RU2442027C1 - Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" - Google Patents
Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442027C1 RU2442027C1 RU2010133064/06A RU2010133064A RU2442027C1 RU 2442027 C1 RU2442027 C1 RU 2442027C1 RU 2010133064/06 A RU2010133064/06 A RU 2010133064/06A RU 2010133064 A RU2010133064 A RU 2010133064A RU 2442027 C1 RU2442027 C1 RU 2442027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- axial
- rotor
- unloading
- wall
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в центробежных компрессорах, преимущественно двухсекционных с расположением колес «спина к спине».The invention relates to the field of compressor engineering and can be used in centrifugal compressors, mainly two-section with the location of the wheels "back to back".
Известны узлы разгрузки упорного подшипника турбомашины путем изменения давления в полостях разгрузочного устройства (см., например, SU 903570, опубл. 07.02.82, SU 641167, опубл. 05.01.1979, SU 469815, опубл. 05.05.1975) в зависимости от параметра, определяющего осевое усилие, действующего на упорный подшипник. В разгрузочных узлах в качестве определяющего параметра осевого усилия используют величину прогиба дроссельных устройств - упругих пластин в упорном подшипнике, давление масла под колодками подшипников или температуру колодок.Known units for unloading the thrust bearing of a turbomachine by changing the pressure in the cavities of the unloading device (see, for example, SU 903570, publ. 07.02.82, SU 641167, publ. 05.01.1979, SU 469815, publ. 05/05/1975) depending on the parameter determining the axial force acting on the thrust bearing. In the unloading units, the deflection parameter of the throttle devices — elastic plates in the thrust bearing, the oil pressure under the bearing pads, or the temperature of the pads are used as the determining parameter of the axial force.
Недостаток этих узлов заключается в низкой надежности, а также инерционности системы обратной связи «датчик - исполнительный орган».The disadvantage of these nodes is the low reliability and inertia of the feedback system "sensor - executive body".
Известен также узел разгрузки упорного подшипника, включающий саморегулируемое разгрузочное (дроссельное) устройство - «газостатическую пяту» (Шнепп В.Б. «Осевая устойчивость циркуляционного центробежного компрессора при наличии разгрузочного устройства». В сборнике докладов ЛЕННИИХИММАШа «Центробежные компрессорные машины», изд. Машиностроение, 1966 г., с.175-185). При работе узла при изменении режима работы компрессора ротор перемещается, изменяя пропускную способность лабиринтов, образующих разгрузочную камеру, таким образом, что в этой камере устанавливается новое давление, достаточное для восстановления равновесия ротора на новом режиме.There is also a knot for unloading a thrust bearing, which includes a self-regulating unloading (throttle) device - a “gas-static heel” (Shnepp VB “Axial stability of a circulating centrifugal compressor with an unloading device.” In the lennimikhimmash's collection of reports “Centrifugal Compressor Machines”, ed. , 1966, p. 175-185). When the unit operates, when the compressor operating mode changes, the rotor moves, changing the throughput of the labyrinths forming the discharge chamber, so that a new pressure is established in this chamber, sufficient to restore the rotor balance in the new mode.
В многорежимных центробежных компрессорах диаметр межсекционного разгрузочного устройства (думмиса) выбирают в диапазоне вблизи расчетной точки исходя из допустимых нагрузок упорного подшипника с учетом возможного износа лабиринтного уплотнения думмиса. При работе компрессора на повышенных расходах или при аварийных остановах, когда происходит резкое снижение давлений за каждой из секций, результатирующая осевая сила, действующая на ротор, может поменять как направление, так и величину и превысить допустимые усилия на упорный подшипник.In multimode centrifugal compressors, the diameter of the intersection unloading device (dumis) is selected in the range near the design point based on the permissible loads of the thrust bearing, taking into account the possible wear of the labyrinth seal of the dumis. When the compressor is operating at increased flow rates or during emergency stops, when there is a sharp decrease in pressure for each section, the resulting axial force acting on the rotor can change both direction and magnitude and exceed the allowable forces on the thrust bearing.
Применение вышеупомянутого узла разгрузки упорного подшипника изменением давления в полости разгрузочного устройства за счет пропускной способности лабиринтов в многорежимных компрессорах с расположением разгрузочного устройства (думмиса) между секциями в ряде случаев приводит к отрицательной реакции поведения ротора, т.е. любое перемещение ротора приводит к увеличению осевой силы, действующей на ротор в направлении перемещения.The use of the aforementioned thrust bearing unloading unit by changing the pressure in the cavity of the unloading device due to the throughput of the labyrinths in multimode compressors with the location of the unloading device (dummies) between the sections in some cases leads to a negative reaction of the rotor behavior, i.e. any movement of the rotor leads to an increase in the axial force acting on the rotor in the direction of movement.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности за счет быстродействия регулирования осевой силы и снижения нагрузки на упорный подшипник в многорежимных двухсекционных центробежных компрессорах с расположением колес «спина к спине».The technical result of the invention is to increase reliability due to the speed of axial force control and reduce the load on the thrust bearing in multi-mode two-section centrifugal compressors with the arrangement of the wheels "back to back".
Технический результат достигается тем, что узел разгрузки упорного подшипника двухсекционного центробежного компрессора включает расположенное между секциями компрессора разгрузочное устройство в виде думмиса и полости низкого и высокого давления, образованные стенками разгрузочного устройства и рабочих колес компрессора, установленных на роторе, при этом упомянутая полость низкого давления сообщена с секцией низкого давления со стороны всасывания через дроссельное устройство, выполненное с возможностью изменения своего проходного сечения при осевом перемещении ротора.The technical result is achieved by the fact that the unloading unit of the thrust bearing of a two-section centrifugal compressor includes an unloading device located between the compressor sections in the form of a dumis and a low and high pressure cavity, formed by the walls of the unloading device and compressor impellers mounted on the rotor, while the said low pressure cavity is communicated with a low pressure section on the suction side through a throttle device configured to change its passage cross section for axial movement of the rotor.
Дроссельное устройство может быть выполнено в виде кольцевого отверстия, образованного между поверхностью кольцевого выступа, выполненного на стенке рабочего колеса компрессора, и поверхностью кольцевой выемки, выполненной в межсекционной стенке, при этом кольцевое отверстие сообщено с секцией низкого давления со стороны всасывания через каналы, выполненные в межсекционной стенке.The throttle device can be made in the form of an annular hole formed between the surface of the annular protrusion made on the wall of the compressor impeller and the surface of the annular recess made in the intersection wall, while the annular hole is in communication with the low-pressure section on the suction side through channels made in intersection wall.
Кроме того, в упомянутом выступе могут быть выполнены сквозные отверстия, соединяющие полость низкого давления с зазором между стенкой рабочего колеса и межсекционной стенкой для выравнивания давления в указанной полости и зазоре.In addition, through said protrusion can be made through holes connecting the low-pressure cavity with a gap between the wall of the impeller and the intersection wall to equalize the pressure in the specified cavity and the gap.
Таким образом, вышеуказанной совокупностью признаков обеспечивается быстродействие регулирования осевой силы и снижения нагрузки на упорный подшипник.Thus, the above set of features provides a speed control axial force and reduce the load on the thrust bearing.
Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей.The invention is illustrated using the drawings.
На фиг.1 показан разрез заявляемого узла.Figure 1 shows a section of the inventive site.
На фиг.2 показан увеличенный фрагмент на фиг.1.Figure 2 shows an enlarged fragment of figure 1.
Узел разгрузки упорного подшипника 1 двухсекционного центробежного компрессора содержит корпус 2, в котором установлен двухсекционный ротор 3, и включает расположенное между секциями компрессора разгрузочное устройство в виде думмиса 4 с полостью 5 низкого давления, образованной стенками думмиса 4 и рабочего колеса 6 компрессора, расположенного на роторе 3. Второе рабочее колесо 7 расположено с другой стороны думмиса 4, при этом стенки думмиса 4 и рабочего колеса 7 образуют полость 8 высокого давления. Полость 5 со стороны всасывания сообщается с секцией низкого давления через дроссельное устройство 9, выполненное в виде кольцевого отверстия 10, образованного между поверхностью кольцевого выступа 11, выполненного на стенке рабочего колеса 6 компрессора, и поверхностью кольцевой выемки, выполненной в межсекционной стенке 12. Кольцевое отверстие 10 сообщается с секцией низкого давления со стороны всасывания через каналы 13, выполненные в межсекционной стенке 12. Для выравнивания давления в полости 5 и в зазоре между стенкой рабочего колеса 6 и межсекционной стенкой 12 в выступе 11 выполнено несколько сквозных отверстий 14, соединяющих полость 5 с указанным зазором. Дроссельное устройство 9 выполнено с возможностью изменения своего проходного сечения при осевом перемещении ротора 3.The unloading unit of the thrust bearing 1 of a two-section centrifugal compressor contains a
При работе компрессора любое отклонение от номинального режима, повлекшее к изменению осевой силы и осевому сдвигу ротора 3, приведет к изменению взаиморасположения ротора 3 относительно межсекционной стенки 12 - расстояние h в дроссельном устройстве 9 либо увеличится (при сдвиге ротора 6 влево), либо уменьшится (при сдвиге ротора 6 вправо).When the compressor is operating, any deviation from the nominal mode, resulting in a change in the axial force and axial shift of the
При сдвиге ротора 3 влево прохладное сечение дроссельного устройства 9 увеличивается, давление в полости 5 падает, значение осевой силы, действующей на ротор 3 низкого давления, снижается относительно номинального значения на величинуWhen the
, ,
где Δp (кг/см2) - снижение значения давления в полости 5 (низкого давления);where Δp (kg / cm 2 ) is the decrease in pressure in cavity 5 (low pressure);
fр.к (см2) - площадь торца рабочего колеса, соприкасающаяся с газом в полости 4;f R.K. (cm 2 ) is the area of the end face of the impeller in contact with the gas in the
fg (см2) - то же, для думмиса 4.f g (cm 2 ) - the same for
Осевая нагрузка, действующая на упорный подшипник 1, снижается на ΔFос.The axial load acting on the thrust bearing 1 is reduced by ΔF axes.
При сдвиге ротора 3 вправо проходное сечение дроссельного устройства 9 уменьшается, давление в полости 5 растет, возрастает осевая сила. ΔFос, стремящаяся вернуть ротор 3 в номинальное положение, нагрузка на упорный подшипник 1 опять снижается.When the
Для реальной конструкции двухсекционного ротора 3For the real design of two-
Fр.к=2800 см2,F R.K. = 2800 cm 2
fg=415 см2,f g = 415 cm 2
и Δp=2 кгс/см2.and Δ p = 2 kgf / cm 2 .
Снижение осевого усилия составит ΔFос ~ 4770 кгс.The decrease in axial force will be ΔF os ~ 4770 kgf.
Таким образом, осевое положение ротора 3 саморегулируется при изменении режима работы компрессора за счет изменения давления в разгрузочной полости 5, а упорный подшипник 1 воспринимает меньше нагрузки.Thus, the axial position of the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133064/06A RU2442027C1 (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133064/06A RU2442027C1 (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2442027C1 true RU2442027C1 (en) | 2012-02-10 |
Family
ID=45853695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010133064/06A RU2442027C1 (en) | 2010-08-06 | 2010-08-06 | Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2442027C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667530C2 (en) * | 2013-05-30 | 2018-09-21 | Нуово Пиньоне СРЛ | Rotating machine with at least one active magnetic bearing and auxiliary rolling bearings |
-
2010
- 2010-08-06 RU RU2010133064/06A patent/RU2442027C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667530C2 (en) * | 2013-05-30 | 2018-09-21 | Нуово Пиньоне СРЛ | Rotating machine with at least one active magnetic bearing and auxiliary rolling bearings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4863962B2 (en) | Turbo machine | |
KR100999015B1 (en) | Turbomachine | |
US10619512B2 (en) | Rotary machine and method for controlling rotary machine | |
EP2865845B1 (en) | Compressor | |
JP4531780B2 (en) | Circulating method of pump handling liquid in canned motor pump | |
EP1358411B1 (en) | Gas lubricated thrust bearing | |
Martsynkovskyy et al. | Analysis of buffer impulse seal | |
JP2003509633A (en) | Radial-axial composite sliding bearing | |
EP3019778A1 (en) | Seal for a high-pressure turbomachine | |
RU2442027C1 (en) | Radical compressor's axial bearer unloading unit with the operating wheel arrangement "back to back" | |
JP2012510023A (en) | Sliding vane pump | |
JP2015501898A (en) | Fluid control and gas compressor | |
CN210565782U (en) | Squeeze film damping bearing | |
Jiang et al. | The impact of slipper microstructure on slipper-swashplate lubrication interface in axial piston pump | |
RU100153U1 (en) | UNLOADING THRESHOLD BEARING OF THE TWO-SECTION CENTRIFUGAL COMPRESSOR WITH LOCATION OF THE WHEELS "BACK TO BACK" | |
EP0410074A2 (en) | Radial load reducing device, and sliding bearing and screw compressor using the device | |
Kumar et al. | Analysis of leakage flow characteristics in bent axis motors | |
CN202082105U (en) | Shaft sealing structure of Roots pump | |
RU101754U1 (en) | CENTRIFUGAL COMPRESSOR SELF-CONTROLLING UNLOADING OF THRESHOLD BEARING OF THE CENTRIFUGAL COMPRESSOR | |
Mancò et al. | Miniature gerotor pump prototype for automotive applications | |
KR20150118965A (en) | Flow restrictor and gas compressor | |
RU2643891C1 (en) | Screw compressor | |
CN108884724A (en) | Machine room position regulator | |
Bolade et al. | Analysis of Hydraulic Thrusts in Centrifugal Pump to Increase te Bearing Life | |
Yurko et al. | Influence of changing the end floating seal dynamic characteristics on the centrifugal compressor vibration state |