RU2422735C1 - Turbo-expander set - Google Patents
Turbo-expander set Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422735C1 RU2422735C1 RU2010115957/06A RU2010115957A RU2422735C1 RU 2422735 C1 RU2422735 C1 RU 2422735C1 RU 2010115957/06 A RU2010115957/06 A RU 2010115957/06A RU 2010115957 A RU2010115957 A RU 2010115957A RU 2422735 C1 RU2422735 C1 RU 2422735C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- chamber
- turbine
- gas
- gas outlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к комбинированным системам нагрева и охлаждения.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to combined heating and cooling systems.
Известен турбодетандерный агрегат, включающий силовой наружный корпус и внутренний корпус, в котором установлен общий для компрессорной и турбинной ступеней вал, причем силовой наружный корпус с элементами внутреннего корпуса образует четыре последовательно расположенные камеры: камеру входа газа в компрессор, камеру выхода газа из компрессора, камеру выхода газа из турбины и камеру входа газа в турбину (см. патент RU 2200916, кл. F25B 11/00, опубл. 20.03.2003).A turboexpander unit is known, including a power outer casing and an inner casing, in which a shaft common to the compressor and turbine stages is installed, and the power outer casing with elements of the inner casing forms four successive chambers: a gas inlet chamber for the compressor, a gas outlet chamber for the compressor, a chamber the gas outlet from the turbine and the gas inlet chamber of the turbine (see patent RU 2200916, class F25B 11/00, published March 20, 2003).
Недостатками известного устройства являются большие нагрузки на вал и относительно небольшая критическая частота вращения.The disadvantages of the known device are large loads on the shaft and a relatively small critical speed.
Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении эффективности и работоспособности агрегата.The objective of the invention is to remedy these disadvantages. The technical result is to increase the efficiency and efficiency of the unit.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в турбодетандерном агрегате, включающем силовой наружный корпус и внутренний корпус, в котором установлен общий для компрессорной и турбинной ступеней вал, силовой наружный корпус с элементами внутреннего корпуса образует четыре последовательно расположенные камеры: камеру выхода газа из компрессора, камеру входа газа в компрессор, камеру входа газа в турбину и камеру выхода газа из турбины, а ось вала, совпадающая с осью расточки силового корпуса, расположена вертикально, причем силовой наружный корпус выполнен в виде единой детали, образующей полость, закрытую в верхней части крышкой, при этом камера выхода газа компрессорной ступени расположена непосредственно под указанной крышкой.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a turboexpander unit including a power outer casing and an inner casing, in which a shaft common to the compressor and turbine stages is installed, the power outer casing with the elements of the inner casing forms four sequentially arranged chambers: a gas outlet chamber from the compressor, the gas inlet chamber to the compressor, the gas inlet chamber to the turbine and the gas outlet chamber from the turbine, and the shaft axis, coinciding with the axis of the bore of the power casing, is located in rtikalno, wherein the outer strength housing is made in a single piece, forming a cavity closed at the top of the lid, wherein the gas discharge chamber of the compressor stage located immediately below said lid.
На фиг.1 представлено поперечное сечение предлагаемого агрегата;Figure 1 presents a cross section of the proposed unit;
на фиг.2 - его общий вид.figure 2 - its General view.
Турбодетандерный агрегат содержит силовой наружный корпус 1, выполненный в виде единой детали, которая образует полость с крышкой 2 в верхней части, и внутренний корпус 3. В корпусе 3, представляющем собой единый монтажный и рабочий узел, установлен общий для компрессорной 4 и турбинной 5 ступеней вал 6, установленный на радиальных 7 и осевых 8 подшипниковых опорах, ось которого совпадает с осью расточки силового корпуса 1 и расположена вертикально. Радиальная 7 и осевая 8 подшипниковые опоры закреплены в верхней и нижней частях внутреннего корпуса 3. Силовой корпус 1 с элементами внутреннего корпуса 2 образует четыре камеры, последовательно расположенные сверху вниз в следующем порядке: камеру выхода газа из компрессора 9, камеру входа газа в компрессор 10, камеру входа газа в турбину 11 и камеру выхода газа из турбины 12.The turboexpander unit contains a power
Указанное расположение камер уменьшает теплопотоки между ступенями. Дело в том, что наиболее горячим в турбодетандерном агрегате является поток газа на выходе из компрессора, а наиболее холодным - поток газа на выходе из турбины. Если камера выхода из компрессора является смежной с камерой входа или выхода из турбины, то теплоприток в газ турбины через корпус и разделительные стенки камер является максимальным. Это приводит к снижению холодопроизводительности и, следовательно, эффективности. Расположение выходной камеры компрессора с внешней стороны корпуса приводит к уменьшению подвода тепла к газу турбины и увеличению его радиации в атмосферу, температура которой ниже температуры газа на выходе из компрессора. Расположение камеры входа газа в компрессор рядом с камерой входа в турбину прерывает теплопереток от компрессора к турбине.The indicated arrangement of the chambers reduces heat fluxes between the steps. The fact is that the hottest gas in the turboexpander unit is the gas flow at the outlet of the compressor, and the coldest gas flow at the outlet of the turbine. If the chamber for exiting the compressor is adjacent to the chamber for entering or exiting the turbine, then the heat gain into the turbine gas through the housing and the separation walls of the chambers is maximum. This leads to a decrease in cooling capacity and, therefore, efficiency. The location of the compressor outlet chamber on the outside of the housing leads to a decrease in the supply of heat to the turbine gas and an increase in its radiation into the atmosphere, the temperature of which is lower than the temperature of the gas at the compressor outlet. The location of the gas inlet chamber of the compressor near the turbine inlet chamber interrupts the heat transfer from the compressor to the turbine.
Предлагаемый агрегат работает следующим образом.The proposed unit operates as follows.
Газ из напорной магистрали поступает на вход в турбинную ступень 5. При расширении газа в турбине его температура и давление понижается. Расширенный и охлажденный газ поступает в (отводящую магистраль) теплообменное или сепарационное оборудование, где используется выработанный турбиной холод для технологии охлаждения газа. Мощность, вырабатываемая турбиной, идет на привод кинетически связанной с ней компрессорной ступени 4, где газ сжимается, после чего охлаждается с помощью внешних устройств и поступает в отводящую магистраль. В зависимости от используемой технологической схемы компрессор может располагаться как на линии входа, так и на линии выхода газа из агрегата. Вертикальная установка ротора приводит к существенному уменьшению нагрузки (пульсирующей на каждый оборот) на радиальные подшипники и, следовательно, позволяет повысить критическую частоту вращения (в 4-10 раз по сравнению с горизонтальной установкой). Кроме того, уменьшаются потери на трение и затраты электроэнергии, снижается выработка радиальных уплотнений вала и улучшается его динамика (раскачка). Выполнение силового корпуса в виде единой детали упрощает монтаж, так как благодаря самоцентровке при вставке внутреннего корпуса отпадает необходимость в специальных приспособлениях.Gas from the pressure line enters the entrance to the turbine stage 5. As the gas expands in the turbine, its temperature and pressure decreases. Expanded and cooled gas enters the (discharge line) heat exchange or separation equipment, where the turbine generated cold is used for gas cooling technology. The power generated by the turbine goes to the drive of the kinetically associated
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010115957/06A RU2422735C1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | Turbo-expander set |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010115957/06A RU2422735C1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | Turbo-expander set |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2422735C1 true RU2422735C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010115957/06A RU2422735C1 (en) | 2010-04-22 | 2010-04-22 | Turbo-expander set |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2422735C1 (en) |
-
2010
- 2010-04-22 RU RU2010115957/06A patent/RU2422735C1/en active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6464469B1 (en) | Cooling system for electromagnetic bearings of a turbocompressor | |
US6390789B1 (en) | Cooling means for the motor of a turbocompressor | |
EP1801518A4 (en) | Air refrigerant type cooling apparatus and air refrigerant cold system using the same | |
CN103036361B (en) | Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit (TRT) | |
KR20110033793A (en) | Cooling system for a gas turbine and corresponding operation method | |
US10711641B2 (en) | Compressor with a thermal shield and methods of operation | |
RU2009113614A (en) | RECOVERY DEVICE | |
CN205618368U (en) | Horizontal double -shell emergency feedwater pump | |
US11136986B2 (en) | Turbo-compressor and method of operating a turbo-compressor | |
US9376938B2 (en) | Waste heat power generator | |
JP6382355B2 (en) | Gas turbine generator cooling | |
JP2016532053A (en) | Multistage centrifugal compressor and air conditioning unit | |
KR20090077770A (en) | Reaction solar turbine | |
US9356490B2 (en) | Electric machine and method to retrofit an electric machine | |
RU134244U1 (en) | GAS PUMPING UNIT | |
US11352910B2 (en) | Steam turbine and method for operating same | |
RU2422735C1 (en) | Turbo-expander set | |
EP3358146B1 (en) | Turbomachine and method of operating a turbomachine | |
JP2015140690A (en) | Gas turbine operating method and gas turbine operation control device | |
JP2005240573A (en) | Two-shaft gas turbine and its cooling air admission method | |
CN101825116A (en) | Vertical sewage pump with automatic exhauster | |
CN101666316A (en) | Auxiliary water supply electric pump in nuclear power plant | |
KR20110082356A (en) | Centrifugal compressor and fabricating method thereof | |
RU143266U1 (en) | TWO-STAGE CENTRIFUGAL COMPRESSOR | |
Zhou et al. | Helium circulator design and testing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120423 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160423 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161220 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20200610 |