RU2669133C1 - Способ изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, сборная литейная модель корпуса (варианты), типовой ряд корпусов - Google Patents
Способ изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, сборная литейная модель корпуса (варианты), типовой ряд корпусов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669133C1 RU2669133C1 RU2017113153A RU2017113153A RU2669133C1 RU 2669133 C1 RU2669133 C1 RU 2669133C1 RU 2017113153 A RU2017113153 A RU 2017113153A RU 2017113153 A RU2017113153 A RU 2017113153A RU 2669133 C1 RU2669133 C1 RU 2669133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- model
- high pressure
- casting
- low pressure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 15
- 101001017896 Homo sapiens U6 snRNA-associated Sm-like protein LSm1 Proteins 0.000 description 6
- 102100033314 U6 snRNA-associated Sm-like protein LSm1 Human genes 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000599782 Homo sapiens Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 3 Proteins 0.000 description 2
- 101000702394 Homo sapiens Signal peptide peptidase-like 2A Proteins 0.000 description 2
- 101000960621 Homo sapiens U3 small nucleolar ribonucleoprotein protein IMP3 Proteins 0.000 description 2
- 102100030403 Signal peptide peptidase-like 2A Human genes 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 101000599778 Homo sapiens Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000988591 Homo sapiens Minor histocompatibility antigen H13 Proteins 0.000 description 1
- 101000960626 Homo sapiens Mitochondrial inner membrane protease subunit 2 Proteins 0.000 description 1
- 101000828788 Homo sapiens Signal peptide peptidase-like 3 Proteins 0.000 description 1
- 102100029083 Minor histocompatibility antigen H13 Human genes 0.000 description 1
- 102100023501 Signal peptide peptidase-like 3 Human genes 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C7/00—Patterns; Manufacture thereof so far as not provided for in other classes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
- F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
- F04D17/125—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors the casing being vertically split
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
-
- 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
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литейному производству. Способ изготовления литого корпуса (CAS) радиальной турбогидравлической энергетической установки (RFM) включает сборку литейной модели (CASM) корпуса, формование собранной литейной модели (CASM) корпуса и отливку литого корпуса (CAS). Обеспечивается возможность изготовления различных литых корпусов типового ряда. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к типовому ряду корпусов конструктивного ряда радиальной турбогидравлической энергетической установки.
Изобретение относится к способу изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, включающему в себя следующие этапы:
a) сборка литейной модели корпуса,
b) формование собранной литейной модели корпуса,
с) отливка корпуса.
Изобретение относится к сборной литейной модели корпуса для изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки.
Уровень техники
В результате – в частности, в описании к фигурам, обычно даётся ссылка на литой корпус радиальной турбогидравлической энергетической установки, даже если изобретение, вместо этого, в значительной степени относится к литейной модели корпуса. Это обосновывается, в частности, тем, что литейные модели корпусов, вследствие формования и отливки – что соответствует копии формы – вплоть до несущественных для изобретения различий идентичны по форме литым корпусам.
В этом документе также зачастую ссылаются на свойства, преимущества и признаки радиальной турбогидравлической энергетической установки, причём изобретение относится к литейной модели корпуса, типовому ряду корпусов и способу изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки. Это обосновывается тем, что преимущества радиальной турбогидравлической энергетической установки обоснованы характеристиками предметов изобретения и способа в соответствии с изобретением. Эта концепция не всегда упоминается повторно.
Радиальные турбогидравлические энергетические установки, для которых назначены изготовленные посредством представленных ранее предметов изобретения и способов в соответствии с изобретением корпуса, в качестве турбокомпрессоров находят зачастую применение в виде компрессоров для магистральных трубопроводов по подаче природного газа.
Корпуса для радиальных турбогидравлических энергетических установок, которые были изготовлены посредством ранее представленных предметов изобретения и способа в соответствии с изобретением, в данном случае для варианта осуществления радиальной турбогидравлической энергетической установки описываются как радиальные турбокомпрессоры. При возможном также в соответствии с изобретением варианте осуществления радиальной турбогидравлической энергетической установки в виде радиального турборасширителя необходимо мысленно изменить направление потока рабочей среды таким образом, чтобы, к примеру, такие обозначения, как «по ходу» воспринимались как «против хода».
В зависимости от термодинамических требований к радиальной турбогидравлической энергетической установке необходимо предусмотреть определённое количество рабочих колёс на роторе и аэродинамически согласовать проводящие поток компоненты, в частности, спиралеобразный сборный резервуар корпуса, обозначенный также как спиральная камера для высокого давления, по ходу последней ступени компрессора, должен быть согласован специальным образом.
Радиальные турбогидравлические энергетические установки предоставляются в распоряжение, как правило, в виде компактных блоков с приводным механизмом или отводным механизмом на общей платформе. В ходе технического обслуживания или проверки на радиальной турбогидравлической энергетической установке наличие отверстия корпуса, как правило, обязательно, причём предпочтительным является отсутствие затрат на другие подсоединённые агрегаты. В частности, приводной механизм или отводной механизм радиальной турбогидравлической энергетической установки не должны перемещаться.
Изготавливаемые посредством ранее определённых предметов изобретения и способа в соответствии с изобретением корпуса осуществлены в предпочтительном варианте в форме цилиндрической конструкции, так что на корпусе отсутствует проходящая вдоль центральной оси или оси вращения линия разъёма. Так как машины устанавливаются, как правило, горизонтально, этот тип линии разъёма обозначается также как горизонтальная линия разъёма. Линия разъёма сопровождается локальными, необходимыми в зоне линии разъёма концентрациями материла, которые требуют, с одной стороны, конструктивного пространства, с другой стороны, дополнительного материала и, кроме того, способствуют перепадам жёсткости в корпусе. Отсутствие горизонтальной линии разъёма в случае цилиндрической конструкции имеет также преимущество в том, что при механических и термических нагрузках на корпус не возникает никаких асимметричных в направлении периферии деформаций, которые могут приводить к проблемам выравнивания и к негерметичности на линии разъёма.
В терминологии данного документа ссылка на ось всегда означает ссылку на центральную ось расположения корпуса – если не указано иное. В данном случае эта центральная ось расположения, как правило, почти или абсолютно идентична оси вращения ротора радиальной турбогидравлической энергетической установки, для которой был изготовлен корпус по способу в соответствии с изобретением и посредством модели корпуса в соответствии с изобретением.
В частности, такие понятия, как «аксиальный», «радиальный», «тангенциальный» или «направление периферии» соотносятся с этой осью.
Предпочтительным вариантом использования изобретения являются корпуса радиальных турбокомпрессоров, в частности, осуществлённых в виде компрессоров для магистральных трубопроводов по подаче природного газа. В альтернативном варианте корпус в соответствии с изобретением радиальной турбогидравлической энергетической установки может быть использован также для расширителя. В основном, такой вариант осуществления идентичен при повороте направления потока.
Термины «высокое давление» и «низкое давление» в рамках данного документа следует понимать таким образом, что при нормальном режиме работы установки в соответствии с изобретением в зоне низкого давления преобладает меньшее давление, чем в зоне высокого давления. Низкое давление не обязательно означает то, что преобладающий там уровень давления соответствует порядку величин атмосферного давления или ниже него.
На фиг.5 в разрезе схематично представлена традиционная радиальная турбогидравлическая энергетическая установка в форме радиального компрессора. Это изображение служит для иллюстрации имеющейся на сегодняшний день конструкции корпуса. Представленная радиальная турбогидравлическая энергетическая установка RFM включает в себя ротор R, который располагается вдоль оси X, и крыльчатку IMP, в частности, в направлении потока: первую крыльчатку IMP1, вторую крыльчатку IMP2 и третью крыльчатку IMP3. Рабочая среда PF через входное отверстие корпуса CAS попадает внутрь установки и посредством крыльчатки IMP и посредством стационарно расположенных между крыльчатками промежуточных днищ уплотняется до конечного давления. После третьей крыльчатки IMP3 рабочая среда PF собирается в спиральной камере HSP для высокого давления, прежде чем в радиальном направлении покинет корпус CAS через выходное отверстие. Корпус CAS включает в себя, в основном, кожух CCV корпуса, на стороне для низкого давления крышку LPC для низкого давления и на стороне для высокого давления крышку HPC для высокого давления.
Спиральная камера HSP для высокого давления занимает так много конструктивного пространства в радиальном направлении, что корпус CAS в условиях оптимизации потребности материала и конструктивного пространства осуществляется колоколообразным, причём максимальный внешний и внутренний диаметры, вследствие наличия спиральной камеры HSP для высокого давления, предусмотрены на стороне для высокого давления.
Вследствие этого, крышка HPC для высокого давления корпуса CAS, в частности, должна иметь большой диаметр и, вследствие давления, толщина её также должны быть рассчитана достаточным образом, а её закрепление на кожухе CCV корпуса является трудоёмким процессом. Диаметр спиральной камеры для высокого давления и, таким образом, крышка для высокого давления определяет общие габариты установки и обуславливает большие затраты.
Вследствие использования необходимой колоколообразной формы корпуса CAS, боковая поверхность также не является практически цилиндрической и стенки боковой поверхности изогнуты. Также осуществлённая колоколообразной, вследствие габаритов спиральной камеры HSP для высокого давления, внутренняя секция IB может быть введена в корпус CAS или в кожух ССМ корпуса лишь вдоль первого аксиального направления DX1 монтажа. Введение внутренней секции IB осуществляется через отверстие кожуха корпуса со стороны крышки HPC для высокого давления. Вследствие колоколообразной формы и на внутреннем диаметре корпуса CAS, опора внутренней секции IB в кожухе корпуса во время монтажа невозможна, так что посредством так называемого сочленённого стержня внутреннюю секцию IB удлиняют вдоль ротора, и снаружи корпуса CAS на стороне для низкого давления или на крышке для низкого давления поддерживают сочленённый стержень (к примеру, фиг.3, 4, 5 EP 2 045 472 A1) против силы тяжести ротора, так что аксиальное введение внутренней секции IB может быть осуществлено в первом направлении DX1 монтажа без препятствующего контакта внутренней секции IB на внутренней стороне кожуха CCV корпуса.
Такой тип монтажа является очень затратным и требует регулярной дополнительной подачи специальных инструментов, в частности, сочленённого стержня, подача которого сопровождается значительными дополнительными расходами.
Следующий недостаток традиционного варианта осуществления радиальной турбогидравлической энергетической установки RFM в соответствии с фиг.5 состоит в значительных габаритах крышки HPC для высокого давления, диаметр которой ориентирован на относящуюся к внутренней секции IB спиральную камеру HSP. Большой диаметр обуславливает также массивную толщину крышки HPC для высокого давления и требует наличия особенно надёжных стационарных уплотнений крышки HPC для высокого давления в отношении кожуха CCV корпуса, причём кожух CCV корпуса в зоне высокого давления дополнительно, за счёт крепления крышки HPC для высокого давления винтами SCR, ослаблен. Большой вес крышки HPC для высокого давления требует, кроме того, особых мер и в рамках монтажа для опоры и направления крышки HPC для высокого давления и особенной осмотрительности, чтобы уплотнение крышки HPC для высокого давления в процессе монтажа не было повреждено.
Раскрытие изобретения
Изобретение поставило своей задачей улучшение литейной модели корпуса, типового ряда корпусов и способа изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, по меньшей мере, для частичного предотвращения, по меньшей мере, некоторых приведённых выше недостатков.
Для решения поставленной задачи изобретение предлагает способ изготовления литого корпуса ранее определённого типа с дополнительными признаками пункта формулы изобретения касательно способа.
Наряду с этим, изобретение предлагает литейную модель корпуса нового типа.
Наряду с этим, изобретение предлагает типовой ряд корпусов нового типа.
Соответственно, дающие ссылки на независимые пункты формулы изобретения последующие зависимые пункты формулы изобретения содержат варианты усовершенствования изобретения.
Особое преимущество способа в соответствии с изобретением состоит в разнообразии вариантов осуществления необходимого для радиальной турбогидравлической энергетической установки корпуса, причём корпус с точки зрения гидравлики в предпочтительном варианте предлагается в виде литого конструктивного элемента, и для большого количества геометрических решений спиральной камеры для высокого давления не должен предлагать такое же количество полноценных моделей литых корпусов.
Различные выбираемые модели кожухов корпусов для высокого давления и модели кожухов корпусов для низкого давления должны иметь, соответственно, на противолежащих и соединяемых друг с другом торцевых поверхностях лишь одну, идентичную друг другу, геометрию или геометрию поперечного сечения, так чтобы между соединяемыми частями был обеспечен абсолютно ровный переход. Если исходить из примера, представленного на фиг.3, то выясняется, что при достигаемой разнотипности из десяти различных вариантов геометрии для общего кожуха модели корпуса должно быть предоставлено лишь пять элементов для высокого давления и два элемента для низкого давления. Такая экономия способствует значительной экономии материалов, которая имеет место вследствие варианта осуществления корпуса в виде литого конструктивного элемента со встроенной спиральной камерой для высокого давления. Специальное модульное исполнение, которое лежит в основе изобретения, позволяет предусмотреть спиральную камеру для высокого давления не на предназначенной для введения в корпус внутренней секции, а осуществить ей в виде отдельного составного элемента корпуса. Благодаря этому, диаметр внутренней секции уменьшается, так что установка в целом может быть осуществлена с небольшим радиальным внутренним пространством. При этом особенно предпочтительным является, если отверстие для высокого давления имеет меньшую ширину, чем отверстие для низкого давления и, в соответствии с этим, крышка отверстия для высокого давления или крышка модели для высокого давления может быть осуществлена намного меньше и, тем самым, с экономией материала.
Следующий предпочтительный вариант усовершенствования изобретения предусматривает, что при сборке можно выбрать из различных моделей кожухов корпусов для высокого давления, которые сопрягают различные модели кожухов корпусов для высокого давления с одной и той же крышкой модели для высокого давления или предусматривают такое же отверстие, которое закрывается посредством крышки модели для высокого давления.
Следующий предпочтительный вариант усовершенствования изобретения предусматривает, что при сборке можно выбрать из различных моделей кожухов корпусов для низкого давления, которые сопрягают различные модели кожухов корпусов для низкого давления с одной и той же крышкой модели для низкого давления или предусматривают такое же отверстие, которое закрывается посредством крышки модели для низкого давления.
Следующий предпочтительный вариант усовершенствования изобретения предусматривает, что кожух модели корпуса осуществлён таким образом, что изготавливаемый таким образом литой корпус в аксиальном направлении осуществлён с разделением.
Далее целесообразным является, если кожух модели корпуса осуществлён таким образом, что изготавливаемый таким образом литой корпус и в направлении периферии осуществлён с разделением. Вариант осуществления кожуха модели корпуса с разделением в аксиальном направлении относится лишь к варианту осуществления самого кожуха, причём он посредством уже описанной крышки для высоко давления и крышки низкого давления осуществлён с возможностью закрытия в аксиальном направлении.
В целесообразном варианте, по меньшей мере, зона спиральной камеры модели для высокого давления осуществлена с моделями рёбер жёсткости, так что толщина стенок спиральной камеры модели для высокого давления или спиральной камеры для высокого давления может быть осуществлена меньше, так как спиральная камера для высокого давления, таким образом, осуществлена с упрочнением посредством рёбер.
Количество используемых конструктивных элементов уменьшается далее, если литейная модель корпуса включает в себя, по меньшей мере, одну модель монтажных ножек, посредством которой, по меньшей мере, одна монтажная ножка методом моделирования может быть сформирована на другом литом корпусе.
Особенно целесообразным, в частности, в варианте осуществления изготавливаемой радиальной турбогидравлической энергетической установки, является, если модель выпускного штуцера предусмотрена в виде разъёмной составной части литейной модели корпуса для выпускного штуцера и направление расположения вдоль оси выпускного штуцера выявляется на основании варианта осуществления и расположения, а модель впускного штуцера предусмотрена в виде разъёмной составной части литейной модели корпуса для впускного штуцера, причём впускной штуцер располагается вдоль направления расположения оси впускного штуцера, причём литейная модель корпуса и вариант осуществления и расположения модели штуцера осуществлён таким образом, что ось впускного штуцера и ось выпускного штуцера при монтаже радиальной турбогидравлической энергетической установки с горизонтально проходящей осью располагаются, в основном, в одной и той же горизонтальной плоскости.
Особенно целесообразным образом посредством изобретения можно изготовить типовые ряды корпусов, которые, соответственно, являются составными частями радиальной турбогидравлической энергетической установки.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение описано более детально на основании специального примера осуществления, со ссылкой на чертежи. Наряду с примером осуществления и наряду с подробными ссылками и возникающими на основании этого комбинациями признаков пунктов формулы изобретения, для специалиста имеют место и другие возможности комбинирования выявленных здесь признаков, которые также можно отнести к изобретению. На чертежах представлены:
фиг.1 - схематичный продольный разрез литейной модели корпуса в соответствии с изобретением,
фиг.2 - схематичное двухмерное изображение литейной модели корпуса в соответствии с изобретением,
фиг.3 - схематичное воспроизведение сборки литейной модели корпуса,
фиг.4 - схематичный продольный разрез радиальной турбогидравлической энергетической установки с литым корпусом, изготовленным в соответствии с изобретением,
фиг.5 - схематичный продольный разрез радиальной турбогидравлической энергетической установки традиционной конструкции.
Осуществление изобретения
Фиг.1 демонстрирует схематичное изображение продольного разреза составной (то есть, не монолитной) литейной модели CASM корпуса, включающей в себя кожух CCVM модели корпуса, крышку HCVM модели для высокого давления и крышку LCVM модели для низкого давления. Фиг.2 демонстрирует литейную модель данного корпуса в схематичном трёхмерном изображении в соответствии с изобретением.
Кожух CCVM модели для высокого давления располагается вдоль оси X от стороны HPS для высокого давления к стороне LPS для низкого давления. Кожух CCVM модели корпуса в аксиальной плоскости перпендикулярно оси X разделён по проходящей в направлении периферии линии SPA разъёма на кожух HPCVM модели для высокого давления и кожух LPCVM модели для низкого давления. Кожух HPCVM модели для высокого давления осуществлён в аксиальной зоне в виде спиральной камеры HSPM модели для высокого давления с отверстием для выпускного штуцера. Кожух LPCVM модели для низкого давления имеет входное отверстие IOC для впускного штуцера IFL в литейном корпус CAS. На трёхмерном изображении фиг.2 представлены модель IFLM впускного штуцера и модель OFLM выпускного штуцера. Как модель IFLM впускного штуцера, так и модель OFLM выпускного штуцера располагаются вдоль оси, а именно, оси IFX впускного штуцера или оси OFX выпускного штуцера. Литейная модель CASM корпуса в предпочтительном варианте осуществлена таким образом, что при монтаже соответствующей радиальной турбогидравлической энергетической установки, с горизонтальной ориентацией оси X (которая представляет собой также ось вращения ротора R при полностью смонтированной радиальной турбогидравлической энергетической установки RFM), как представлено и на фиг.2, ось IFX впускного штуцера и ось OFX выпускного штуцера располагаются в одной и той же горизонтальной плоскости. При различных термодинамических требованиях к представленной на фиг.4 радиальной турбогидравлической энергетической установке RFM спиральная камера HSP для высокого давления и, соответственно, модель HSPM спиральной камеры для высокого давления должны быть, соответственно, согласованы по габаритам. Поэтому, способ в соответствии с изобретением предусматривает, что на первом этапе осуществляется сборка литейной модели CASM корпуса, прежде чем на втором этапе произойдёт формование смонтированной модели CASM литейного корпуса и, наконец, на третьем этапе осуществится отливка корпуса CAS. Сборка литейной модели CASM корпуса осуществляется с использованием уже пояснённой модульности кожуха CCVM модели корпуса и его разделения на кожух HPCM модели для высокого давления и кожух LPCVM модели для низкого давления. В зависимости от термодинамических требований сборка кожуха CCVM модели корпуса осуществляется из ассортимента различных кожухов LPCVM моделей корпусов для низкого давления и ассортимента подходящего кожуха HPCVM модели корпуса для высокого давления из различных моделей, как это представлено на фиг.3.
Фиг.3 демонстрирует возможности составления из пяти различных кожухов HPCVM (от HPCVM 1 до HPCVM 5) моделей корпусов для высокого давления и двух различных кожухов LPCVM (LPCVM 1, LPCVM 2) моделей корпусов для низкого давления литейной модели CASM корпуса в соответствии с этапом способа а) сборка. Количество вариантов при выборе из ассортимента для обеих частей модели представлено в данном случае лишь в качестве примера. Таким образом, кожухи HPCVM моделей корпусов для высокого давления, с точки зрения оптимального кпд, могут быть выбраны с лучшим для этого соотношением расположения, внешним диаметром ходового колеса и основной окружностью спиральной камеры.
Различные кожухи HPCVM моделей корпусов для высокого давления различаются, в частности, посредством различных по габаритам сборных резервуаров SCL спиральных камер HSPM моделей для высокого давления. В частности, спиральная камера HSPM модели для высокого давления предусматривает наличие упрочняющих рёбер FINM модели, которые предназначены, в частности, для отливки рёбер жёсткости для упрочнения представленной на фиг.4 спиральной камеры HSP для высокого давления.
Спиральная камера HSPM модели для высокого давления имеет обращённое радиально вовне в сборный резервуар впускное отверстие SPI спиральной камеры. Сборный резервуар SCL спиральной камеры HSPM модели для высокого давления проходит радиально вовне от впускного отверстия SPI спиральной камеры, кольцеобразно в направлении периферии, а в аксиальном направлении от впускного отверстия SPI спиральной камеры в направлении стороны LPS для низкого давления. Выпускное отверстие спиральной камеры располагается при этом по типу секущей, примерно тангенциально расположенному в направлении периферии сборному резервуару SCL спиральной камеры.
Кожух CCVM модели корпуса снабжён моделями SUPM монтажных ножек, причём модели SUPM монтажных ножек при установке, которая уже была определена выше посредством горизонтально расположенной оси X, обеспечивают опору корпуса CAS на основании в первом вертикальном положении. Наряду с этим предусмотрено, что на противоположной стороне модели SUPM монтажных ножек на кожухе CCVM модели корпуса также предусмотрены модели монтажных ножек, так что смонтированный корпус CAS имеет монтажные ножки для двух возможных вертикальных положений при горизонтальной оси X.
Схематично представленная на фиг.4 в продольном разрезе радиальная турбогидравлическая энергетическая установка RFM имеет литой корпус CAS, который располагается вдоль оси X. Литой корпус CAS имеет кожух CCV корпуса, который в направлении периферии осуществлён неразъёмным. Радиальная турбогидравлическая энергетическая установка RFM установлена горизонтально с горизонтально ориентированной осью X. На представленной далее на фиг.2, 4 слева стороне находится аксиальная сторона HРS для высокого давления литого корпуса CAS. На изображённой справа стороне находится аксиальная сторона LPS для низкого давления. Вдоль оси X располагается ротор R, который в аксиальном направлении выведен из корпуса CAS. На стороне HPS для высокого давления кожух CCV корпуса CAS посредством крышки HCV для высокого давления закрыт относительно окружающей среды. На стороне LPS для низкого давления кожух CCV корпуса посредством крышки LCV для низкого давления закрыт относительно окружающей среды. Ротор R посредством муфты CUP на стороне HPS для высокого давления соединён с приводом DRI с возможностью передачи крутящего момента.
На стороне HPS для высокого давления находится радиальный подшипник HBR, который установлен на крышке HCV для высокого давления. На стороне LPS для низкого давления находятся радиальный подшипник LBR и аксиальный подшипник LBA, которые установлены на крышке LCV для низкого давления. Как на стороне HPS для высокого давления, так и на стороне LPS для низкого давления находятся, соответственно, уплотнения вала, а именно, уплотнение HSS вала для высокого давления и уплотнение LSS вала для низкого давления, чтобы герметизации расположенного в направлении периферии зазора при движении между ротором R и соответствующей крышкой. Кожух CCV корпуса в аксиальной плоскости перпендикулярно оси X, по обозначенной штрихпунктирной линией и расположенной в направлении периферии вдоль кожуха CCV корпуса линии SPA разъёма (фиг.1) между кожухом LCV корпуса для низкого давления и кожухом HCV корпуса для высокого давления, осуществлён разъёмным и посредством винтового соединения, обозначенного винтами SCR, соединён с возможностью разъёма. Предпочтительная альтернатива осуществления кожуха CCV корпуса состоит в том, что кожух CCV корпуса CAS, проходя в аксиальной плоскости перпендикулярно оси X (в данном случае также представленной посредством линии SPA разъёма (фиг.1)), имеет расположенный в направлении периферии переход между стороной LPS для низкого давления и стороной HPS для высокого давления, причём кожух корпуса осуществлён в виде литой детали непрерывно монолитной в аксиальном направлении, вследствие осуществлённой перед формованием и отливкой в ходе процесса литья сборки литейной модели корпуса из определённого кожуха модели для высокого давления и определённого кожуха модели для низкого давления. Таким образом, получается комбинировать различные геометрии кожухов для высокого давления с геометриями кожухов для низкого давления, причём литейные модели должны быть предусмотрены лишь для различных кожухов для высокого давления и кожухов для низкого давления.
Кожух HCV корпуса для высокого давления снабжён спиральной камерой HSP для высокого давления, имеющей сборный резервуар SCL, причём сборный резервуар SCL имеет ориентированное в направлении периферии тангенциально и радиально вовне выходное отверстие OOC и обращённый радиально вовне выпускной штуцер OFL корпуса CAS и, соответственно, кожух HPCV корпуса для высокого давления. На стороне LPS для низкого давления кожух LPCV корпуса для низкого давления имеет радиальное входное отверстие IOP и примыкающий к нему против направления потока впускной штуцер IFL в корпус CAS. Эти конструктивные элементы, также как и выпускной штуцер OFL, можно видеть на фиг.2.
Во впускном штуцере IFL находится также разделяющее штуцер диаметрально на две равные половины ребро GFI потока (фиг.1), которое, с одной стороны, придаёт штуцеру жёсткость, а, с другой стороны, разделает поступающую рабочую жидкость PF (фиг.2) на два, в основном, идентичных объёмных потока для обеих половинок кольцеобразной входной камеры.
На фиг.2 хорошо видны также радиально ориентированные рёбра FIN жёсткости снаружи на литом корпусе CAS, по меньшей мере, в зоне спиральной камеры HSP для высокого давления. Эти рёбра FIN жёсткости переходят в случае горизонтального расположения установки в предпочтительном варианте как в направлении днища в монтажные ножки SUPM, так и в противоположном направлении, чтобы установка и при обратной вертикальной ориентации могла быть установлена с горизонтально расположенной осью X.
Эта опция может быть особенно целесообразна тогда, когда направление потока должно быть обратным при том же расположении привода DRI. На фиг.2, наряду с этим, можно видеть также, что выпускной штуцер RFL имеет направление расположения вдоль оси OFX выпускного штуцера, а впускной штуцер IFL направление расположения вдоль оси IFX впускного штуцера, причём литой корпус CAS осуществлён таким образом, что ось OFX выпускного штуцера и ось IFX впускного штуцера при монтаже радиальной турбогидравлической энергетической установки RFM с горизонтально ориентированной осью располагаются, в основном, в идентичной горизонтальной плоскости.
На фиг.4 на роторе R предусмотрен уравновешивающий поршень BAP, который посредством уплотнения BAS вала уравновешивающего поршня отделяет камеру HPC для высокого давления от камеры LPC для низкого давления. Уравновешивающий поршень BAP аксиально расположен в направлении стороны HPS для высокого давления рядом с крыльчаткой IMP ротора R. Через эту смежную с уравновешивающим поршнем BAP крыльчатку IMP проходит рабочая жидкость PF на максимальном в радиальной турбогидравлической энергетической установке RFM уровне давления. Уравновешивающий трубопровод BAC соединяет камеру LPC для низкого давления с впускной камерой INC по ходу входного отверстия IOP. Этот уравновешивающий трубопровод BAC для этой цели подсоединён лишь к отверстиям в кожухе CCV корпуса. Таким образом, установка может быть открыта посредством снятия крышки LCV для низкого давления и внутренняя секция IBN, состоящая из ротора и окружающих его проводящих поток компонентов, может быть в аксиальном направлении удалена из корпуса CAS без демонтажа уравновешивающего трубопровода BAC.
Способ монтажа радиальной турбогидравлической энергетической установки RFM предусматривает следующие этапы:
а) монтаж кожуха CCV корпуса с, в основном, горизонтально ориентированной осью X,
b) расположение проходящей, в основном, параллельно оси X направляющей GL перед отверстием LPO для низкого давления, причём отверстие LPO для низкого давления открыто,
с) подготовка внутренней секции IBN, по меньшей мере, включающей в себя ротор R и расположенные на крыльчатке IMP ротора R, проводящие поток, вертикально ориентированные компоненты, которые совместно с ротором R образуют транспортабельный блок,
d) проведение внутренней секции IBN вдоль направляющей GL в кожух CCV корпуса; внутренняя секция IBN включает в себя при этом в качестве вертикально ориентированных компонентов так называемые ступени RRS обратного отведения или промежуточные днища, которые, соответственно, по ходу крыльчатки IMP изменяют направление течения рабочей среды PF на 180°С радиально снаружи радиально вовнутрь и аксиально находящейся по ходу ступени подают её в следующую крыльчатку.
Спиральная камера HSP для высокого давления в соответствии с изобретением является составной частью корпуса CAS с радиально входящим вовнутрь со стороны спиральной камеры HSP для высокого давления и против направления потока впускным отверстием SPI спиральной камеры. От впускного отверстия SPI спиральной камеры по ходу потока сборный резервуар SCL располагается, в основном, аксиально в направлении стороны LPS для низкого давления. Далее сборный резервуар SCL находится в радиальном направлении снаружи впускного отверстия SPI спиральной камеры.
Фиг.5 демонстрирует схематичный продольный разрез традиционной радиальной турбогидравлической энергетической установки RFM. Уже во вступлении к описанию были отображены важные признаки этой установки.
Claims (20)
1. Сборная литейная модель для изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, имеющая аксиальную сторону для высокого давления и аксиальную сторону для низкого давления, содержащая кожух литейной модели корпуса, который в аксиальной плоскости перпендикулярно оси (X) имеет проходящую в направлении периферии линию разъёма, при этом аксиальная сторона для высокого давления кожуха модели корпуса в аксиальной зоне выполнена в виде спиральной камеры для высокого давления с выходным отверстием для выпускного штуцера литого корпуса.
2. Сборная литейная модель корпуса для изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, которая располагается вдоль оси,
причём литейная модель корпуса имеет кожух модели корпуса,
при этом литейная модель корпуса имеет аксиальную сторону для высокого давления,
причём литейная модель корпуса имеет аксиальную сторону для низкого давления,
причём кожух литейной модели корпуса, располагаясь в аксиальной плоскости перпендикулярно оси (X), имеет проходящую в направлении периферии линию разъёма,
причём аксиальная сторона для высокого давления кожуха модели корпуса в аксиальной зоне выполнена в виде спиральной камеры для высокого давления с выходным отверстием для выпускного штуцера литого корпуса.
3. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что сторона для низкого давления имеет радиальное входное отверстие для впускного штуцера в литой корпус.
4. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что на аксиальной стороне для высокого давления литейная модель корпуса имеет отверстие для высокого давления для закрывания литого корпуса посредством крышки для высокого давления,
причём на стороне для низкого давления литейная модель корпуса имеет аксиальное отверстие для низкого давления для закрывания литого корпуса посредством крышки для низкого давления.
5. Литейная модель корпуса по п.4, отличающаяся тем, что отверстие для высокого давления имеет меньшую ширину в свету, чем отверстие для низкого давления.
6. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что кожух модели корпуса выполнен таким образом, что изготавливаемый таким образом литой корпус в направлении периферии выполнен с разделением.
7. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что кожух модели корпуса выполнен таким образом, что изготавливаемый таким образом литой корпус в аксиальном направлении выполнен с разделением.
8. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что спиральная камера для высокого давления имеет проходящее в направлении периферии, входящее радиально вовнутрь, впускное отверстие спиральной камеры и сборный резервуар,
причём сборный резервуар располагается, в основном, аксиально от впускного отверстия спиральной камеры в направлении стороны для низкого давления.
9. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что снаружи на литейной модели корпуса, по меньшей мере, в зоне спиральной камеры модели для высокого давления предусмотрены радиально расположенные рёбра модели для усиления жёсткости.
10. Литейная модель корпуса по п.2, отличающаяся тем, что литейная модель корпуса содержит, по меньшей мере, одну модель монтажных ножек, посредством которой методом моделирования на другом литом корпусе сформирована, по меньшей мере, одна монтажная ножка.
11. Способ изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, включающий сборку литейной модели по п. 1, которая имеет аксиальную сторону для высокого давления и аксиальную сторону для низкого давления, и содержит кожух модели корпуса, который в аксиальной плоскости перпендикулярно оси (X) имеет проходящую в направлении периферии линию разъёма, которая разделяет кожух модели корпуса на кожух модели для высокого давления и кожух модели для низкого давления, причём кожух модели для высокого давления в аксиальной зоне выполнен в виде спиральной камеры модели для высокого давления с выходным отверстием для выпускного штуцера, формовку собранной литейной модели корпуса и отливку литого корпуса.
12. Сборная литейная модель корпуса для изготовления различных литых корпусов типового ряда радиальной турбогидравлической энергетической установки, содержащая кожух модели корпуса, включающий кожух модели для низкого давления, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, двумя кожухами модели для высокого давления, причем кожух модели для высокого давления в аксиальной зоне выполнен в виде спиральной камеры модели для высокого давления с выходным отверстием для выпускного штуцера, при этом литейная модель корпуса выполнена с возможностью изготовления заданного литого корпуса посредством выбора заданного кожуха модели для высокого давления и его аксиального присоединения к кожуху модели для низкого давления.
13. Корпус радиальной турбогидравлической энергетической установки, отличающийся тем, что он изготовлен способом по п. 11.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014218945.4 | 2014-09-19 | ||
| DE102014218945.4A DE102014218945A1 (de) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Gehäusegussmodell, Gehäusebaureihe, Verfahren zur Erzeugung eines gegossenen Gehäuses einer Radialturbofluidenergiemaschine |
| PCT/EP2015/071151 WO2016042004A1 (de) | 2014-09-19 | 2015-09-16 | Gehäusegussmodell, gehäusebaureihe, verfahren zur erzeugung eines gegossenen gehäuses einer radialturbofluidenergiemaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669133C1 true RU2669133C1 (ru) | 2018-10-08 |
Family
ID=54140465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113153A RU2669133C1 (ru) | 2014-09-19 | 2015-09-16 | Способ изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, сборная литейная модель корпуса (варианты), типовой ряд корпусов |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3183079B1 (ru) |
| CN (1) | CN107073561A (ru) |
| DE (1) | DE102014218945A1 (ru) |
| RU (1) | RU2669133C1 (ru) |
| WO (1) | WO2016042004A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11022126B2 (en) | 2016-03-28 | 2021-06-01 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Rotary machine |
| DE102016217672A1 (de) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Einwellenturboverdichter |
| DE102016217669A1 (de) | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Montage, Turbomaschine |
| DE102018200287A1 (de) * | 2018-01-10 | 2019-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomaschineninnengehäuse |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU844120A1 (ru) * | 1979-04-04 | 1981-07-07 | Проектно-Конструкторское И Техноло-Гическое Бюро Химического Машино-Строения | Способ изготовлени выплавл емыхМОдЕлЕй и уСТРОйСТВО дл ЕгО ОСу-щЕСТВлЕНи |
| RU2319866C2 (ru) * | 2006-04-13 | 2008-03-20 | Николай Иванович Сотник | Способ изготовления корпуса насоса двустороннего входа |
| WO2013180960A2 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT277440B (de) * | 1967-12-11 | 1969-12-29 | Gutehoffnungshuette Sterkrade | Turboverdichter |
| JPS59134396A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-08-02 | Shimadzu Corp | ヘリウムガス圧縮装置 |
| DE4416497C1 (de) * | 1994-05-10 | 1995-01-12 | Gutehoffnungshuette Man | Getriebe-Mehrwellenturbokompressor und Getriebe-Mehrwellenradialexpander |
| DE19648213A1 (de) * | 1996-11-21 | 1998-05-28 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Herstellungsverfahren von Achsbrückengehäusen |
| EP1069313B1 (de) * | 1999-07-16 | 2005-09-14 | Man Turbo Ag | Turboverdichter |
| US7014418B1 (en) * | 2004-12-03 | 2006-03-21 | Honeywell International, Inc. | Multi-stage compressor and housing therefor |
| DE602005009981D1 (de) * | 2005-04-04 | 2008-11-06 | Honeywell Int Inc | Turbolader mit variabler strömung |
| DE202007009097U1 (de) * | 2007-06-26 | 2007-08-30 | Lanzke, Andreas | Pumpengehäuse |
| EP2045472A1 (de) | 2007-10-05 | 2009-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Montage grosser Turbomaschinen und Vorrichtung zur Durchführung desselben |
| DE102008046351A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-03-11 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Abgasturbolader |
| DE102010026678B4 (de) * | 2010-07-09 | 2016-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Überwachungs-und Diagnosesystem für ein Fluidenergiemaschinensystem sowie Fluidenergiemachinensystem |
| EP2722495B1 (de) * | 2012-10-17 | 2015-03-11 | ABB Turbo Systems AG | Gaseintrittsgehäuse und zugehörige Abgasturbine |
-
2014
- 2014-09-19 DE DE102014218945.4A patent/DE102014218945A1/de not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-09-16 EP EP15763591.3A patent/EP3183079B1/de not_active Not-in-force
- 2015-09-16 CN CN201580050712.7A patent/CN107073561A/zh active Pending
- 2015-09-16 WO PCT/EP2015/071151 patent/WO2016042004A1/de active Application Filing
- 2015-09-16 RU RU2017113153A patent/RU2669133C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU844120A1 (ru) * | 1979-04-04 | 1981-07-07 | Проектно-Конструкторское И Техноло-Гическое Бюро Химического Машино-Строения | Способ изготовлени выплавл емыхМОдЕлЕй и уСТРОйСТВО дл ЕгО ОСу-щЕСТВлЕНи |
| RU2319866C2 (ru) * | 2006-04-13 | 2008-03-20 | Николай Иванович Сотник | Способ изготовления корпуса насоса двустороннего входа |
| WO2013180960A2 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016042004A1 (de) | 2016-03-24 |
| DE102014218945A1 (de) | 2016-03-24 |
| CN107073561A (zh) | 2017-08-18 |
| EP3183079A1 (de) | 2017-06-28 |
| EP3183079B1 (de) | 2018-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2669133C1 (ru) | Способ изготовления литого корпуса радиальной турбогидравлической энергетической установки, сборная литейная модель корпуса (варианты), типовой ряд корпусов | |
| KR100402063B1 (ko) | 개선된유로를구비한펌프 | |
| US3188966A (en) | Rotodynamic volute machines | |
| US3316848A (en) | Pump casing | |
| JP5709898B2 (ja) | 回転機械 | |
| JPH08177781A (ja) | 全周流型ポンプ | |
| JP5504160B2 (ja) | ターボエンジン及び当該ターボエンジンの製造方法 | |
| ITCO20110029A1 (it) | Girante centrifuga e turbomacchina | |
| KR101809676B1 (ko) | 축방향 추력을 발생시키는 양흡입 임펠러를 구비한 펌프 | |
| KR20140100111A (ko) | 압축 시스템 | |
| CN109611259A (zh) | 一种海水淡化泵和透平一体机模块化装置 | |
| JP2009092049A (ja) | 両吸込形渦巻ポンプおよびその性能調整方法 | |
| US3051090A (en) | Segmented casing for multistage centrifugal fluid machines | |
| US3289598A (en) | Centrifugal pumps | |
| US3044684A (en) | Centrifugal compressor construction | |
| JP6768936B2 (ja) | 一軸ターボ圧縮機 | |
| WO2016041841A1 (de) | Radialturbomachine mit topfförmigem aussengehäuse, wobei die spirale in der wandung des aussengehäuses ausgebildet ist | |
| JP6655712B2 (ja) | 回転機械 | |
| EP3527790B1 (en) | Rotary machine | |
| JP7374620B2 (ja) | ポンプ用舌片部材、ポンプ装置及び舌部の補修方法 | |
| JP2987024B2 (ja) | 板金製ポンプケーシング | |
| CN2345746Y (zh) | 立式多级离心泵 | |
| CN206368820U (zh) | 一种带空间扭曲流道过渡结构的卧式两级离心泵 | |
| JP2020125691A (ja) | 圧縮機 | |
| JPH07158594A (ja) | 全周流型ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190917 |