Установка для подготовки воздуха

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9)) 5641 А 9/10 04 О 5 ЕНИ ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности.ред,В.М. Олевский, М Химия, 1985 г., с. 94.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОЗДУХА(57) Изобретение м.б. использовано припроизводстве азотной кислоты путем окисления аммиака атмосферным воздухом поддавлением, Цель изобретения - повышениестепени чистоты компримируемого воздухапутем предотвращения подсоса загрязненного воздуха из окружающей среды черезуплотнения и перетекания рабочего тела Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано, в частности, при производстве азотной кислоты путем окисления аммиака атмосферным воздухом под давлением.Цель изобретения - повышение степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха окружащей среды через уплотнения и перетекания рабочего тела турбины за счет исключения коробления и разуплотнения разъемов диафрагмы. На фиг. 1 схематично изображена установка для подготовки воздуха, продольныиразрез; на фиг. 2 - узел на фиг, 1,турбины эа счет исключения коробления и разуплотнения разъемов диафрагмы, Роторы компрессора и приводной турбины связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы. Полость всасывания комперессора уплотнена относительно окружающей среды лабиринт. но-винтовым уплотнением, включающим винтовые каналы 5, 6, которые выполнены на установленных с зазором 7 поверхностях корпуса 8 и ротора 9 компрессора 1. Суммарная площадь зазора 7 и каналов 5, 6 выполнена уменьшающейся по показательной зависимости в направлении от полости наружу. Со стороны турбины диафрагма снабжена термоиэоляцией. Зависимость уменьшения суммарной площади выводится иэ условия обеспечения максимального КПД устр-ва с учетом сжимаемости потока, 2 ил,Установка для подготовки воздуха содержит компрессор 1 и приводную турбину 2, роторы которых связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы 3, а полость 4 вСасывания компрессора уплотнена относительно окружающей среды посредством лабиринтно-винтового уплотнения, включающего винтовые каналы 5, 6 противоположного направления, выполненные на установленных с зазором 7 поверхностях корпуса 8 и ротора 9 компрессора.Суммарная площадь проходного сечения зазора 7 и каналов 5, 6 лабиринтно-винтового уплотнения выполнена уменьшающейся по показательнойзависимости в направлении от полости 4 всасывания наружу. Закономерность уменьшения суммарной площади проходного сечения зазора 7 и каналов 5, 6 выводится иэ условия обеспечения максимального КПД устройства с учетом сжимаемости потока. Со стороны турбины 2 диафрагма 3 дополнительно снабжена термоизоляцией 10, Ротор 9 компрессора установлен в подшипнике 11.Установка для подготовки воздуха, в частности подаваемого на стадию конверсии в производстве неконцентрируемой азотной кислоты, работает следующим образом.При вращении ротора 9 в каналах 5, 6, образованных нарезками, под влиянием сил турбулентного трения возникает течение воздуха, направленное иэ полости 4 всасывания компрессора наружу. Создаваемый при этом перепад давления превышает разрежение, определяемое аэродинамическим сопротивлением всасывающего тракта, вследствие чего подсоса иэ окружающей среды нет, В компримируемый воздух не попадают загрязняющие его включения, такие как капли масла из смазки подшипника 11, в результате чего не происходит загрязнения аммиачно-воздушной смеси маслом, отравления платиноидного катализатора и необратимой потери степени конверсии аммиака.В связи с тем, что при работе установки в качестве рабочего тела используются хвостовые газы с температурой около 700 С, а на выходе компрессора температура воздуха составляет 170-180 С диафрагма 3 нагружена значительными температурными перепадами и напряжениями. Указанные напряжения могут привести к короблению диафрагмы. разуплотнению ее разъемов, перетеканию хвостовых газов в проточную35 40 5 10 15 20 25 30 часть компрессора и загрязнению компримируемого воздуха, направляемого на конверсию, продуктами сгорания и катализаторной пылью из реактора каталитической очистки, попадание которых в воздух, направляемый на конверсию, экранирует катализатор и также снижает степень конверсии аммиака. Снабжение же диафрагмы 3 теплоизоляцией 10 со стороны турбины 2 приводит к уменьшению температурных перепадов в ней и улучшение термонапряженного состояния. Это обеспечивает плотность разъемов диафрагмы 3 и ликвидацию перетекания хвостовых газов в компримируемый воздух.Формула изобретения Установка для подготовки воздуха, содержащая компрессор и приводную турбину, роторы которых связаны между собой, проточные части разделены посредством диафрагмы, а полость всасывания компрессора уплотнена относительно окружающей среды посредством лабиринтно-винтового уплотнения, включающего винтовые каналы противоположного направления, выполненные на установленных с зазором поверхностях корпуса и ротора компрессора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения степени чистоты компримируемого воздуха путем предотвращения подсоса загрязненного воздуха из окружающей среды через уплотнение и перетекания рабочего тела турбины за счет исключения коробления и раэуплотнения разъемов диафрагмы, суммарная площадь проходного сечения зазора и каналов лабиринтно-винтового уплотнения выполнена уменьшающейся по показательной зависимости в направлении от полости всасывания наружу, а со стороны турбины диафрагма дополнительно снабжена термоизоляцией.1645641 Узел УФа 8 2Составитель Л. Анисимова Редактор Н. Народная Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо Заказ 1550 Тираж 386 Подписное ОНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101