SU1721412A1

SU1721412A1 - Two-stage refrigeration turbocompressor

Info

Publication number: SU1721412A1
Application number: SU894704405A
Authority: SU
Inventors: Арон Борисович Баренбойм; Людмила Ананьевна Степанова
Original assignee: Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности
Priority date: 1989-06-12
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к компрессоро- строению. в частности к холодильному ком- прессоростроению. Целью изобретени вл етс повышение экономичности. Поставленна цель достигаетс тем, что турбокомпрессор содержит два рабочих колеса 7 и 11, расположенных консольно на одном валу 3 по обе стороны встроенного электродвигател , статор 2 которого запрессован в корпус 1, окруженный кольцевой охлаждающей рубашкой 14, перва ступень 5 сжати Ё VJ Ю Ј 43The invention relates to a compressor design. in particular, to refrigeration compressor building. The aim of the invention is to improve the economy. The goal is achieved by the fact that the turbocharger contains two impellers 7 and 11 located cantilever on the same shaft 3 on both sides of the built-in electric motor, the stator 2 of which is pressed into the housing 1 surrounded by an annular cooling jacket 14, the first stage 5 of compression V VJ Ю 43

Description

соединена со второй 9 спиральным газопроводом 17, охватывающим снаружи охлаждающую рубашку 14 с образованием контактаconnected to the second 9 of the spiral gas line 17, covering the outside of the cooling jacket 14 with the formation of contact

между ними. Это позвол ет повысить экономичность турбокомпрессора. 1 з.п.ф-лы, 2 ил..between them. This allows the turbocharger to be more economical. 1 zp. F-ly, 2 il.

Изобретение относитс к холодильной технике, в частности к холодильному комп- рессоростроению. и предназначено дл использовани в транспортных холодильных установках, оснащенных турбокомпрессорами с встроенными электродвигател ми. The invention relates to refrigeration engineering, in particular to refrigeration compressor building. and is intended for use in transport refrigeration units equipped with turbo-compressors with built-in electric motors.

Известен промежуточный охладитель многоступенчатой холодильной машины, включающий корпус, внутри которого расположены тепло- и массообменные элементы дл охлаждени паров хладагента. Промежуточный охладитель соединен с компрессором и другими аппаратами холодильной машины технологическими трубопроводами .A multistage chiller intercooler is known, comprising a housing within which are heat and mass transfer elements for cooling refrigerant vapor. The intercooler is connected to the compressor and other devices of the refrigerating machine through technological pipelines.

Известен также многоступенчатый центробежный компрессор с электроприводом, в котором газ из предыдущей ступени сжати отводитс в выносной теплообменник, соединенный с всасывающим патрубком следующей ступени.A multistage centrifugal compressor with an electric drive is also known, in which gas from the previous compression stage is discharged to an external heat exchanger connected to the next-stage intake manifold.

Недостатками многоступенчатых компрессоров с промежуточными охладител ми, выполненными отдельно от компрессоров, вл ютс значительные габариты и масса, сложность коммуникаций, а также понижени экономичность компрессорных агрегатов . Эти недостатки обусловлены вынужденной пространственной компоновкой компрессора и теплообменного аппарата дл охлаждени газа между ступен ми сжати , относительной громоздкостью как самого аппарата, так и соединительных трубопроводов, -а также повышенной величиной вредных теллопри- токов из окружающей среды к холодным поверхност м аппарата и трубопроводов.The disadvantages of multi-stage compressors with intercoolers, which are made separately from the compressors, are considerable size and weight, the complexity of communications, as well as reducing the efficiency of the compressor units. These disadvantages are due to the forced spatial layout of the compressor and the heat exchanger for cooling the gas between the compression stages, the relative bulkiness of both the apparatus and the connecting pipes, as well as the increased amount of harmful tellurium from the environment to cold surfaces of the apparatus and pipelines.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс двухступенчатый турбокомпрессор, содер- .жащий корпус с двум рабочими колесами на одном валу и встроенным электродвигателем , статор которого запрессован в корпус . Вокруг корпуса компрессора расположена кольцева полость, разделенна перегородками на камеры, в которых наход тс охлаждающие трубки, св занные с источником охлаждающей среды, Сжатый в первой ступени газ, проход через камеры , охлаждаетс за счет теплообмена с расположенными в них трубками и поступает во вторую ступень турбокомпрессора. Така конструкци вл етс более компактной, поскольку теплообменник промежуточногоThe closest in technical essence and the achieved result is a two-stage turbocharger, containing a housing with two impellers on one shaft and an integrated electric motor, the stator of which is pressed into the housing. Around the compressor casing there is an annular cavity divided by partitions into chambers in which there are cooling tubes associated with a source of cooling medium. The gas passed through the chambers compressed in the first stage is cooled through heat exchange with the tubes located in them and enters the second stage turbocharger. This design is more compact because the heat exchanger is intermediate

охлаждени , как и электродвигатель, вл етс встроенным, что существенно уменьшает габариты турбокомпрессора. При этом увеличиваетс экономичность турбокомпрессора из-за сокращени теплопритоков от окружающего воздуха к охлаждающим трубкам и дополнительного охлаждени сжатого газа окружающим воздухом,cooling, like the electric motor, is built-in, which significantly reduces the size of the turbocharger. This increases the efficiency of the turbocharger due to the reduction of heat leakage from ambient air to the cooling tubes and additional cooling of the compressed gas with ambient air,

Недостатком известного турбокомпрессора вл етс низка экономичность. Это объ сн етс тем, что проходное сечение кольцевой полости загромождено охлаждающими трубками, увеличивающими радиальные размеры компрессора иThe disadvantage of the known turbocharger is low efficiency. This is due to the fact that the flow area of the annular cavity is cluttered with cooling tubes, which increase the radial dimensions of the compressor and

создающими дополнительное гидравлическое сопротивление газовому потоку. Кроме того, статор встроенного электродвигател , запрессованный в корпус, окружен сжатым газом повышенной температуры, что значительно ухудшает отвод тепла, выдел емого статором при работе электродвигател . Повышенные гидравлическое сопротивление газовому потоку и рабоча температура встроенного электродвигател обуславливают увеличение потребл емой мощности. Целью изобретени вл етс повышение экономичности.creating additional hydraulic resistance to gas flow. In addition, the stator of the built-in electric motor, which is pressed into the housing, is surrounded by compressed gas of elevated temperature, which significantly impairs the heat dissipation generated by the stator during the operation of the electric motor. The increased hydraulic resistance to the gas flow and the operating temperature of the built-in electric motor cause an increase in power consumption. The aim of the invention is to improve the economy.

В двухступенчатом холодильном турбокомпрессоре , содержащем кольцевую охлаждающую рубашку, подключенную по входу и выходу к охлаждающей среде и охватывающую корпус, в котором размещены статор встроенного электродвигател и лини св зи между первой и второй ступен ми , лини св зи выполнена в виде спирального газопровода, охватывающего снаружи охлаждающую рубашку с образо- ванием контакта между ними.In a two-stage refrigeration compressor turbocharger comprising an annular cooling jacket connected inlet and outlet to the cooling medium and enclosing housing in which the stator of the built-in electric motor and the communication line between the first and second stages are housed, the communication line is in the form of a spiral gas pipeline covering the outside cooling jacket with the formation of contact between them.

При этом одной из сторон газопроводаAt the same time one of the sides of the pipeline

вл етс наружна поверхность охлаждающей рубашки.is the outer surface of the cooling jacket.

На фиг.1 представлен двухступенчатый холодильный турбокомпрессор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a two-stage refrigeration turbocharger, longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1.

Турбокомпрессор включает корпус 1, в который запрессован статор 2 встроенного электродвигател . На валЗ насажен ротор 4 встроенного электродвигател . Перва ступень 5 турбокомпрессора включает всасывающий патрубок 6., рабочее колесо 7 и бездиффузорную улитку 8. Втора ступень 9 образована всасывающей камерой 10, рабочим колесом 11, беэдиффузорной улиткой 12 и нагнетатальным патрубком 13. Корпус 1 вThe turbocharger includes a housing 1, in which the stator 2 is embedded embedded motor. A rotor 4 of the built-in electric motor is mounted on the valZ. The first stage 5 of the turbocharger includes a suction pipe 6., an impeller 7 and a diffusionless cochlea 8. The second stage 9 is formed by a suction chamber 10, an impeller 11, a ventricular snail 12 and a pressure pipe 13. Body 1

зоне статора окружен кольцевой рубашкой 14с патрубками дл подвода 15 и отвода 16 охлаждающей среды. Вокруг кольцевой рубашки приварен спиральный газопровод 17, соедин ющий выход бездиффузорной улитки 8 первой ступени 5 с всасывающей камерой 10 второй ступени 9 турбокомпрессора . С внутренней стороны газопровод ограничен внешней поверхностью кольцевой рубашки 14, что обеспечивает тепловой контакт между ними.the stator zone is surrounded by an annular jacket 14c with nozzles for inlet 15 and outlet 16 of the cooling medium. A spiral gas line 17 is welded around the ring jacket connecting the outlet of the diffusionless scroll 8 of the first stage 5 to the suction chamber 10 of the second stage 9 of the turbocharger. On the inner side of the pipeline is limited to the outer surface of the ring jacket 14, which provides thermal contact between them.

Турбокомпрессор работает следующим образом.The turbocharger works as follows.

Пары хладагента засасываютс через патрубок 6 и подаютс на рабочее колесо первой ступени 6 турбокомпрессора. Из колеса 7 пар поступает в бездиффузорную улитку 8 и по газопроводу 17 направл етс во вторую ступень 9 турбокомпрессора. Пройд всасывающую камеру 10, рабочее колесо 11 и бездиффузорную улитку 12, пар через нагнетательный патрубок 13 подаетс на конденсацию. Тепло, выдел емое статором 2, передаетс через стенку корпуса 1 охлаждающей среде, подаваемой в кольце- вую рубашку 14 через патрубок 15 и отводимой из нее через патрубок 16. Промежуточное охлаждение сжатого в первой ступени 5 пара перед его подачей во вторую ступень 9 осуществл етс в спи- Refrigerant vapor is sucked through pipe 6 and fed to the first-stage impeller 6 of the turbocharger. From the wheel 7, the steam enters the diffuser-free snail 8 and through the gas line 17 is sent to the second stage 9 of the turbo-compressor. Passing the suction chamber 10, the impeller 11 and the diffusionless snail 12, steam through the discharge pipe 13 is fed to the condensation. The heat generated by the stator 2 is transferred through the wall of the housing 1 to the cooling medium supplied to the annular shirt 14 through the nozzle 15 and removed from it through the nozzle 16. Intermediate cooling of the steam compressed in the first step 5 before it is fed to the second step 9 is performed in the back

ральном газопроводе 17 по всей площади контакта с внешней поверхностью кольцевой рубашки 14. Охлаждающа среда, подаваема в кольцевую рубашку 14, отбирает тепло статора 2 и сжатого в первой ступени 5 пара.The main gas pipeline 17 over the entire area of contact with the outer surface of the annular jacket 14. The cooling medium supplied to the annular jacket 14 absorbs heat from the stator 2 and the vapor compressed in the first stage 5.

Двухступенчатый холодильный турбокомпрессор обеспечивает одновременное эффективное охлаждение встроенного электродвигател и сжатого в первой ступени пара, что позвол ет повысить его экономичность .A two-stage refrigeration turbocharger provides simultaneous effective cooling of the built-in electric motor and the steam compressed in the first stage, which makes it more economical.

Claims

1. A two-stage refrigeration turbocharger comprising an annular cooling jacket connected inlet and outlet to the cooling medium and enclosing the housing in which the stator of the built-in electric motor and the communication line between the first and second stages is located, which is to improve efficiency, the communication line is made in the form of a spiral gas pipeline, which covers the outside of the cooling jacket with the formation of contact between them.

2. A turbocharger in accordance with claim 1, wherein the one side of the pipeline is the outer surface of the cooling jacket.

2

P

17

2