UA12637U

UA12637U - Turboexpander

Info

Publication number: UA12637U
Application number: UAU200508257U
Authority: UA
Inventors: Yaroslav Ivanovych Senshyn; Serhii Viktorovych Moiseev; Vitalii Stanislavovyc Musialik
Original assignee: Public Corp Turbogaz
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2006-02-15

Abstract

The turbo-expander has body and turbine and compressor wheels placed in it, those are installed on the shaft in which axial closed cylindrical aperture is provided, with placed in radial positions at its side surface bosses, bearing units and indicator placed in the aperture, this has sensitive element as winding with magnetic conductor. At the end surface of the aperture bosses are provided, those are placed in circle in uniform way. The indicator is additionally equipped with another winding with magnetic conductor with ?-like cross-section, the poles of this one are turned to the end surface of the aperture.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до газової промисловості, зокрема, до турбодетандерів, і може бути 2 застосована в установках підготовки та переробки природного газу.A useful model applies to the gas industry, in particular, to turboexpanders, and can be applied in natural gas preparation and processing plants.

Відомий турбодетандер |див. "Агрегат блочньій турбодетандерньй НТДА-2,4-6,4-УХЛ4. Руководство по зксплуатации 544-00.000.00 РУ", ВАТ"Турбогаз", м.Харків, 2001), що містить корпус, турбінне і компресорне колеса, установлені на валу, в якому виконаний осьовий глухий циліндричний отвір з радіальне розташованими по його боковій поверхні виступами, підшипникові вузли і датчик. Датчик призначений для формування 70 електричного сигналу, частота якого пропорційна швидкості обертання вала. Датчик розміщений в осьовому отворі вала і містить чутливий елемент у вигляді обмотки з магнітопроводом.The famous turbo expander | see "Aggregat blochnyi turbodetanderny NTDA-2,4-6,4-UHL4. Руководство по зксплуатации 544-00.000.00 RU", OJSC "Turbogaz", Kharkiv, 2001), containing the housing, turbine and compressor wheels, installed on shaft, in which an axial blind cylindrical hole with protrusions located radially on its side surface, bearing units and a sensor is made. The sensor is designed to generate 70 electrical signals, the frequency of which is proportional to the speed of rotation of the shaft. The sensor is placed in the axial hole of the shaft and contains a sensitive element in the form of a winding with a magnetic conductor.

Недоліком відомого турбодетандеру є складність, так величину зносу упорного підшипника визначають по сигналу вихроструменого датчика осьового здвигу, який вимірює величину зміни зазору між своїм робочим торцем і опорною поверхнею вала під навантаженням. Для роботи такого датчика потрібно підведення додаткової електроенергії, крім того, він складний і трудомісткий у виготовленні.The disadvantage of the known turbo expander is the complexity, so the amount of wear of the thrust bearing is determined by the signal of the eddy current sensor of axial displacement, which measures the amount of change in the gap between its working end and the support surface of the shaft under load. For the operation of such a sensor, additional electricity is required, in addition, it is complex and time-consuming to manufacture.

Задачею запропонованої корисної моделі є спрощення конструкції турбодетандеру.The task of the proposed useful model is to simplify the design of the turboexpander.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в турбодетандері, що містить корпус і розміщені в ньому турбінне і компресорне колеса, установлені на валу, в якому виконаний осьовий глухий циліндричний отвір з радіально розташованими по його боковій поверхні виступами, підшипникові вузли і розміщений в отворі датчик, який містить чутливий елемент у вигляді обмотки з магнітопроводом, відповідно до технічного рішення, на торцевій поверхні отвору виконані виступи, рівномірно розташовані по окружності, а датчик додатково оснащений другою обмоткою з магнітопроводом П-подібного перетину, полюса якого звернені до торцевій поверхні отвору.The task is solved due to the fact that in the turbo expander, which contains the housing and the turbine and compressor wheels placed in it, are installed on the shaft, which has an axial blind cylindrical hole with protrusions located radially on its side surface, bearing assemblies and a sensor placed in the hole , which contains a sensitive element in the form of a winding with a magnetic wire, according to the technical solution, projections are made on the end surface of the hole, evenly spaced around the circumference, and the sensor is additionally equipped with a second winding with a magnetic wire of U-shaped section, the poles of which face the end surface of the hole.

Датчик, постачений другою обмоткою з магнітопроводом П-подібного перетину, полюса якого звернені до торцевій поверхні отвору вала, на якій виконані рівномірно розташовані по окружності виступи, дозволяє в вимірювати не тільки частоту обертання вала турбодетандеру, але і його осьовий здвиг, що спрощує конструкцію турбодетандеру.The sensor, supplied with a second winding with a U-shaped magnetic conductor, the poles of which face the end surface of the shaft opening, on which there are protrusions evenly spaced around the circumference, allows you to measure not only the frequency of rotation of the turboexpander shaft, but also its axial shift, which simplifies the design of the turboexpander .

На фіг.1 подається схема турбодетандеру; на фіг.2 - вузол | на фіг.1; на фіг.З - переріз по А-А на фіг.2; на фіг.4 - переріз по Б-Б на фіг.2. вFigure 1 shows the scheme of the turboexpander; in Fig. 2 - node | in Fig. 1; in Fig. 3 - a section along A-A in Fig. 2; Fig. 4 is a section along B-B in Fig. 2. in

Турбодетандер містить установлені на валу 1 на підшипникових вузлах 2 турбінне З і компресорне 4 колеса. «УThe turbo expander contains turbine Z and compressor 4 wheels mounted on shaft 1 on bearing assemblies 2. "IN

У валу 1 виконаний осьовий отвір 5, на боковій поверхні якого розташовані виступи 6, а на торцевій - виступи 7. В отворі 5 розміщений датчик 8, який містить обмотки 9 і 10. ее,An axial hole 5 is made in the shaft 1, on the side surface of which there are protrusions 6, and on the end - protrusions 7. In the hole 5, there is a sensor 8, which contains windings 9 and 10. ee,

Турбодетандер працює таким чином. ГаA turboexpander works like this. Ha

Природний газ під високим тиском надходить на лопатки турбінного колеса 3, де енергія стиснутого газуNatural gas under high pressure enters the blades of the turbine wheel 3, where the energy of the compressed gas

Зо перетворюється в механічну і передається на вал 1. Навантажуванням турбінного колеса З при цьому є -- компресорне колесо 4. При обертанні вала 1 в обмотці 9 датчика 8 індуцирується е.р.с., частота і амплітуда якої пропорційна частоті обертання вала 1 і кількості виступів б, а в обмотці 10 - е.р.с., частота якої пропорційна і частоті обертання вала 1 і кількості виступів 7 і величині зміни зазору між торцевою поверхнею « отвору 5 і робочим торцем датчика 8. Для отримання сигналу, що пропорційний осьовому здвигу, з випрямленої З п 70 напруги обмотки 10 необхідно вирахувати випрямлену напругу обмотки 9.Зо is transformed into a mechanical one and transmitted to shaft 1. The load on the turbine wheel З is the compressor wheel 4. When the shaft 1 rotates, an emf is induced in the winding 9 of the sensor 8, the frequency and amplitude of which is proportional to the frequency of rotation of the shaft 1 and number of protrusions b, and in winding 10 - E.R.S., the frequency of which is proportional to the rotation frequency of shaft 1 and the number of protrusions 7 and the amount of change in the gap between the end surface " of the hole 5 and the working end of the sensor 8. To obtain a signal that is proportional axial shift, it is necessary to calculate the rectified voltage of the winding 9 from the rectified Z n 70 voltage of the winding 10.

Claims

. "» The formula of the invention Turboexpander, containing a housing and turbine and compressor wheels placed in it, mounted on a shaft, - in which an axial blind cylindrical hole with radially located projections on its side surface, bearing assemblies and a sensor placed in the hole containing a sensitive element in the form of a winding with a magnetic circuit, which is distinguished by the fact that the end surface of the hole has protrusions, uniformly

Me. are located on the circumference, and the sensor is additionally equipped with a second winding with a U-shaped 2) 20 section magnetic conductor, the poles of which are turned to the end surface of the hole. that with 60 b5