RU2691706C2

RU2691706C2 - Operating method of multistage axial machines

Info

Publication number: RU2691706C2
Application number: RU2017117790A
Authority: RU
Inventors: Игорь Викторович Лентов
Original assignee: Игорь Викторович Лентов
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2017-05-22
Publication date: 2019-06-17
Also published as: RU2017117790A3; RU2017117790A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: method of operation of multistage axial machines consists in conversion of electric energy into mechanical energy of rotation of impellers with the following transformation into hydraulic energy of working medium. Electric energy is supplied by common stator for impellers, then it is converted into mechanical energy of each impeller by rotating adjacent impellers in opposite direction.

EFFECT: operating method of multistage axial machines is proposed.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для улучшения характеристик нефтедобывающего оборудования, компрессоров и холодной части газотурбинных установок.The invention relates to mechanical engineering and can be used to improve the performance of oil production equipment, compressors and the cold part of gas turbines.

Известен способ работы осевых многоступенчатых машин, состоящий в том, что электрическую энергию преобразуют в механическую посредством электромотора, полученную таким образом механическую энергию с помощью вала подводят к осевым рабочим колесам ступеней, вращающимся с одинаковой угловой скоростью в одном направлении, и преобразуют в гидравлическую энергию рабочего тела. При этом поток рабочего тела на входе каждого рабочего колеса спрямляют в направляющем аппарате. (Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры: Учебное пособие для ВУЗов. - М: Энергоатомиздат, 1984. - 416 с.). К недостаткам этого способа следует отнести большую длину сборки осевой машины с электромотором и гидравлические потери в направляющих аппаратах.The known method of operation of axial multistage machines, consisting in the fact that electrical energy is converted into mechanical energy by means of an electric motor, the mechanical energy thus obtained is brought to the axial impellers of stages rotating at the same angular speed in one direction by means of a shaft and converted into hydraulic energy of the worker body. In this case, the flow of the working fluid at the inlet of each impeller is straightened in the guide vane. (Cherkassky VM Pumps, Fans, Compressors: A Textbook for High Schools. - M: Energoatomizdat, 1984. - 416 p.). The disadvantages of this method include the large assembly length of an axial machine with an electric motor and hydraulic losses in guide vanes.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ работы лопастной машины, выбранный в качестве прототипа, состоящий в том, что электрическую энергию преобразуют в механическую посредством пары электромоторов, встроенных в корпус насоса, механическую энергию передают посредством пары роторов к паре наборов рабочих колес, причем рабочие колеса одного набора чередуются с рабочими колесами другого набора (US 20140147243 А1 Contra rotating wet gas compressor). Наборы рабочих колес вращают в противоположном направлении.The closest to the claimed technical solution to the technical nature and the achieved technical result is the method of operation of the blade machine, selected as a prototype, consisting in the fact that electrical energy is converted into mechanical by means of a pair of electric motors built into the pump casing, mechanical energy is transmitted through a pair of rotors to a pair of impeller sets, with the impellers of one set alternating with the impellers of the other set (US 20140147243 A1 Contra rotating wet gas compressor). The sets of impellers rotate in the opposite direction.

К недостаткам этого способа относится увеличенная длина машины.The disadvantages of this method include the increased length of the machine.

В основу настоящего изобретения положена задача уменьшения габаритных размеров машины.The present invention is the task of reducing the overall dimensions of the machine.

Поставленная задача решена благодаря тому, что в предлагаемом способе предусмотрены следующие отличия:The task is solved due to the fact that the proposed method provides the following differences:

- электрическую энергию подают по общему для всех рабочих колес статору;- electric energy is supplied according to the stator common to all impellers;

- электрическую энергию преобразуют в механическую непосредственно в каждом рабочем колесе;- electrical energy is converted into mechanical energy directly in each impeller;

- поток рабочего тела на входе в рабочие колеса не спрямляют, вращая смежные рабочие колеса в противоположном направлении.- the flow of the working fluid at the entrance to the impellers is not straightened by rotating adjacent impellers in the opposite direction.

Техническим результатом изобретения является уменьшение а) габаритных размеров машины за счет реализации операции преобразования электрической энергии в механическую непосредственно в каждой ступени, б) гидравлических потерь за счет исключения операции спрямления потока рабочей жидкости, в) уровня вибронагружения за счет уменьшения максимальной массы вращающегося элемента, г) крутящего момента, передаваемого на элементы крепления машины и на корпус самой машины за счет взаимной компенсации моментов статоров рабочих колес, вращающихся в противоположные стороны. Дополнительным техническим результатом является упрощение способа подвода электрической энергии за счет объединения статоров в один.The technical result of the invention is to reduce a) the overall dimensions of the machine by implementing the operation of converting electrical energy into mechanical energy directly in each stage, b) hydraulic losses by eliminating the operation of straightening the flow of working fluid, c) the level of vibration loading by reducing the maximum mass of the rotating element, g ) torque transmitted to the fastening elements of the machine and to the body of the machine due to the mutual compensation of the moments of the stators of the impellers rotating camping in opposite directions. An additional technical result is to simplify the method of supplying electrical energy by combining the stators into one.

Данное изобретение пояснено на Фиг. 1.The invention is explained in FIG. one.

Согласно предлагаемому способу электрическую энергию подают ко всем рабочим колесам 1 по общему гальванически связанному статору 2, затем преобразуют ее в механическую энергию, вращая смежные рабочие колеса 1 в противоположном направлении. При этом поток рабочего тела на входе в каждое рабочее колесо не спрямляют, а значения абсолютной скорости вращения рабочих колес 1 задают произвольными.According to the proposed method, electric energy is supplied to all impellers 1 through a common galvanically coupled stator 2, then it is converted into mechanical energy by rotating adjacent impellers 1 in the opposite direction. While the flow of the working fluid at the entrance to each impeller is not straightened, and the values of the absolute speed of rotation of the impellers 1 are arbitrary.

Согласно усовершенствованному способу рабочие колеса 1 вращают с одинаковой абсолютной скоростью.According to the improved method, the impellers 1 rotate at the same absolute speed.

Claims

1. The method of operation of axial multistage machines, which consists in converting electrical energy into mechanical energy of rotation of the impellers with the following conversion into hydraulic energy of the working fluid, characterized in that the electrical energy is supplied to the stator common to the impellers, then converted into the mechanical energy of each worker wheels by rotating adjacent impellers in the opposite direction.

2. The method of operation of axial multistage machines under item 1, characterized in that the impellers rotate with the same absolute speed.