Низкотемпературный турбодетандер

(19) др Г 25 В 11(0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ(54) (57) НИЗКОТЕМПЕРА БОДЕТАНДЕР, содержащий са турбины и газодувки, ко ленные на валу, установлен подшипниках и снабжейном уплотнениями и кольцевой и ником, отличающийся тем, уменьшения зазоров в лабири нии и в проточной части тур ния теплопритоков к ней, пят между одним из подши пни газодувки, а подпятник снаб вочным кольцом, установлен параллельными рабочими лашвил зкотемператур деры, М. Ма 1 одепс ЕхрапСг 1 одеп 1 сз, 19,ааа СР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) 1 Епифанова В. И. Нные радиальные турбодеташиностроение, 1978, с. 38.2. 1. 6 азз, агав Веаг 1 пдз 1 оп ТпгЬ 1 пе. адчапсед 1 прарег А 4-1,ТУРНЫЙ ТУР рабочие коленсольно укрепном в газовых лабиринтными ятой с подпятчто, с целью нтном уплотнебины и снижеа расположена ков и колесом жен регулироным между его поверхностями,1035357 Составитель А. Коломейцева Редактор Т,. Митейко Техред И. Верес Корректор Л. Бокшан Заказ 5804/37 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытнй 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к криогенной технике, в частности к низкотемпературным установкам для разделения и снижения газов.Известны турбодетандеры с газовыми опорами, в которых в качестве упорных поверхностей рабочих пят использованы тыльные поверхности дисков турбины и тормозной газодувки 1,Основным недостатком этих турбодетандеров является непосредственный тепловой контакт между подпятником и рабочим колесом турбины, в результате которого происходит интенсивная передача тепла трения к охлаждаемому газу. Кроме того, подпятники, находясь в градиентном поле температур, создаваемом в изотопной части турбины и газодувки, могут значительно деформироваться.Известен низкотемпературный турбодетандер, содержащий рабочие колеса турбины и газодувки, консольно укрепленные на валу, установленном в газовых подшипниках и снабженном лабиритными уплотнениями и кольцевой пятой с подпятником 12.Недостатком данной конструкции является то, что рабочие поверхности подпятника размещены на внутренних торцах подшипников. Вследствие большой осевой протяженности вала между упорными пятами возникают дополнительные тепловые деформации. Поэтому осевой зазор в подпятниках принимается заявленным. Соответственно осевой зазор между корпусом и колесом турбины должен превосходить зазор в подпятнике,Кроме того недостатком является расположение подпятника в непосредственной близости от холодного подшипника со стороны турбины. В условиях сверхнизкой температуры рабочего тела подпятник является относительно мощным источником дополнительных тепловыделений в криогенную зону машины. Цель изобр тения - уменьшение зазоровв лабиринтно уплотнении ц в проточной части турбины, сцижецце теплопритоков к ней.Поставленная цель достигается тем, чтов турбодетацдсре, содержащем рабочие колеса турбины и газодувки, консольно укрепленные на валу, установленном в газовых подшипниках и снабженном лабиринтными уплотнениями и кольцевой пятой с под ятником, пята расположена между одним из подшипников и колесом газодувки, а подпятник снабжен регулировочным кольцом, установленным между его параллельными рабочими поверхностями.На чертеже представлен турбодетандер, 15 общий вид, разрез.Турбодетандер содержит рабочие колеса турбины 1 и газодувки 2, укрепленные на валу 3, установленном в газовых подшипниках 4 и 5, снабженном лабиринтным уплотнением 6, кольцевую пяту 7 с подпятниками 8 и 9, между которыми расположено регулировочное колесо 10.При работе турбодетандера осевые перемещения вала, обусловленные воздействием осевой нагрузки со стороны турбины, 25 ограничиваются пределами осевого зазорав подпятнике. Эти условия работы машины позволяют принять минимальный радиальный зазор в лабиринтном уплотнении 6, равный зазору в подшипниках 4 и 5 и существенно уменьшенный осевой зазор меж ду лопатками рабочего колеса турбины 1и корпусом турбодетандера.Теплоприток от радиально-упорного подшипника 5 к рабочему колесу турбины 1 уменьшен вследствие увеличенного расстояния между этими узлами.Экономическая эффективность от испмьзования турбодетандера данной конструкции заключается в снижении теплопрцтоков к турбине и уменьшении осевых зоров.