RU2640894C1

RU2640894C1 - Centrifugal blower

Info

Publication number: RU2640894C1
Application number: RU2017110867A
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Пашинкин; Дмитрий Евгеньевич Якимов; Дмитрий Николаевич Ковальчук; Альберт Мингаязович Ахметзянов
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-01-12

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: centrifugal blower contains a body, made in the form of a cylinder, the ends of which are closed by front and rear sealing lids fixed from movement, between which a changeable flow part is installed. The front lid is executed with an axial suction nozzle, and the rare lid is mounted between the impeller and the carrying block of the blower made in the form of a journal bearing and a thrust and radial bearing and is connected to them. The flow part includes an impeller, installed in cantilever on the rotor shaft, at the other end of which a drive coupling is installed, as well as a radial diffuser channel and the output cavity formed by the inner surface of the front lid, a removable scroll and a removable spacer ring. The change of the flow part of the aerodynamic stage is organized towards the drive coupling half.

EFFECT: invention makes it possible to repair or completely replace the flow part of the centrifugal blower without the need to disassemble the main pipeline to arrange access to the replaceable flow part while ensuring a high polytrophic efficiency of the blower.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано при изготовлении центробежных нагнетателей с консольно установленным рабочим колесом и осевым подводом газа.The present invention relates to the field of compressor engineering and can be used in the manufacture of centrifugal blowers with a cantilever mounted impeller and axial gas supply.

Известен центробежный нагнетатель типа 370-18-2 конструкции Невского машиностроительного завода им. Ленина, г. Санкт-Петербург, содержащий корпус с торцевым разъемом, закрытым крышкой, размещенную в корпусе проточную часть нагнетателя, включающую консольно установленное на валу рабочее колесо. Данный нагнетатель выполнен с радиальным подводом и отводом газа, благодаря чему он имеет свободный доступ к проточной части для ее ремонта и (или) полной замены (Ивановский Н.Н., Криворотько В.Н. «Центробежные нагнетатели природного газа». – М.: Недра, 1994, с. 107, 108).Known centrifugal blower type 370-18-2 design of the Nevsky Engineering Plant. Lenin, St. Petersburg, comprising a housing with an end connector closed by a cover, a flowing part of the supercharger located in the housing, including an impeller cantilever mounted on the shaft. This supercharger is made with radial gas inlet and outlet, so that it has free access to the flow part for its repair and (or) complete replacement (Ivanovsky NN, Krivorotko VN “Centrifugal superchargers of natural gas.” - M. : Nedra, 1994, p. 107, 108).

Вместе с тем в данном нагнетателе радиальное расположение всасывающего патрубка способствует снижению его политропного КПД вследствие газодинамических потерь, возникающих при прохождении через данный патрубок рабочего газа.At the same time, in this supercharger, the radial arrangement of the suction pipe helps to reduce its polytropic efficiency due to gas-dynamic losses that occur when the working gas passes through this pipe.

Известен также центробежный нагнетатель типа 280-12 конструкции Невского машиностроительного завода им. Ленина, г. Санкт-Петербург, имеющий осевой подвод и тангенциальный отвод газа, содержащий цилиндрический корпус, торцевую крышку с осевым всасывающим патрубком, размещенную в корпусе проточную часть, включающую рабочее колесо, консольно установленное на валу ротора, на другом конце которого установлена приводная муфта (Брамин С.Ф. и др. «Компрессорные станции с газотурбинным приводом». – М.: Недра, 1968, с. 23, 24).Also known is a centrifugal supercharger type 280-12 design of the Nevsky Engineering Plant. Lenin, St. Petersburg, having an axial inlet and a tangential gas outlet, containing a cylindrical body, an end cap with an axial suction pipe, a flowing part placed in the housing, including an impeller, cantilever mounted on the rotor shaft, at the other end of which there is a drive coupling (Bramin SF and others. “Compressor stations with a gas turbine drive.” - M .: Nedra, 1968, p. 23, 24).

Недостатками данной конструкции являются отсутствие возможности полной или частичной замены проточной части, а также трудоемкость проведения ремонтных работ ввиду необходимости демонтажа магистрального трубопровода газа для организации доступа к узлам проточной части нагнетателя с последующим трудоемким процессом стыковки и опрессовки магистрального трубопровода.The disadvantages of this design are the lack of the possibility of full or partial replacement of the flow part, as well as the complexity of the repair work due to the need to dismantle the gas main pipeline to provide access to the nodes of the flow part of the supercharger with the subsequent laborious process of connecting and crimping the main pipeline.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является возможность осуществления ремонта или полной замены проточной части центробежного нагнетателя без необходимости демонтажа магистрального трубопровода для организации доступа к сменной проточной части при одновременном обеспечении высокого политропного КПД нагнетателя.The task to which the proposed technical solution is directed is the possibility of repairing or completely replacing the flow part of the centrifugal supercharger without the need to dismantle the main pipeline to provide access to the replaceable flow part while ensuring high polytropic efficiency of the supercharger.

Технический результат достигается тем, что центробежный нагнетатель, содержащий корпус, переднюю торцевую крышку с осевым всасывающим патрубком, вал ротора, установленный в опорном и опорно-упорном подшипниках несущего блока нагнетателя, расположенную в корпусе проточную часть, включающую рабочее колесо, консольно установленное на валу ротора, на другом конце которого установлена приводная муфта, отличается тем, что корпус выполнен в виде полого цилиндра, при этом нагнетатель снабжен задней герметизирующей крышкой, установленной между рабочим колесом и несущим блоком нагнетателя и соединенной с ними, закрывающей совместно с передней крышкой торцы цилиндра, при этом проточная часть также включает в себя радиальный диффузорный канал и выходную полость, образованные внутренней поверхностью передней крышки, съемной улиткой, а также съемным кольцевым проставком.The technical result is achieved in that a centrifugal supercharger comprising a housing, a front end cover with an axial suction nozzle, a rotor shaft installed in the support and thrust bearings of the supercharger carrier unit, a flow part located in the housing, including an impeller, cantilever mounted on the rotor shaft , at the other end of which a drive clutch is installed, characterized in that the housing is made in the form of a hollow cylinder, while the supercharger is equipped with a rear sealing cover installed between the impeller and the supercharger bearing block and connected with them, covering the cylinder ends together with the front cover, the flow part also includes a radial diffuser channel and an outlet cavity formed by the inner surface of the front cover, a removable scroll, and a removable ring spacer.

Наличие задней герметизирующей крышки, установленной между рабочим колесом и несущим блоком нагнетателя и соединенной с ними, закрывающей совместно с передней крышкой торцы цилиндрического корпуса нагнетателя, позволяет организовать доступ к проточной части со стороны приводной муфты путем извлечения из корпуса вместе с задней крышкой всего ротора нагнетателя. Такая конструкция исключает необходимость демонтажа магистрального трубопровода газа для организации доступа к узлам проточной части нагнетателя, позволяя тем самым использовать конструкцию с осевым входным патрубком, что обеспечивает высокий политропный КПД нагнетателя.The presence of a rear sealing cover installed between the impeller and the supercharger bearing unit and connected with them, closing together the ends of the cylindrical case of the supercharger together with the front cover, allows access to the flow part from the drive coupling side by removing the entire supercharger rotor from the housing together with the back cover. This design eliminates the need to dismantle the gas main pipeline to provide access to the nodes of the flow part of the supercharger, thereby allowing the use of a design with an axial inlet pipe, which ensures high polytropic efficiency of the supercharger.

Выполнение элементов, образующих вместе с внутренней поверхностью передней крышки проточную часть (диффузорный канал и выходную полость нагнетателя) в виде улитки и кольцевого проставка, каждый из которых выполнен отдельным съемным элементом, позволяет осуществить полную или частичную замену проточной части нагнетателя, а также произвести ремонт этих конструктивных элементов.The implementation of the elements forming together with the inner surface of the front cover the flow part (diffuser channel and the outlet cavity of the supercharger) in the form of a cochlea and an annular spacer, each of which is made by a separate removable element, allows for the complete or partial replacement of the flow part of the supercharger, as well as repair of these structural elements.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 показан предлагаемый нагнетатель в разрезе; на фиг. 2 показан вид А; на фиг. 3 показана схема демонтажа сменной проточной части.The invention is illustrated graphically, where in FIG. 1 shows the proposed supercharger in section; in FIG. 2 shows view A; in FIG. 3 shows a dismantling diagram of a replaceable flow part.

Центробежный нагнетатель содержит цилиндрический корпус 1, установленный на опорной раме 2, внутри которого расположена проточная часть нагнетателя, состоящая из входной и выходной полостей 3 и 4, радиального диффузорного канала 5 (диффузора), образованного двумя ответными стенками улитки 6 и кольцевого проставка 7, рабочего колеса 8, консольно установленного и зафиксированного гайкой-обтекателем 9 на входящем в проточную часть конце вала 10 ротора, и приводной полумуфты 11, установленной на противоположном конце вала 10. Вал 10 установлен в несущем блоке 12 с опорным и опорно-упорным подшипниками. Цилиндрический корпус 1 с двух торцов закрыт герметизирующими передней и задней крышками 13 и 14. Задняя крышка 14 расположена на стороне приводной полумуфты 11 между рабочим колесом 8 и несущим блоком 10 и соединена с ними. Передняя крышка 13 имеет всасывающий патрубок 15. Нагнетатель имеет также радиально направленный нагнетательный патрубок 16 (см. фиг. 2) на наружной стенке корпуса 1.The centrifugal supercharger comprises a cylindrical housing 1 mounted on a support frame 2, inside of which is the flow part of the supercharger, consisting of inlet and outlet cavities 3 and 4, a radial diffuser channel 5 (diffuser), formed by two counter walls of the cochlea 6 and an annular spacer 7, the working a wheel 8, cantilevered and fixed by a cowl nut 9 at the end of the rotor shaft 10 entering the flowing part, and a drive coupling 11 mounted on the opposite end of the shaft 10. The shaft 10 is mounted present with a reference block 12 and support ball bearings. The cylindrical housing 1 from two ends is closed by a sealing front and rear covers 13 and 14. The rear cover 14 is located on the side of the drive coupling half 11 between the impeller 8 and the bearing block 10 and connected to them. The front cover 13 has a suction pipe 15. The supercharger also has a radially directed discharge pipe 16 (see Fig. 2) on the outer wall of the housing 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Рабочая среда (газ) поступает через всасывающий патрубок 15 (фиг. 1) и входную полость 3 в сменную проточную часть, в которой происходит сжатие газа с последующим его сбором через диффузорный канал 5 в выходную полость 4 и подачей его через нагнетательный патрубок 16 к потребителю с заданными параметрами (производительность, давление).The working medium (gas) enters through the suction pipe 15 (Fig. 1) and the inlet cavity 3 into a replaceable flowing part, in which gas is compressed with its subsequent collection through the diffuser channel 5 into the outlet cavity 4 and feeding it through the discharge pipe 16 to the consumer with the given parameters (productivity, pressure).

Для доступа к унифицированной сменной проточной части с целью ее ремонта или полной замены - установки новой сменной проточной части из ряда сменных проточных частей, обеспечивающей новые параметры (производительность, давление) нагнетаемого газа, не требуются демонтаж магистрального трубопровода газа, а также отстыковка всасывающего патрубка 15 от герметизирующей торцовой крышки 13, которая закреплена на корпусе 1, соединенном с опорной рамой 2. Разборка нагнетателя начинается со стороны приводной муфты (см. фиг. 3). Герметизирующую заднюю крышку 14 отсоединяют от корпуса 1 нагнетателя, освободив ее от элементов крепления с ним (стопорные кольца 17, кронштейны 18), и вытягивают из корпуса 1 по направлению стрелки сначала ротор с рабочим колесом 8, а затем кольцевой проставок 7 и улитку 6.For access to a unified replaceable flow part for repair or complete replacement — installation of a new replaceable flow part from a number of replaceable flow parts providing new parameters (capacity, pressure) of the injected gas, the gas main pipeline is not required to be dismantled, as well as the suction pipe undocking 15 from the sealing end cap 13, which is mounted on the housing 1 connected to the support frame 2. Disassembly of the supercharger begins on the side of the drive clutch (see Fig. 3). The sealing back cover 14 is disconnected from the supercharger body 1, freeing it from the fastening elements with it (retaining rings 17, brackets 18), and first the rotor with the impeller 8, and then the ring spacers 7 and the scroll 6 are pulled out of the body 1 in the direction of the arrow.

В предлагаемом устройстве выходная полость 4, диффузор 5, улитка 6, кольцевой проставок 7 и рабочее колесо 8 образуют сменную проточную часть из ряда сменных проточных частей с неизменными габаритными размерами, посадочные места которой с сопрягаемыми частями нагнетателя остаются неизменными (с посадочными поясками 19 корпуса 1, герметичными торцовыми крышками 13, 14 и посадочной поверхностью вала 10 ротора). Тем самым на месте эксплуатации, в условиях компрессорного цеха или индивидуального укрытия, производятся только операции демонтажа из корпуса или монтажа в корпус полностью собранной и отрегулированной сменной проточной части, что обеспечивает повышение качества сборки и регулирования и, следовательно, надежность, поскольку сборка и регулирование унифицированной сменной проточной части производятся в специально оборудованном помещении.In the proposed device, the output cavity 4, the diffuser 5, the scroll 6, the annular spacers 7 and the impeller 8 form a replaceable flow part from a number of replaceable flow parts with constant dimensions, the seats of which with the mating parts of the supercharger remain unchanged (with landing belts 19 of the housing 1 , sealed end caps 13, 14 and the seating surface of the rotor shaft 10). Thus, at the place of operation, in the conditions of the compressor workshop or individual shelter, only the operations of dismantling from the housing or mounting into the housing of the fully assembled and adjusted replaceable flow part are performed, which ensures an increase in the quality of assembly and regulation and, therefore, reliability, since the assembly and regulation of a unified interchangeable flow parts are produced in a specially equipped room.

Claims

A centrifugal supercharger comprising a housing, a front sealing cover with an axial suction nozzle, a rotor shaft mounted in a support and thrust bearings forming a supercharger bearing unit, and a flow part located in the housing, including an impeller, cantilever mounted on the rotor shaft, on the other the end of which has a drive clutch, characterized in that the housing is made in the form of a hollow cylinder, while the supercharger is equipped with a rear sealing cover installed between the impeller and they blower unit and connected with them, together with a closing lid front ends of the cylinder, wherein the flow portion includes a radial diffuser passage and a downstream cavity formed by the inner surface of the front cover, and a detachable volute removable ring spacer.