RU2449178C1 - Энергетическая машина для текучей среды - Google Patents
Энергетическая машина для текучей среды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449178C1 RU2449178C1 RU2010148381/06A RU2010148381A RU2449178C1 RU 2449178 C1 RU2449178 C1 RU 2449178C1 RU 2010148381/06 A RU2010148381/06 A RU 2010148381/06A RU 2010148381 A RU2010148381 A RU 2010148381A RU 2449178 C1 RU2449178 C1 RU 2449178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- machine
- turbomachine
- rotor
- radial
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 24
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
-
- 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
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- 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
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D25/0686—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven specially adapted for submerged use
-
- 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
- F04D29/057—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
-
- 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
- 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
- F04D29/059—Roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
- F05D2240/51—Magnetic
- F05D2240/515—Electromagnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетической машине (1) для текучей среды, в частности компрессору (45), который имеет установленный с помощью магнитных подшипников (11, 12, 13) общий ротор (5) для турбомашины (2) и привода (3). Наряду с магнитными подшипниками (11, 12, 13) предусмотрены вспомогательные опоры (15), при этом на нижней части вертикально ориентированного ротора (5) предусмотрен подшипник (21) скольжения, а на верхнем конце - выполненный в виде шарикоподшипника подшипник (22) качения, который обеспечивает как радиальную, так и осевую опору. Изобретение направлено на создание энергетической машины, опоры которой способны обеспечивать надежную работу при длительном сроке службы и высокой антизадирной способности и требуют небольших затрат на техническое обслуживание. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетической машине для повышения давления технологической текучей среды, в частности насосу или компрессору, содержащему турбомашину, которая повышает давление технологической текучей среды, привод, который приводит в действие турбомашину, при этом турбомашина имеет ротор, который несет вращающиеся направляющие поток элементы турбомашины, по меньшей мере один осевой подшипник, который выполнен в виде магнитного подшипника и с помощью которого установлен ротор, по меньшей мере два радиальных подшипника, первый радиальный подшипник и второй радиальный подшипник, которые выполнены в виде магнитных подшипников и с помощью которых установлен ротор, и между которыми расположена турбомашина.
Такая энергетическая машина для текучей среды уже известна из РСТ/ЕР2007/051393. Особой областью применения для таких машин является компрессия природного газа, который невозможно больше добывать с помощью платформы из подводной залежи, и необходимо сжимать непосредственно на дне моря под водой, и с помощью соответствующего трубопровода направлять предпочтительно в наземную станцию. Этот случай применения особенно привлекателен с экономической точки зрения, поскольку можно отказаться от обычных платформ с экономией, соответственно, огромных средств.
В настоящее время выполняются дорогостоящие разработки по поиску решения для компрессорного блока, который способен выдерживать суровые условия подводного сжатия. Наряду с трудностями, вызываемыми тем, что приходится иметь дело с находящейся под непрерывно падающим, колеблющимся давлением загрязненной и химически агрессивной технологической текучей средой, которую подлежит сжимать, она присутствует частично в жидком виде и частично в газообразном виде, и доступ к компрессорному блоку, естественно, чрезвычайно затруднен, так что блок следует выполнять предпочтительно без необходимости технического обслуживания или со 100%-ной готовностью. Наряду с этим технологическая среда химически агрессивна, так же как окружающая среда, и по причинам защиты окружающей среды не должен происходить обмен между технологической средой и окружающей средой, а также между другими рабочими текучими средами и окружающей средой.
Особые трудности в такой энергетической машине для текучей среды связаны с опорой ротора, которая предпочтительно не должна нуждаться в рабочей текучей среде, поскольку возможная ее подготовка или обмен с наземной станцией были бы слишком затратными.
Наряду с этим опора ротора должна также отвечать высочайшим требованиям относительно готовности, защищенности от отказов и аварийной антизадирной способности. При весе ротора в несколько тонн и скорости вращения до 20000 об/мин к такой опоре предъявляются значительные требования, так что в этом случае предпочтительными являются магнитные подшипники как для радиальной опоры, так и для осевой опоры. Другое преимущество магнитных подшипников состоит в возможности капсюляции, так что агрегаты могут обмываться также технологической текучей средой. Наряду с этим магнитные подшипники не нуждаются в рабочей текучей среде, которая могла бы загрязнять окружающую среду или технологическую текучую среду.
Исходя из указанных требований и проблем в основу изобретения положена задача создания энергетической машины для текучей среды указанного в начале вида, которая снабжена опорами, которые при лишь небольших затратах на техническое обслуживание и особенно высокой готовности даже при больших динамических нагрузках способны обеспечивать надежную работу при одновременно длительном сроке службы и высокой аварийной антизадирной способности.
Эта задача решена с помощью энергетической машины для текучей среды указанного в начале вида, которая имеет признаки, приведенные в отличительной части пункта 1 формулы изобретения.
Система вспомогательных опор согласно изобретению имеет особое преимущество, состоящее в том, что для исключительно радиальной опоры выбран стабильный подшипник скольжения, опорная поверхность которого может быть выбрана так, что возникает лишь небольшая поверхностная нагрузка. При радиальном зазоре в опоре предпочтительно 0,25-0,3-мм машина является достаточно не чувствительной к загрязнениям, и для ротора в месте вспомогательной опоры остается достаточное пространство для возникающих при работе колебаний, или, что вспомогательная опора колеблется вместе с ротором.
Подшипник качения способен воспринимать, наряду с возникающими радиальными силами, также осевые силы, так что в этом месте для более сложной задачи обеспечивается более компактное выполнение машины. При этом внутренний диаметр подшипника качения предпочтительно имеет радиальный зазор относительно ротора примерно 0,25-0,3 мм. В осевом направлении целесообразна сумма зазоров примерно 0,5-0,6 мм.
Для восприятия без разрушения возникающих опорных сил также при отсутствии любого смазочного средства целесообразно выполнять подшипник качения в виде шарикоподшипника, который способен воспринимать как осевые, так и радиальные нагрузки.
В одном предпочтительном варианте выполнения подшипника скольжения предусмотрено, что он изготовлен из стали и в соответствии с этим не повреждается вследствие открытости для химически агрессивных сред.
Для того чтобы подшипник скольжения не повреждался в случае аварийной остановки, соответственно, остановки машины за счет, например, больших колебаний, целесообразно поверхность скольжения подшипника скольжения выполнять сегментированно и устанавливать пружинящие отдельные сегменты.
Привод энергетической машины для текучей среды предпочтительно выполнен в виде электродвигателя, так что возможна, в частности, работа под водой. Предпочтительно, такой электродвигатель находится на одном валу с турбомашиной и образует вместе с ней один единственный ротор. Такая система является особенно компактной.
Значительные преимущества обеспечивает вертикальное расположение общей оси вращения двигателя и турбомашины, так что нагрузки подшипников, в частности радиальных подшипников, можно уменьшить до минимума, поскольку больше не должны восприниматься силы веса ротора.
Такое расположение сказывается также положительно на размерах радиальных вспомогательных опор, которые даже при превышении скорости вращения, например, 12000 об/мин не разрушается, а способны выдерживать во много раз большую нагрузку без какого-либо смазочного средства.
Вертикальное расположение особенно предпочтительно, когда один радиальный подшипник и осевой подшипник расположены на верхнем конце ротора и один радиальный подшипник - на нижнем конце ротора, и одновременно предусмотрены выполненная в виде подшипника скольжения вспомогательная опора на нижнем конце ротора и выполненная в виде подшипника качения вспомогательная опора - на верхнем конце ротора. Естественно, что находящийся снизу подшипник скольжения подвергается более сильному загрязнению, чем находящийся сверху подшипник качения, при этом подшипник скольжения лучше приспособлен для неблагоприятных рабочих условий.
Кроме того, предпочтительно, вспомогательные опоры расположены дальше наружу на роторе, чем выполненные в виде магнитных подшипников радиальные подшипники и осевой подшипник. Это, в частности потому, что за счет этого обеспечивается лучшая динамика ротора, в частности лучшее демпфирование колебаний при нормальной работе. Поэтому особенно предпочтительным является указанная выше концепция опор, когда между двигателем и турбомашиной не предусмотрен дополнительный радиальный подшипник, соответственно, двигатель и турбомашина находятся между обоими радиальными подшипниками. Альтернативная опора получается, когда как турбомашина, так и двигатель имеют каждый два собственных радиальных подшипника, и ротор между обоими находящимися между турбомашиной и двигателем радиальными подшипниками имеет вялую на изгиб зону, которая передает по существу крутящие моменты (называемую также вспучивающимся валом).
В частности, для работы под водой, но также для работы с ядовитыми газами или во взрывоопасном окружении, целесообразно иметь газонепроницаемый общий корпус, который окружает подшипники, турбомашину и двигатель.
В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрено, что энергетическая машина для текучей среды содержит блок управления, который соединен по меньшей мере с одним местом измерения осевого и/или радиального положения и/или вибраций на роторе, и/или одним местом измерения тока и/или напряжения по меньшей мере на одном магнитном подшипнике и выполнен так, что по меньшей мере при одном значении измерения, которое отклоняется от значения измерения при нормальной работе на определенную величину, изменяет подачу энергии к двигателю так, что двигатель тормозит ротор. Действие торможения может вызываться вихревыми токами или за счет магнитного поля, действующего противоположно происходящему вращению. Таким образом, обеспечивается возможность торможения ротора с весом в несколько тонн со скорости вращения примерно 12000 об/мин в течение менее 10 секунд до остановки. Это ограничивает в случае выхода из строя магнитных подшипников или в случае особенно сильных колебаний нагревание во вспомогательных опорах, которые за счет этого остаются в значительной мере без повреждений.
Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании специального примера выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображено:
фиг.1 - продольный разрез энергетической машины для текучей среды согласно изобретению.
На фиг.1 показана энергетическая машина 1 для текучей среды согласно изобретению с турбомашиной 2 и приводом 3, который выполнен в виде электродвигателя 4. Привод 3 и турбомашина 2 имеют общий ротор 5, соответственно, общий вал 6, который вращается вокруг вертикальной оси 7 вращения. Вал 6 несет в зоне турбомашины 2 направляющие поток элементы 8, которые выполнены в виде крыльчаток центробежного компрессора. Для опоры ротора 6 предусмотрены нижний первый радиальный подшипник 11 и верхний второй радиальный подшипник 12, а также расположенный также наверху осевой подшипник 13. Оба радиальных подшипника 11, 12 и осевой подшипник 13 являются капсулированными магнитными подшипниками.
Если магнитные подшипники 11, 12, 13 выходят из строя, то ротор 5 поддерживается с помощью вспомогательных опор 15, 16, которые расположены в лежащей дальше относительно магнитных подшипников 11, 12, 13 зоне на валу 6. Первая вспомогательная опора 15 предусмотрена для радиальной опоры, а вторая вспомогательная опора 16 - для радиальной и осевой опоры. В соответствии с этим расстояние между вспомогательными опорами 15, 16 больше, чем расстояние между магнитными подшипниками 11, 12, 13. Расположенная на вертикальном валу 6 внизу первая вспомогательная опора 15 выполнена в виде подшипника скольжения с радиальным зазором относительно вала примерно 0,25 мм, так что во время нормальной работы ротор 5 может свободно вращаться в подшипнике скольжения без какого-либо контакта. Такой же зазор имеет находящаяся на верхнем конце вертикального вала 6 вторая вспомогательная опора 16, которая выполнена в виде подшипника 22 качения, соответственно, шарикоподшипника. Подшипник 22 качения имеет радиальный зазор 0,25 мм. В осевом направлении предусмотрен суммарный зазор примерно 0,5-0,6 мм.
Опоры 15, 16, 21, 11, 12, 13, 22, турбомашина 2 и привод 3 находятся в газонепроницаемом корпусе 30, который имеет вход 31 и выход 32 для подлежащей сжатию, соответственно, сжатой технологической текучей среды 33.
Магнитные подшипники 11, 12, 13, первая вспомогательная опора 15 и зазор между статором 36 и вращающимся элементом 37 электродвигателя 4 охлаждаются с помощью технологической текучей среды 33, которая отводится из перепускного трубопровода 40 между первой ступенью 41 и второй ступенью 42 выполненной в виде компрессора 45 турбомашины 2. Из этого отвода 46 технологическая текучая среда 33 подается в подшипники 15, 11, 12, 13 и в зазор 38, при этом она затем снова входит в первую ступень 41 компрессора 45. Статор 36 имеет еще собственный циркуляционный контур 55 охлаждения.
За счет регулирования в управляющем блоке CU радиальные подшипники 11, 12 и осевой подшипник 13 снабжаются каждый рабочим током IB, а привод 3 - рабочим током IM. Наряду с этим измеряются осевое положение Х вала с помощью датчика 61 и величина Y колебаний с помощью датчика 62 и оцениваются в управляющем блоке CU. Если осевое положение Х имеет слишком большое отклонение от номинальной величины, или же величина Y колебаний выходит за заданные предельные значения, то машина останавливается. То же происходит, когда по меньшей мере ток IB подшипников указывает на слишком большую нагрузку подшипников. В случае остановки управляющий блок CU модулирует подаваемый в двигатель ток IM так, что тормозится вращение ротора 5. Таким образом, ротор 5 может приводиться со скорости вращения 12000 об/мин до остановки в течение примерно 10 с. Если один или несколько магнитных подшипников 11, 12, 13 выходят из строя, то вспомогательные опоры 15 осуществляют опору ротора 5. Хотя вспомогательные опоры 15 не имеют смазки, соответственно, отдельного подвода смазочного средства, они могут выполнять функцию опоры в течение короткого времени остановки без повреждения.
Расположенная внизу вспомогательная опора, соответственно, подшипник 21 скольжения с радиальным зазором в подшипнике 0,25 мм является особенно не чувствительным к загрязнению, так что его функция обеспечивается несмотря на оседающие под действием силы тяжести частицы грязи в нижней зоне машины. Находящийся наверху подшипник 44 качения комбинирует радиальную опору с осевой опорой и вследствие расположения на верхнем конце вала 6 подвергается менее сильному загрязнению.
Подшипник 21 скольжения имеет пружинящие сегменты 27, которые выполнены упругими, так что при слишком большой нагрузке подшипника не происходит разрушения стальных ходовых поверхностей подшипника.
Claims (13)
1. Энергетическая машина (1) для повышения давления технологической текучей среды (33), в частности насос или компрессор (45), содержащая
- турбомашину (2), которая повышает давление технологической текучей среды (33),
- привод (3), который приводит в действие турбомашину (2), при этом турбомашина (2) имеет ротор (5), который несет вращающиеся направляющие поток элементы (8) турбомашины (2),
- по меньшей мере один осевой подшипник (13), который выполнен в виде магнитного подшипника и с помощью которого установлен ротор (5),
- по меньшей мере два радиальных подшипника (11, 12), первый радиальный подшипник (11) и второй радиальный подшипник (12), которые выполнены в виде магнитных подшипников и с помощью которых установлен ротор (5),
- между которыми расположена турбомашина (2),
отличающаяся тем, что на стороне турбомашины (2), где расположен первый радиальный подшипник (11), предусмотрена вспомогательная опора (15), которая выполнена в виде подшипника (21) скольжения, и что на стороне, на которой расположен второй радиальный подшипник (12), предусмотрена вспомогательная опора (15), которая выполнена в виде подшипника (22) качения, при этом подшипник (22) качения находится на той стороне турбомашины (2), на которой расположен осевой подшипник (13).
- турбомашину (2), которая повышает давление технологической текучей среды (33),
- привод (3), который приводит в действие турбомашину (2), при этом турбомашина (2) имеет ротор (5), который несет вращающиеся направляющие поток элементы (8) турбомашины (2),
- по меньшей мере один осевой подшипник (13), который выполнен в виде магнитного подшипника и с помощью которого установлен ротор (5),
- по меньшей мере два радиальных подшипника (11, 12), первый радиальный подшипник (11) и второй радиальный подшипник (12), которые выполнены в виде магнитных подшипников и с помощью которых установлен ротор (5),
- между которыми расположена турбомашина (2),
отличающаяся тем, что на стороне турбомашины (2), где расположен первый радиальный подшипник (11), предусмотрена вспомогательная опора (15), которая выполнена в виде подшипника (21) скольжения, и что на стороне, на которой расположен второй радиальный подшипник (12), предусмотрена вспомогательная опора (15), которая выполнена в виде подшипника (22) качения, при этом подшипник (22) качения находится на той стороне турбомашины (2), на которой расположен осевой подшипник (13).
2. Машина (1) по п.1, в которой подшипник (22) качения выполнен в виде шарикоподшипника.
3. Машина (1) по любому из пп.1 или 2, в которой подшипник (21) скольжения имеет поверхности скольжения из стали.
4. Машина (1) по п.1, в которой не предусмотрен особый подвод смазочной текучей среды к вспомогательным опорам (15).
5. Машина (1) по п.1, в которой по меньшей мере одна поверхность скольжения подшипника (21) скольжения сегментирована и сегменты выполнены пружинящими.
6. Машина (1) по п.1, в которой между ротором (5) и вспомогательными опорами (15) предусмотрен зазор между 0,1 мм и 0,4 мм, так что вспомогательные опоры (15) при нормальной работе не вращаются.
7. Машина (1) по п.1, в которой привод (3) выполнен в виде электродвигателя (4).
8. Машина (1) по п.7, в которой электродвигатель (4) расположен на одном валу (6) с турбомашиной (2).
9. Машина (1) по п.1, в которой ось (7) вращения ротора (5) ориентирована вертикально.
10. Машина (1) по любому из пп.1, 7, 8 или 9, в которой турбомашина (2) и привод (3) находятся между первым радиальным подшипником (11) и вторым радиальным подшипником (12).
11. Машина (1) по п.9, в которой первый радиальный подшипник (11) с подшипником (21) скольжения расположены внизу, а второй радиальный подшипник (12) с осевым подшипником (13) и подшипником (22) качения расположены наверху.
12. Машина (1) по п.1, в которой турбомашина (2), привод (3) и подшипники (11, 12, 13, 15, 21, 22) расположены в общем газонепроницаемом корпусе (51), который имеет по меньшей мере один вход (31) и один выход (32) для технической текучей среды (33).
13. Машина (1) по п.1, которая имеет блок (CU) управления, который соединен по меньшей мере с одним местом (61, 62) измерения осевого и/или радиального положения и/или вибраций на роторе (5), и/или одним местом (10) измерения тока и/или напряжения по меньшей мере на одном магнитном подшипнике (11, 12, 13) и выполнен так, что по меньшей мере при одном значении измерения, которое отклоняется от значений измерения при нормальной работе на определенную величину, изменяет подачу энергии к приводу (3) так, что привод (3) тормозит ротор.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008021363.2 | 2008-04-29 | ||
DE102008021363 | 2008-04-29 | ||
DE102008031994A DE102008031994B4 (de) | 2008-04-29 | 2008-07-07 | Fluidenergiemaschine |
DE102008031994.5 | 2008-07-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449178C1 true RU2449178C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=41131058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010148381/06A RU2449178C1 (ru) | 2008-04-29 | 2009-04-29 | Энергетическая машина для текучей среды |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8579608B2 (ru) |
EP (1) | EP2279351A1 (ru) |
CN (1) | CN102016322B (ru) |
BR (1) | BRPI0911583A2 (ru) |
DE (1) | DE102008031994B4 (ru) |
RU (1) | RU2449178C1 (ru) |
WO (1) | WO2009133125A1 (ru) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008038787A1 (de) * | 2008-08-13 | 2010-02-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Fluidenergiemaschine |
US8994237B2 (en) | 2010-12-30 | 2015-03-31 | Dresser-Rand Company | Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems |
US9024493B2 (en) | 2010-12-30 | 2015-05-05 | Dresser-Rand Company | Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems |
IT1404158B1 (it) * | 2010-12-30 | 2013-11-15 | Nuova Pignone S R L | Condotto per turbomacchina e metodo |
NO333684B1 (no) * | 2011-03-07 | 2013-08-12 | Aker Subsea As | Undervanns trykkøkningsmaskin |
WO2012138545A2 (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-11 | Dresser-Rand Company | Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics |
US20150192172A1 (en) * | 2011-05-17 | 2015-07-09 | Dresser-Rand Company | Coast down bushing for magnetic bearing systems |
ITCO20110020A1 (it) * | 2011-05-25 | 2012-11-26 | Nuovo Pignone Spa | Metodi e sistemi per condotti a bassa tensione privi di olio |
WO2012166236A1 (en) | 2011-05-27 | 2012-12-06 | Dresser-Rand Company | Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems |
US8851756B2 (en) | 2011-06-29 | 2014-10-07 | Dresser-Rand Company | Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems |
JP5240336B2 (ja) * | 2011-09-26 | 2013-07-17 | ダイキン工業株式会社 | 磁気軸受及びそれを用いた圧縮機 |
DE102012207019B4 (de) * | 2012-04-27 | 2015-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Kühlen einer solchen |
EP2677177B1 (en) * | 2012-06-22 | 2020-10-14 | Skf Magnetic Mechatronics | Electric centrifugal compressor for vehicles |
JP6155573B2 (ja) * | 2012-08-28 | 2017-07-05 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮機 |
US10060474B2 (en) * | 2013-05-09 | 2018-08-28 | Dresser-Rand Company | Magnetic bearing protection device |
EP2899416A1 (de) | 2014-01-22 | 2015-07-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit einer Magnetanordnung |
ITUB20152564A1 (it) * | 2015-07-28 | 2017-01-28 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Motocompressore e metodo per migliorare l’efficienza di un motocompressore |
JP6672056B2 (ja) * | 2016-04-22 | 2020-03-25 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | ターボ圧縮機、これを備えたターボ冷凍装置 |
DE102017205055A1 (de) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Axialschubregelung eines Rotors einer Strömungsmaschine |
IT201700067928A1 (it) * | 2017-06-19 | 2018-12-19 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Sistema di controllo per turbomacchina per aree pericolose |
DE102018108827B3 (de) * | 2018-04-13 | 2019-05-29 | Trumpf Schweiz Ag | Verfahren zur Steuerung von zumindest einem Radialgebläse in einer Kälteanlage sowie Radialgebläse |
JP7265377B2 (ja) * | 2019-03-04 | 2023-04-26 | 東芝ライフスタイル株式会社 | 電動送風機及び電気掃除機 |
CN110645268B (zh) * | 2019-08-20 | 2020-09-15 | 江苏理工学院 | 一种滑块消除间隙保护轴承装置 |
FR3112172B1 (fr) * | 2020-11-30 | 2023-03-17 | Pfeiffer Vacuum | Pompe à vide sèche |
CN115355181B (zh) * | 2022-10-18 | 2023-01-13 | 成都凯磁科技有限公司 | 用于地下资源型气体开采的井下气体压缩系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5739609A (en) * | 1997-04-09 | 1998-04-14 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Magnetic bearing apparatus |
RU98119104A (ru) * | 1998-10-21 | 1999-05-27 | С.В. Казяев | Магнитный опорный подшипник отталкивания в комбинации с парой механических радиальных плавающих подшипников |
US6630761B1 (en) * | 2000-08-10 | 2003-10-07 | Christopher W. Gabrys | Combination mechanical and magnetic support for a flywheel power supply |
RU2386048C2 (ru) * | 2007-07-14 | 2010-04-10 | Атлас Копко Энергаз Гмбх | Турбомашина |
RU2394172C1 (ru) * | 2006-03-24 | 2010-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Компрессорный блок и применение охлаждающей среды |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1326476C (en) * | 1988-09-30 | 1994-01-25 | Vaclav Kulle | Gas compressor having dry gas seals for balancing end thrust |
US5501583A (en) * | 1992-08-19 | 1996-03-26 | Hitachi, Ltd. | Turbo vacuum pump |
IL109967A (en) * | 1993-06-15 | 1997-07-13 | Multistack Int Ltd | Compressor |
JP3550465B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2004-08-04 | 株式会社日立製作所 | ターボ真空ポンプ及びその運転方法 |
EP1074746B1 (de) * | 1999-07-16 | 2005-05-18 | Man Turbo Ag | Turboverdichter |
EP1069313B1 (de) * | 1999-07-16 | 2005-09-14 | Man Turbo Ag | Turboverdichter |
NL1018212C2 (nl) * | 2001-06-05 | 2002-12-10 | Siemens Demag Delaval Turbomac | Compressoreenheid omvattende een centrifugaalcompressor en een elektromotor. |
US6982510B1 (en) * | 2001-12-20 | 2006-01-03 | Seagate Technology Llc | Low profile fluid dynamic bearing |
AU2003233369A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-10-11 | Thermodyn | Integrated centrifugal compressor unit |
DE502004002264D1 (de) * | 2003-07-05 | 2007-01-25 | Man Turbo Ag Schweiz | Kompressorvorrichtung und Verfahren zum Betrieb derselben |
EP1963762B1 (en) * | 2005-12-06 | 2021-01-27 | Carrier Corporation | Lubrication system for touchdown bearings of a magnetic bearing compressor |
JP4200161B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2008-12-24 | ミネベアモータ株式会社 | 振動発生用ステッピングモータの停止制御方法および停止制御装置 |
ATE473373T1 (de) * | 2006-02-03 | 2010-07-15 | Siemens Ag | Verdichtereinheit |
US20070201995A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | American Standard International Inc. | Bearing protection for inverter-driven motor |
US7876010B2 (en) * | 2007-04-11 | 2011-01-25 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Passive magnetic bearing configurations |
-
2008
- 2008-07-07 DE DE102008031994A patent/DE102008031994B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-04-29 CN CN200980115302.0A patent/CN102016322B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-04-29 WO PCT/EP2009/055168 patent/WO2009133125A1/de active Application Filing
- 2009-04-29 EP EP09738169A patent/EP2279351A1/de not_active Withdrawn
- 2009-04-29 US US12/989,984 patent/US8579608B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-04-29 RU RU2010148381/06A patent/RU2449178C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-04-29 BR BRPI0911583A patent/BRPI0911583A2/pt not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5739609A (en) * | 1997-04-09 | 1998-04-14 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Magnetic bearing apparatus |
RU98119104A (ru) * | 1998-10-21 | 1999-05-27 | С.В. Казяев | Магнитный опорный подшипник отталкивания в комбинации с парой механических радиальных плавающих подшипников |
US6630761B1 (en) * | 2000-08-10 | 2003-10-07 | Christopher W. Gabrys | Combination mechanical and magnetic support for a flywheel power supply |
RU2394172C1 (ru) * | 2006-03-24 | 2010-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Компрессорный блок и применение охлаждающей среды |
RU2386048C2 (ru) * | 2007-07-14 | 2010-04-10 | Атлас Копко Энергаз Гмбх | Турбомашина |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102016322B (zh) | 2015-09-09 |
DE102008031994A1 (de) | 2009-11-05 |
EP2279351A1 (de) | 2011-02-02 |
US8579608B2 (en) | 2013-11-12 |
US20110044832A1 (en) | 2011-02-24 |
BRPI0911583A2 (pt) | 2016-01-05 |
CN102016322A (zh) | 2011-04-13 |
WO2009133125A1 (de) | 2009-11-05 |
DE102008031994B4 (de) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2449178C1 (ru) | Энергетическая машина для текучей среды | |
US7964982B2 (en) | Axial in-line turbomachine | |
KR100753180B1 (ko) | 수력 터보 유닛의 밀봉구조 | |
Eaton et al. | Magnetic bearing applications & economics | |
CA2385820C (en) | Submersible motor with shaft seals | |
JPS6345517B2 (ru) | ||
WO2012032362A1 (en) | Hybrid journal bearing | |
WO2009127774A1 (en) | Propulsion and bearing arrangement for a ship and bearing arrangement | |
EP3812596A1 (en) | Multiphase pump with bearing squeeze film damper | |
JP5047586B2 (ja) | 立軸ポンプの支持構造 | |
JP2008202649A (ja) | パッド型軸受装置及び横軸水車 | |
KR100723040B1 (ko) | 고속 회전체용 베어링 조립체 | |
JP5021576B2 (ja) | パッド型軸受装置及び横軸水車 | |
Rajora et al. | Effect of lube oil temperature on turbine shaft vibration | |
Singhal et al. | Oil whirl rotordynamic instability phenomenon-diagnosis and cure in large induction motor | |
Yurko et al. | Influence of changing the end floating seal dynamic characteristics on the centrifugal compressor vibration state | |
Martsynkovskii et al. | Sliding Thrust Bearings with Self-Generated Fluid Pivots | |
RU2200916C2 (ru) | Турбодетандер (варианты) | |
CN110107506B (zh) | 一种用于铅铋反应堆一回路的立式离心泵 | |
EP4212735A1 (en) | Sealing system for a magnetic levitating centrifugal compressor and a magnetic levitating centrifugal compressor | |
da Silva et al. | Check for updates Tilting-Pad Journal Bearing with Active Pads: A Way of Attenuating Rotor Lateral Vibrations | |
Watterson | Tribology: A Simple Guide to the Study of Friction | |
Buse et al. | Adapting Hermetically Sealed Compressor Technology to Deal With Sour and Corrosive Gases | |
Golobokov et al. | Reduction of Turbine Unit Vibroactivity by Changing Bearing Design | |
RU2308621C1 (ru) | Подшипниковая опора для вертикального вала и способ ее установки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190430 |