time retain their vibrational characteristics to the extent that these elements of the shaft line of the compressor unit essentially remain mechanically decoupled.

В соответствии с другой характеристикой предлагаемого изобретения упомянутый герметичный корпус имеет в своем составе несколько элементов, жестко и герметично соединенных между собой, причем каждый такой элемент корпуса заключает в себе двигатель или компрессор.In accordance with another characteristic of the invention, said sealed housing comprises several elements rigidly and hermetically connected to each other, each such housing element enclosing an engine or compressor.

Для того чтобы облегчить сборку предлагаемого компрессорного агрегата, его корпус снабжен отверстием, выполненным между примыкающими друг к другу элементами корпуса и предназначенным для обеспечения доступа к упомянутому гибкому соединительному элементу, причем указанное отверстие снабжено герметичными средствами его перекрытия.In order to facilitate the assembly of the proposed compressor unit, its casing is provided with an opening made between adjacent housing elements and designed to provide access to said flexible connecting element, said opening being provided with hermetic means of overlapping it.

В соответствии с различными способами осуществления предлагаемого изобретения упомянутый гибкий соединительный элемент представляет собой соединительный элемент с мембраной, или соединительный элемент с гибкой пластиной, или соединительный элемент с поддающимся скручиванию валом.In accordance with various methods of implementing the invention, said flexible connecting element is a connecting element with a membrane, or a connecting element with a flexible plate, or a connecting element with a twistable shaft.

Предпочтительно каждый конец упомянутого ведомого вала компрессора и ротора двигателя удерживается соответствующим концевым подшипником, который может быть жестко связан с корпусом данного агрегата. Так, например, указанные концевые подшипники могут представлять собой радиальные магнитные подшипники.Preferably, each end of said driven shaft of the compressor and the rotor of the engine is held by a corresponding end bearing, which can be rigidly connected to the housing of this unit. Thus, for example, said end bearings may be radial magnetic bearings.

В соответствии с еще одной характеристикой предлагаемого изобретения компрессорный агрегат имеет в своем составе осевой упор, в который упирается ведомый вал компрессора в процессе функционирования данного турбокомпрессорного агрегата. Этот упор представляет собой, например, магнитный упор.In accordance with another characteristic of the invention, the compressor unit includes an axial stop against which the driven shaft of the compressor abuts during the operation of this turbocompressor unit. This emphasis is, for example, a magnetic emphasis.

Другие цели, характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из описания не являющихся ограничительными примеров его осуществления, приводимого со ссылками на прилагаемые фигуры, в числе которых:Other objectives, characteristics and advantages of the invention will be better understood from the description of non-limiting examples of its implementation, given with reference to the accompanying figures, including:

фиг.1, упоминавшаяся выше, представляет собой схематический вид общей структуры компрессорного агрегата в соответствии с существующим уровнем техники в данной области;figure 1, mentioned above, is a schematic view of the General structure of the compressor unit in accordance with the existing level of technology in this field;

фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую общую структуру компрессорного агрегата в соответствии с предлагаемым изобретением;figure 2 is a block diagram illustrating the General structure of the compressor unit in accordance with the invention;

фиг.3 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий другой способ реализации компрессорного агрегата в соответствии с предлагаемым изобретением;figure 3 is a schematic view illustrating another method of implementing a compressor unit in accordance with the invention;

фиг.4 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий третий способ реализации компрессорного агрегата в соответствии с предлагаемым изобретением;4 is a schematic view illustrating a third method for implementing a compressor unit in accordance with the invention;

фиг.5 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий четвертый способ реализации компрессорного агрегата в соответствии с предлагаемым изобретением;5 is a schematic view illustrating a fourth method for implementing a compressor unit in accordance with the invention;

фиг.6 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий пятый способ реализации компрессорного агрегата в соответствии с предлагаемым изобретением.6 is a schematic view illustrating a fifth method for implementing a compressor unit in accordance with the invention.

Как это можно видеть на фиг.2, мотор-компрессорный агрегат в соответствии с предлагаемым изобретением, обозначенный в целом позицией 32, главным образом имеет в своем составе электрический двигатель 34, обладающий высокой скоростью вращения (от 6000 до 16000 оборотов в минуту), запитываемый от вариатора частоты электрического тока и имеющий в своем составе статор 36 и ротор 38, удерживаемый двумя концевыми подшипниками 40 и 42, и компрессорный агрегат 44, содержащий систему колес с лопатками 46, 48, 50 и 52, установленных на ведомом валу 54. Этот мотор-компрессорный агрегат смонтирован на крепежном основании (не показано) и располагается внутри упомянутого общего корпуса 55, герметичного по отношению к газу, обрабатываемому данным турбокомпрессором.As can be seen in figure 2, the motor-compressor unit in accordance with the invention, indicated generally by 32, mainly comprises an electric motor 34 having a high rotation speed (from 6,000 to 16,000 rpm), powered from the electric current frequency variator and incorporating a stator 36 and a rotor 38 held by two end bearings 40 and 42, and a compressor unit 44 comprising a system of wheels with vanes 46, 48, 50 and 52 mounted on a driven shaft 54. This motor -compress the weed unit is mounted on a mounting base (not shown) and is located inside the aforementioned common housing 55, sealed with respect to the gas processed by this turbocharger.

Мотор-компрессорный агрегат 44 в соответствии с предлагаемым изобретением может содержать любое число таких колес с лопатками или, как будет показано ниже, может характеризоваться другим расположением упомянутых колес с лопатками.The motor-compressor unit 44 in accordance with the invention may contain any number of such wheels with vanes or, as will be shown below, may be characterized by a different arrangement of the said wheels with vanes.

Как можно видеть на фиг.2, упомянутый корпус 55 образован соединением жестко связанных между собой элементов этого корпуса 55а и 55b, каждый из которых обеспечивает опору и защиту двигателя или одной из ступеней сжатия и закреплен при помощи соответствующих пригодных в данном случае средств крепления.As can be seen in FIG. 2, said housing 55 is formed by connecting rigidly interconnected elements of this housing 55a and 55b, each of which provides support and protection for the engine or one of the compression stages and is secured using appropriate mounting means suitable in this case.

Вал компрессора 44 вращается в подшипниках 56. Отверстие 58 подачи газа в турбокомпрессор 32, выполненное в корпусе, открывается на уровне первой ступени сжатия, образованной колесом с лопатками и обозначенной позицией 46, тогда как выходное отверстие 60, собирающее газ, обработанный турбокомпрессором, располагается на выходе из последней ступени сжатия, образованной колесом с лопатками и обозначенной позицией 52, как это показано стрелками F.The compressor shaft 44 rotates in bearings 56. The gas supply opening 58 to the turbocharger 32, made in the housing, opens at the level of the first compression stage formed by the blade wheel and indicated at 46, while the outlet 60 collecting gas processed by the turbocompressor is located on the exit from the last compression stage formed by the blade wheel and indicated by 52, as shown by arrows F.

Для того чтобы противодействовать усилиям, возникающим в процессе функционирования ступени сжатия 44, осевой упор 62, жестко связанный с ведомым валом компрессора, располагается между двумя неподвижными подшипниками 66 и 68 таким образом, чтобы ограничивать осевое смещение этого ведомого вала 54 ступени 44 компрессора совместно с поршнем осевого аэродинамического уравновешивания 70.In order to counteract the forces arising during the operation of the compression stage 44, an axial stop 62, rigidly connected to the driven shaft of the compressor, is located between the two stationary bearings 66 and 68 so as to limit the axial displacement of this driven shaft 54 of the compressor stage 44 together with the piston axial aerodynamic balancing 70.

Гибкий соединительный элемент 72 обеспечивает соединение ротора 38 двигателя 34 с ведомым валом 54 ступени 44 компрессора. Такой гибкий соединительный элемент 72 может быть реализован либо на основе соединения мембранного типа, либо на основе соединения с гибкой пластиной, либо на основе соединения с использованием поддающегося скручиванию вала. Однако может быть применен и любой другой тип гибкого соединения, адаптированный для использования в рассматриваемом здесь случае. Тем не менее, следует отметить, что вариант гибкого соединительного элемента, выполненного с использованием поддающегося скручиванию вала, позволяет снизить потери, возникающие в результате вентиляции, уменьшить уровень создаваемого компрессором акустического шума и более легко распространять осевое толкающее усилие, создаваемое двигателем.A flexible coupling 72 provides a connection between the rotor 38 of the engine 34 and the driven shaft 54 of the compressor stage 44. Such a flexible connecting element 72 can be implemented either on the basis of a membrane-type connection, or on the basis of a connection with a flexible plate, or on the basis of a connection using a torsion-resistant shaft. However, any other type of flexible joint adapted for use in the case considered here may also be used. However, it should be noted that a flexible connection element made using a torsion-resistant shaft can reduce the losses resulting from ventilation, reduce the level of acoustic noise generated by the compressor, and more easily distribute the axial thrust created by the engine.

Для обеспечения доступа к этому гибкому соединительному элементу 72 корпус компрессора снабжен отверстием 76, которое открывается против зоны соединения между ротором 38 двигателя и ведомым валом 54 компрессора. Это отверстие связано со съемным устройством его герметичного перекрытия 78.To provide access to this flexible connecting element 72, the compressor housing is provided with an opening 76 that opens against the connection zone between the engine rotor 38 and the compressor driven shaft 54. This hole is connected with a removable device of hermetic overlap 78.

И, наконец, следует отметить, что вся внутренняя полость турбокомпрессора, в том числе и гибкий соединительный элемент 72, омывается газом, обрабатываемым данным компрессором. В частности, во внутреннем объеме турбокомпрессора не предусмотрена никакая герметизация выхода вала, но используются только вращающиеся уплотнительные прокладки 80, которые подвергаются воздействию небольшой разности давлений и которые выполнены, например, в виде вращающихся уплотнительных прокладок лабиринтного типа и действуют в процессе функционирования компрессора. Для того чтобы ограничить потери в результате вентиляции, двигатель находится под давлением всасывания компрессора и организуется циркуляция газа для обеспечения охлаждения этого двигателя.And finally, it should be noted that the entire internal cavity of the turbocompressor, including the flexible connecting element 72, is washed by the gas processed by this compressor. In particular, no sealing of the shaft outlet is provided for in the internal volume of the turbocharger, but only rotating gaskets 80 are used, which are subjected to a small pressure difference and which are made, for example, in the form of labyrinth type rotating gaskets and operate during the operation of the compressor. In order to limit losses due to ventilation, the engine is under compressor suction pressure and gas circulation is organized to ensure cooling of this engine.

Также следует отметить, что радиальные подшипники 40, 42 и 56, используемые для удержания роторов, не требуют питания смазывающей жидкостью. В том случае, когда используют активные магнитные подшипники, эти подшипники управляются с возможностью их адаптации к динамическим характеристикам ротора двигателя или ведомого вала 54 компрессора, удержание которых эти подшипники обеспечивают, то есть таким образом, чтобы они обычно были жесткими со стороны двигателя и обычно были гибкими со стороны ведомого вала компрессора.It should also be noted that the radial bearings 40, 42 and 56 used to hold the rotors do not require lubricating fluid. When active magnetic bearings are used, these bearings are controlled so that they can adapt to the dynamic characteristics of the engine rotor or compressor output shaft 54, the holding of which these bearings provide, that is, in such a way that they are usually rigid on the motor side and usually flexible on the side of the driven shaft of the compressor.

Для того чтобы передать усилия, связанные с функционированием данного компрессорного агрегата, на корпус этого агрегата, подшипники 40, 42 и 56 жестко зафиксированы по отношению к этому корпусу. Эти усилия образованы радиальными усилиями, связанными с весом данной конструкции, динамическими радиальными усилиями, связанными с остаточной несбалансированностью вращающихся деталей, и осевыми усилиями, связанными с результирующей аэродинамического толкающего усилия, воздействующего на ступени сжатия. Эти подшипники допускают, кроме того, некоторое радиальное смещение ротора двигателя или ведомого вала компрессора, удерживаемого этими подшипниками, для того, чтобы обеспечить возможность выравнивания этих элементов вдоль одной линии валов при выполнении технического обслуживания.In order to transfer the forces associated with the operation of this compressor unit to the housing of this unit, bearings 40, 42 and 56 are rigidly fixed in relation to this housing. These forces are formed by the radial forces associated with the weight of the structure, the dynamic radial forces associated with the residual imbalance of the rotating parts, and the axial forces associated with the resulting aerodynamic pushing force acting on the compression stages. These bearings also allow a certain radial displacement of the rotor of the engine or the driven shaft of the compressor held by these bearings in order to ensure that these elements can be aligned along the same line of shafts during maintenance.

Как уже было сказано выше, корпус данного агрегата образован соединением элементов этого корпуса, обеспечивающих соответственно удержание двигателя и удержание ступеней сжатия компрессора, причем эти элементы корпуса соединены друг с другом жестко и герметично. При этом взаимно противоположные концы 82 и 84 сформированного таким образом корпуса перекрыты с одной стороны зафиксированной при помощи болтов донной части 86, на которой закреплены подшипники 40 двигателя 38, а с другой стороны при помощи второй донной части 88, на которой удерживается подшипник 56, в котором вращается ведомый вал 54, и поршень уравновешивания 70, причем эта донная часть закреплена на корпусе, например, при помощи разрезного распорного кольца 90.As already mentioned above, the housing of this unit is formed by the connection of the elements of this housing, respectively providing engine retention and retention of the compressor compression stages, and these housing elements are connected to each other rigidly and tightly. In this case, the mutually opposite ends 82 and 84 of the housing thus formed are overlapped on one side of the bottom part 86 fixed by bolts, on which the bearings 40 of the motor 38 are fixed, and on the other hand, by the second bottom part 88, on which the bearing 56 is held, which rotates the driven shaft 54, and the balancing piston 70, and this bottom part is fixed to the housing, for example, using a split spacer ring 90.

Предлагаемое изобретение, в соответствии с которым используется электрический двигатель и компрессорный агрегат, размещенные в общем герметичном корпусе, и ведущий и ведомый валы которых соответственно соединены друг с другом при помощи гибкого соединительного элемента, располагающегося в атмосфере газа, обрабатываемого данным турбокомпрессором, представляет множество преимуществ.The present invention, in accordance with which an electric motor and compressor unit are located in a common sealed housing, and the drive and driven shafts of which are respectively connected to each other by means of a flexible connecting element located in the atmosphere of the gas processed by this turbocompressor, presents many advantages.

Прежде всего, каждый из роторов, то есть ротор двигателя и ротор компрессорного агрегата, сохраняет присущие ему вибрационные характеристики. Следует отметить, что ротор двигателя в целом представляет собой ротор жесткого типа с первой критической скоростью изгиба, превышающей скорость вращения. Ротор компрессора обычно представляет собой ротор гибкого типа с критической скоростью изгиба, меньшей, чем максимальная скорость его вращения. Таким образом, исключается создание фактически спаренных режимов изгиба между двумя этими роторами, что может в процессе функционирования агрегата привести к развитию горячих точек на роторе двигателя, образующих неконтролируемую фазовую и амплитудную термическую несбалансированность.First of all, each of the rotors, that is, the rotor of the engine and the rotor of the compressor unit, retains its inherent vibration characteristics. It should be noted that the rotor of the engine as a whole is a hard rotor with a first critical bending speed exceeding the rotation speed. The compressor rotor is usually a flexible type rotor with a critical bending speed less than its maximum rotation speed. Thus, the creation of virtually paired bending modes between these two rotors is excluded, which can lead to the development of hot spots on the motor rotor, which form an uncontrolled phase and amplitude thermal imbalance during the operation of the unit.

Кроме того, в результате реализованной таким образом механической развязки облегчается динамическое уравновешивание двух роторов.In addition, as a result of the mechanical isolation implemented in this way, the dynamic balancing of the two rotors is facilitated.

В то же время, наличие гибкого соединительного элемента облегчает позиционирование первой собственной частоты кручения и содействует, кроме того, снижению возмущающих воздействий на конце вала компрессора в случае возникновения электрического короткого замыкания на клеммах двигателя.At the same time, the presence of a flexible connecting element facilitates the positioning of the first natural torsion frequency and, in addition, helps to reduce disturbance at the end of the compressor shaft in the event of an electrical short circuit at the motor terminals.

В то же время для обеспечения технического обслуживания упомянутое гибкое соединение может быть разъединено с использованием отверстия 76, проходящего сквозь корпус данного агрегата, и каждый из роторов и ведомый вал может быть извлечен из корпуса, тогда как другой ротор или вал при этом может удерживаться двумя своими подшипниками. Таким образом, роторы и ведомый вал оказываются защищенными в процессе выполнения этой операции, причем повторный монтаж снятого элемента оказывается значительно более быстрым, а выравнивание и динамическое уравновешивание оказываются облегченными вследствие того, что имеется доступ к двум центральным плоскостям на каждом конце вала.At the same time, to ensure maintenance, the said flexible connection can be disconnected using an opening 76 passing through the housing of this unit, and each of the rotors and the driven shaft can be removed from the housing, while the other rotor or shaft can be held by two bearings. Thus, the rotors and the driven shaft are protected during this operation, and the re-assembly of the removed element is much faster, and the alignment and dynamic balancing are facilitated due to the fact that there is access to two central planes at each end of the shaft.

В то же время использование закрепленной при помощи болтов донной части, располагающейся с одной стороны упомянутого корпуса, и донной части, закрепленной при помощи раздвижных разрезных колец, с другой стороны этого корпуса для его перекрытия позволяет облегчить разборку данного турбокомпрессора. Действительно, для того чтобы приступить к такой разборке, следует, прежде всего, снять закрепленную при помощи болтов донную часть 86 и извлечь двигательный агрегат 34.At the same time, the use of a bottom fixed with bolts located on one side of the said housing and a bottom fixed with sliding split rings on the other side of this housing for its overlap makes it easier to disassemble this turbocharger. Indeed, in order to begin such a disassembly, it is necessary, first of all, to remove the bottom part 86 fixed with bolts and remove the motor unit 34.

Что касается компрессорного агрегата 44, последний выполнен таким образом, чтобы любая система ротор - диафрагма могла быть извлечена из корпуса одновременно с донной частью 88, без отсоединения корпуса от его основания и без отсоединения трубопроводов транспортировки обрабатываемого газа. Следует отметить, что в процессе выполнения этих операций разборки и сборки роторы опираются на соответствующие им подшипники без всякой опасности повреждения вращающихся деталей, а также деталей статора, которые в противном случае могут входить в механический контакт с роторами в процессе выполнения этих операций.As for the compressor unit 44, the latter is designed so that any rotor-diaphragm system can be removed from the housing simultaneously with the bottom part 88, without disconnecting the housing from its base and without disconnecting the pipelines for transporting the processed gas. It should be noted that in the process of performing these disassembly and assembly operations, the rotors are supported on their bearings without any risk of damage to rotating parts, as well as stator parts, which otherwise could come into mechanical contact with the rotors during these operations.

И, наконец, следует отметить, что предлагаемое изобретение не ограничивается описанным выше способом его осуществления.And finally, it should be noted that the invention is not limited to the method of its implementation described above.

Действительно, несмотря на то, что на фиг.2 схематически представлен турбокомпрессор, снабженный многоступенчатым компрессором, интегрированным в одну линию с одной единственной секцией сжатия и с четырьмя ступенями сжатия, предлагаемое изобретение применяется также и к другим типам мотор-компрессорных агрегатов, например к мотор-компрессорным агрегатам с двумя расположенными на одной линии секциями сжатия S1 и S2, каждая из которых содержит, например, две ступени сжатия и в каждой из которых обеспечивается сжатие обрабатываемого газа, например, с обеспечением промежуточного охлаждения этого газа. В этом случае в корпусе агрегата предусматриваются два входных отверстия Е'1 и Е'2 и два выходных отверстия S'1 и S'2, располагающихся против входа и выхода каждой из этих секций сжатия (см. фиг.3).Indeed, despite the fact that figure 2 schematically shows a turbocharger equipped with a multi-stage compressor integrated in one line with one single compression section and with four compression stages, the present invention also applies to other types of motor-compressor units, for example, to a motor -compressor units with two compression sections S1 and S2 located on the same line, each of which contains, for example, two compression stages and in each of which compression of the gas to be treated is provided, n example, with providing the intermediate cooling of the gas. In this case, two inlet openings E'1 and E'2 and two outlet openings S'1 and S'2, located opposite the inlet and outlet of each of these compression sections, are provided for in the unit body (see FIG. 3).

В этом случае, как это можно видеть на фиг.3, первая ступень сжатия одной из секций S2 может быть расположена против второй ступени сжатия другой секции S1.In this case, as can be seen in FIG. 3, the first compression stage of one of the sections S2 can be located against the second compression stage of the other section S1.

И, наоборот, как это можно видеть на фиг.4, для конфигурации, известной под наименованием "back to back", первые ступени сжатия каждой из секций S1 и S2 могут быть расположены рядом одна с другой.Conversely, as can be seen in FIG. 4, for the configuration known as “back to back”, the first compression stages of each of the sections S1 and S2 can be located next to each other.

И, наконец, следует отметить, что, как это можно видеть на фиг.5, предлагаемое изобретение применяется также к конструктивному решению, в соответствии с которым используют располагающиеся в одном общем корпусе двигатель 34 и два компрессорных агрегата 44' и 44'', каждый из которых снабжен последовательно расположенными ступенями сжатия 46', 48', 50', 52' и 46'', 48'', 50'', 52'', каждая из которых смонтирована на ведомых валах 54' и 54'', причем эти ведомые валы 54' и 54'' закреплены на двух взаимно противоположных концах ротора 38 двигателя с использованием гибких соединительных элементов 72' и 72''. В данном варианте конструктивного решения с использованием двух агрегатов сжатия может быть использовано одно или другое расположение ступеней сжатия, которые были описаны выше со ссылками на фиг.2-4.And finally, it should be noted that, as can be seen in Fig. 5, the present invention also applies to the constructive solution, in accordance with which an engine 34 and two compressor units 44 'and 44' 'located in one common housing are used, each of which is equipped with sequentially arranged compression steps 46 ', 48', 50 ', 52' and 46 '', 48 '', 50 '', 52 '', each of which is mounted on the driven shafts 54 'and 54' ', and these driven shafts 54 'and 54' 'are mounted on two mutually opposite ends of the motor rotor 38 using flexible couplings tional elements 72 'and 72' '. In this embodiment, the design using two compression units can be used one or the other arrangement of the compression stages, which were described above with reference to Fig.2-4.

В этом случае и в соответствии с данным конструктивным решением, согласно которому компрессорные агрегаты располагаются по одну и по другую стороны от двигателя, давление газа, имеющее место в двигателе, будет представлять собой давление всасывания со стороны низкого давления.In this case, and in accordance with this design decision, according to which the compressor units are located on one and the other sides of the engine, the gas pressure that takes place in the engine will be the suction pressure from the low pressure side.

Возможно также, чтобы каждый из агрегатов сжатия обладал средствами извлечения газа или устройствами повторной инжекции газа, что существенно повышает количество возможных комбинаций расположения.It is also possible that each of the compression units has gas extraction means or gas re-injection devices, which significantly increases the number of possible location combinations.

И, наконец, следует отметить, что предлагаемое изобретение, описанное выше, в дополнение к сохранению динамических характеристик роторов позволяет полностью исключить утечки газа из данного агрегата наружу.And finally, it should be noted that the present invention described above, in addition to maintaining the dynamic characteristics of the rotors, can completely eliminate gas leakage from this unit to the outside.

Это изобретение позволяет также отказаться от использования уплотнительных прокладок герметизации и связанных с ними вспомогательных систем контроля.This invention also makes it possible to abandon the use of sealing gaskets of sealing and associated auxiliary control systems.

Claims

1. A centrifugal compressor unit comprising an engine (34), at least one compressor (44; 44 ', 44' ') containing a driven shaft (54; 54', 54 ''), driven in rotational motion the rotor (38) of the aforementioned engine, and a system of wheels with vanes mounted on the said driven shaft, the system formed by the engine and the compressor being housed in a common housing (55), which is sealed against the gas processed by this compressor unit, while the housing of the unit formed by connecting the elements of this housing, providing respectively, holding the engine and holding the compression stages of the compressor, and these housing elements are connected to each other rigidly and tightly, while the rotor of the engine and the driven shaft of the compressor are interconnected by means of a flexible connecting element (72; 72 ', 72' ') located in said housing, and the ends of each shaft are held by an end bearing.

2. The compressor unit according to claim 1, characterized in that the casing is provided with an opening (76) made between adjacent housing elements to provide access to the flexible connecting element, said opening being provided with means for its tight sealing (78).

3. The compressor unit according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the flexible connecting element (72; 72 ', 72' ') is a connecting element, which is either a connection with a membrane, or a connection with a flexible plate, or a connection with twistable shaft.

4. The compressor unit according to claim 1, characterized in that each end bearing (40, 42, 56) is rigidly connected to the housing.

5. The compressor unit according to claim 1, characterized in that the end bearings are radial magnetic bearings.

6. The compressor unit according to claim 1, characterized in that it includes an axial stop (62), against which the driven shaft of the compressor abuts during the operation of this turbocompressor unit.

7. The compressor unit according to claim 6, characterized in that the axial stop (62) is a magnetic stop.