RU69616U1

RU69616U1 - DETANDER-GENERATOR INSTALLATION

Info

Publication number: RU69616U1
Application number: RU2007125507/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Моисеев; Аркадий Васильевич Бурняшев; Владимир Николаевич Дьяченко; Артур Вадимович Кондриков
Original assignee: Открытое акционеное общество "Турбогаз"
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2007-12-27

Abstract

Детандер-генераторная установка предназначена для преобразования энергии избыточного давления природного газа на газораспределительных станциях (ГРС) и газораспределительных пунктах (ГРП) в электрическую энергию. Передняя опора выполнена в виде подшипникового узла, снабженного закрепленным на крышке (7) детандер-генератора (1) корпусом (15) переднего подшипника (13) с упорным кольцевым буртиком (14), крышкой (16) переднего подшипника (13), фиксирующей его наружную обойму от осевого перемещения, и установленной на валу (11) упорной втулкой (17), фиксирующей на нем внутреннюю обойму переднего подшипника (13), что обеспечивает восприятие осевой нагрузки более мощным передним подшипником (13), находящимся в зоне интенсивного охлаждения и достаточным теплоотводом, причем задний подшипник (19) при этом является плавающим и полностью разгружен от восприятия осевой нагрузки. Это повышает срок службы подшипников и увеличивает межремонтный ресурс эксплуатации установки. Кроме того, при необходимости замена подшипников производится непосредственно после демонтажа ротора (12) вместе с передним подшипником (13) и не требует полной разборки корпуса (6) детандер-генератора (1). 1 ил.The expander-generator set is designed to convert the energy of excessive pressure of natural gas at gas distribution stations (GRS) and gas distribution points (hydraulic fracturing) into electrical energy. The front support is made in the form of a bearing assembly equipped with a housing (15) of the front bearing (13) mounted on the cover (7) of the expander generator (1) with a persistent ring collar (14), a cover (16) of the front bearing (13) that fixes it the outer race from axial movement, and the thrust sleeve (17) mounted on the shaft (11), fixing the inner race of the front bearing (13) on it, which ensures that the axial load is absorbed by a more powerful front bearing (13) located in the intensive cooling zone and sufficient heat sink, with em rear bearing (19) with a floating and fully unloaded from the perception of the axial load. This increases the service life of bearings and increases the overhaul life of the installation. In addition, if necessary, bearings are replaced immediately after the rotor (12) is dismantled together with the front bearing (13) and does not require complete disassembly of the expander generator (6) (1). 1 ill.

Description

Полезная модель относится к турбомашиностроению и может быть использована в установках для преобразования энергии избыточного давления природного газа на газораспределительных станциях (ГРС) и газораспределительных пунктах (ГРП) в электрическую энергию.The utility model relates to turbomachinery and can be used in installations for converting the energy of excess pressure of natural gas at gas distribution stations (gas distribution stations) and gas distribution points (hydraulic fracturing) into electrical energy.

Известна утилизационная детандер-генераторная установка (см. оп. к патенту Украины №6150, МПК F25B 11/00, 2004 г), содержащая детандер-генератор, корпус которого выполнен из трубы, закрытой с торцов днищем и крышкой, в корпусе размещены статор и ротор, вал которого установлен на передней и задней опорах, представляющих собой подшипники качения. При работе вал подвергается воздействию осевой нагрузки, которая, вследствие скользящих посадок опор вала, полностью воспринимается задним подшипником, расположенным в зоне с недостаточным охлаждением и теплоотводом. Это приводит к перегреву заднего подшипника, интенсивному его износу и выходу установки из строя. Замена подшипников требует разборки корпуса с крышкой и днищем.A known utilization expander-generator set (see op. To the patent of Ukraine No. 6150, IPC F25B 11/00, 2004), containing the expander-generator, the housing of which is made of a pipe closed from the ends of the bottom and the cover, the stator is placed in the housing and a rotor whose shaft is mounted on the front and rear bearings, which are rolling bearings. During operation, the shaft is subjected to axial load, which, due to the sliding fit of the shaft supports, is completely perceived by the rear bearing located in the area with insufficient cooling and heat sink. This leads to overheating of the rear bearing, intensive wear and failure of the installation. Replacing bearings requires disassembling the housing with cover and bottom.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности работы детандер-генераторной установки путем повышения срока службы подшипников, а также повышение ее ремонтопригодности.The objective of this utility model is to increase the operational reliability of the expander-generator set by increasing the service life of bearings, as well as increasing its maintainability.

Поставленная задача решается за счет того, что в детандер-генераторной установке, включающей расположенный в корпусе, выполненном из трубы и закрытом с торцов крышкой и днищем, The problem is solved due to the fact that in the expander-generator set, including located in the housing, made of pipe and closed from the ends of the lid and bottom,

детандер-генератор со статором и ротором, вал которого установлен на передней и задней опорах качения, согласно техническому решению, передняя опора выполнена в виде подшипникового узла, снабженного закрепленным на крышке детандер-генератора корпусом переднего подшипника с упорным кольцевым буртиком, крышкой переднего подшипника, фиксирующей его наружную обойму от осевого перемещения, и установленной на валу упорной втулкой, фиксирующей на нем внутреннюю обойму переднего подшипника.an expander generator with a stator and a rotor, the shaft of which is mounted on the front and rear rolling bearings, according to the technical solution, the front support is made in the form of a bearing assembly equipped with a front bearing housing with a persistent annular collar, a front bearing cover securing the front bearing, fixed to the cover of the expander its outer race from axial displacement, and a thrust sleeve mounted on the shaft, fixing the inner race of the front bearing on it.

Такое решение, позволяющее зафиксировать передний подшипник на валу ротора и в крышке детандер-генератора, обеспечивает восприятие осевой нагрузки более мощным передним подшипником, находящимся в зоне интенсивного охлаждения и достаточным теплоотводом, причем задний подшипник при этом является плавающим и полностью разгружен от восприятия осевой нагрузки. Это повышает срок службы подшипников и увеличивает межремонтный ресурс эксплуатации установки.This solution, which allows the front bearing to be fixed on the rotor shaft and in the cover of the expander generator, ensures that the axial load is perceived by a more powerful front bearing located in the intensive cooling zone and with sufficient heat removal, the rear bearing being floating and completely unloaded from the axial load. This increases the service life of bearings and increases the overhaul life of the installation.

Кроме того, при необходимости замена подшипников производится непосредственно после демонтажа ротора вместе с передним подшипником и не требует полной разборки корпуса детандер-генератора.In addition, if necessary, bearings are replaced immediately after the rotor is dismantled together with the front bearing and does not require complete disassembly of the expander generator housing.

На фиг. показана детандер-генераторная установка.In FIG. The expander generator set is shown.

Детандер-генераторная установка включает детандер-генератор 1, установленный на трубопроводе 2 параллельно узлу редуцирования 3 ГРС или ГРП и соединенный с трубопроводом 2 при помощи патрубков подвода 4 и отвода 5 газа. В корпусе 6 детандер-генератора 1, закрытом с торцов крышкой 7 и днищем 8, размещены рабочее колесо 9, статор 10 и вал 11 ротора 12, установленного на передней и задней опорах. Передняя опора представляет собой подшипниковый узел, состоящий из переднего подшипника 13, установленного до упора в кольцевой бурт 14 корпуса 15 переднего подшипника 13, зафиксированного от осевого перемещения The expander-generator set includes an expander-generator 1, mounted on the pipeline 2 parallel to the reduction unit 3 of the gas distribution system or hydraulic fracturing and connected to the pipeline 2 by means of supply pipes 4 and gas outlet 5. In the housing 6 of the expander generator 1, closed at the ends by a cover 7 and a bottom 8, an impeller 9, a stator 10 and a shaft 11 of the rotor 12 are mounted on the front and rear bearings. The front support is a bearing assembly consisting of a front bearing 13, mounted all the way into the annular shoulder 14 of the housing 15 of the front bearing 13, fixed from axial movement

крышкой 16 переднего подшипника 13. Внутренняя обойма переднего подшипника 13 напрессована на вал 11 и зафиксирована при помощи упорной втулки 17 и рабочего колеса 9. Подшипниковый узел закреплен винтами 18 к крышке 7. Задняя опора ротора 12 представляет собой задний подшипник 19, внутренняя обойма которого напрессована на вал 11, а наружная установлена по скользящей посадке в расточке днища 8.cover 16 of the front bearing 13. The inner race of the front bearing 13 is pressed onto the shaft 11 and fixed with the thrust sleeve 17 and the impeller 9. The bearing assembly is fixed with screws 18 to the cover 7. The rear bearing of the rotor 12 is a rear bearing 19, the inner race of which is pressed on the shaft 11, and the outer mounted on a sliding fit in the bore of the bottom 8.

Детандер-генераторная установка работает следующим образом.The expander generator set operates as follows.

Природный газ по трубопроводу 3 через патрубок 4 поступает на рабочее колесо 9 и за счет избыточного давления, определяемого узлом редуцирования 2, приводит во вращение ротор 12. Осевое усилие, создаваемое перепадом давления на рабочем колесе 9, жестко закрепленном на валу 11, полностью воспринимается подшипником 13, интенсивно охлаждаемым контактирующим с ним газом. При этом задний подшипник 19 полностью разгружен от осевой силы и воспринимает только приходящуюся на него часть нагрузки от веса ротора 12.Natural gas through a pipe 3 through a pipe 4 enters the impeller 9 and, due to the excess pressure determined by the reduction unit 2, drives the rotor 12. The axial force created by the pressure drop across the impeller 9, rigidly fixed to the shaft 11, is completely perceived by the bearing 13, intensively cooled in contact with the gas. In this case, the rear bearing 19 is completely unloaded from axial force and only accepts part of the load from the weight of the rotor 12.

В случае необходимости замены подшипников 13 или 19 достаточно вынуть ротор 12 из корпуса 6, выкрутив винты 18 крепления подшипникового узла к крышке 7 детандер-генератора 1. Разборки корпуса 6 при этом не требуется.If it is necessary to replace the bearings 13 or 19, it is enough to remove the rotor 12 from the housing 6 by unscrewing the screws 18 securing the bearing assembly to the cover 7 of the expander generator 1. Dismantling of the housing 6 is not required.

Claims

An expander-generator installation, including an expander-generator with a stator and a rotor located in a housing made of pipe and closed from the ends by a cap and a rotor, the shaft of which is mounted on the front and rear rolling bearings, characterized in that the front bearing is made in the form of a bearing assembly equipped with a front bearing housing fixed to the expander generator cover with a persistent annular collar, a front bearing cover securing its outer race from axial movement, and mounted on the shaft a sleeve fixing on it the inner race of the front bearing.