Центробежный многоступенчатый компрессор

1 11326Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к центробежным многоступенчатым компрессорам.Известен центробежный компрессор (нагнетатель газа), содержащий корпус с входной и выходной камерами, крышку корпуса, укрепленную в корпусе, думмисную обойму, ротор, установленный на опорных подшипниках и име ющий колеса с покрывающими дисками, вал и думмис с гребнями лабиринтного уплотнения, При этом находящиеся внутри корпуса неподвижные элементы проточной части " диффузоры, обратный направляющий аппарат, диафрагмы, жестко скрепленные между собой, образуют статорную часть в статорной части расположены гребни лабиринтных уплотнений покрывающих дисков и вала.Недостатками такой конструкции компрессора являются наличие горизонтального разъема на некоторых элементах проточной части, что повышает трудоемкость изготовления и снижает КПД компрессора, сложность технологии изготовления сопрягаемых поверхностей неподвижных элементов проточной части, корпуса икрышки корпуса, возможность повреждения гребней лабиринтных уплотнений покрывающих дисков и вала, так как при сборке ротора со статорной частью ротор устанавливается на гребни лабиринтных уплотнений, сложность сборки и необходи мость специальных приспособлений ввиду того, что при монтаже статорной части, собранной с ротором в корпусе нагнетателя, гребни лабиринтного уплотнения думмиса должны с малым зазором входить в думмисную обойму, установленную в корпусе компрессора. Известен наиболее близкий к изоб .ретению по технической сущности и достигаемому результату центробежный многоступенчатый компрессор, содержащий нераэъемный корпус с торцовыми крышками, одна из которых выполнена за одно целое с ближайшей к ней диафрагмой, связанной с лопаточным диффузором пакета статорных элементов, и ротор, установленный в опор" ных подшипниках, размещенных в крьппках.Недостатком такого компрессора является наличие двух уплотняемых поверхностей большого диаметра (по па 28 2кету и по крышкам), что увеличиваеттрудоемкость изготовления.При сборке необходимо сначала спомощью специального приспособленияустановить в корпусе торцовую крышку с подшипником, после чего установить пакет статорных элементов ивторую крышку. Кроме того, в паке"те статорные элементы жестко связаны с крышкой через диафрагму с жесткими ребрами, что не дает возможности компенсировать растягивающие усилия, возникающие при работе в крепеже статорных элементов. Для компенсации применяются специальные демпферные элементы.Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления и сборки иповышение надежности работы компрессора.Указанная цель достигается тем,что в центробежном многоступенчатомкомпрессоре, содержащем неразъемныйкорпус с торцовыми крышками, одна изкоторых выполнена за одно целое сближайшей к ней диафрагмой, связанной с лопаточным диффузором пакетастаторных элементов, и ротор, установленный в опорных подшипниках, раз.мещенных в крышках, диафрагма выполнена упругой и связана с лопаточнымдиффузором жестко, а другая крышкавыполнена заодно с корпусом.На фиг, 1 изображен многоступенчатый центробежный компрессор, на фиг,2 узел 1 на фиг. 1; на фиг, 3 - узел 11на фиг. 1; на фиг. 4 - то же (вариант).Центробежный многоступенчатый компрессор содержит неразъемный корпус1 с торцовыми крышками 2 и 3, крышка2 выполнена за одно целое с ближайшей к ней диафрагмой 4, связанной слопаточным диффузором 5 пакета 6 статорных элементов, и ротор 7, установ-ленный в опорных подшипниках 8 и 9,размещенных соответственно в крышках2 и 3, Диафрагма 4 выполнена упругойи связана с лопаточным диффузором 5жестко, а другая крышка 3 выполненаза одно целое с корпусом 1,Кроме того, ротор 7 компрессорасодержит рабочие .колеса 10 и 1 1 с покрывными дисками 12 и 13 соответственно и думмис 14, а пакет 6 статорных элементов - думмисную обойму 15.Гребни 16 и 17 лабиринтных уплотнений 18-20 образуют малый радиальный113262 зазор 21 со ступенчатыми цилиндрическими поверхностями 22 и 23 (см. фиг. 2), причем радиусы поверхностей 22 меньше радиусов поверхностей 23 и их разность не менее чем в 2 раза больше зазора 21. Думмис 14 имеет сборочные пояски 24 и 25 и гребни 26 лабиринтного уплотнения. Думмисная обойма 15 имеет цилиндрическую поверхность 27, с которой гребни 26 10 образуют малый радиальный зазор 28, обеспечивающий работу лабиринтного уплотнения думмиса 14 (см. Фиг. 3), причем разность радиуса поясков 24 и 25 и радиуса поверхностей 27 меньше малого радиального зазора 28.При расположении крышки 2 корпуса 1 со стороны входа в рабочие колеса 10 и 11 лабиритное уплотнение думмиса 14 может быть выполнено сту пенчатцм (см. Фиг. 4), для чего думмисную обойму 15 выполняют с горизонтальным разъемом. Думмис 14 в этом случае имеет один сборочный поясок 24 и множество гребней 29 и 30 двух разных диаметров. Думмисная обойма 15 имеет множество цилиндрических по" верхностей 31 и 32 двух разных диаметров, с которыми гребни 29 и 30 образуют малый радиальный зазор 28, ЗО обеспечивающий работу лабиринтного уплотнения думмиса 14. Разность радиуса пояска 24 и радиуса поверхности 31 меньше малого радиального зазора 28. Ширина поверхностей 32 боль ше осевого расстояния от любого гребня 16 или 17 лабиринтных уплотнений 18, 19 и 20, отсчитываемого в сторону входа в рабочие колеса 10 и 11 до края соответствующей ему поверхности 40 22 или 23, с которой гребни 16 или 17 образуют малый радиальный зазор 21.Рабочие колеса 10 и 1 1 установлены относительно элементов пакета 6 с осевыми зазорами 33 и 34 соответственно, 45 а думмис 14 - с зазором 35 относительно крышки 2. При расположении крышки 2 корпуса 1 со стороны выхода из рабочих колес 10 и 1 1 для упрощения сборки зазор 33 должен быть меньше зазоров 34 и 35, а осевое расстояние от любого гребня 16 или 17, отсчитываемое в сторону входа в рабочие колеса 10 и 11 до края соответствующей ему поверхности 22 или 55 23, меньше осевого зазора 33.При расположении крышки 2 корпуса 1 со стороны входа в рабочие колеса 10 и 11 осевое расстояние от 8 4любого гребня 16 или 17, отсчитываемое в сторону входа в рабочие. колеса 1 О и 11 до края соответствующей ему поверхности 22 или 23, меньше любого из зазоров 33-35. Диафрагма 36 жестко закреплена на пакете 6 статорных элементов и зафиксирована в осевом направлении посредством бурта 37 на корпусе 1.Сборка компрессора при расположении крышки 2 корпуса 1 со стороны, противоположной входу в рабочие колеса 10 и 11 (см. Фиг. 1), производится следующим образом. В крышку 2 корпуса 1, эа одно целое с которой выполнена диафрагма 4, устанавливают думмисную обойму 15 и опорный подшипник 8, после чего в крышку 2 корпуса 1 вертикально заводят ротор 7 с рабочим колесом 10 и думмисом 14 до упора колеса 1 О в диафрагму 4. При этом ротор 7 скользит в осевом направлении в подшипниках 8, а поясок 25 думмиса 14 в думмисной обойме 151 поясок 25 предохраняет от смятия гребни 26 лабиринтного уплотнения думмиса 14, так как разность радиусов пояска 25 и радиуса поверхности 27 меньше малого радиального зазора 28. Когда колесо 10 уперлось в диафрагму 4, поясок 25 уже вышел из думмнсной обоймы 15, а поясок 24 вошел в думмисную обойму 15. Далее при вертикально установленном роторе 7 на диафрагме 4 жестко укрепляют пакет 6 статорных элементов. Затем на ротор 7 насаживают колесо 11 и к пакету 6 жестко,крепят диафрагму 36. При этом .исключена возможность повреждения гребней 16 и 17 лабиринтных уплотнений 18, 19 и 20 о поверхности 22 и 23, так как гребни 16 не доходят до поверхности 22, а гребни 17 не доходят до поверхности 23.Далее сборку компрессора осуществляют в горизонтальном положении, при этом корпус 1 устанавливают на диафрагму 36, центрирование которой осуществляют с помощью бурта 37 на корпусе 1. После чего корпус 1 жестко закрепляют на крышке 2, Разность длины пакета 6 статорных элементов до и после установки его в корпусе 1 и упругая деформация диафрагмы 4 в осевом направлении обеспечивают установку пакета 6 статорных элементов в осевом направлении с натягом и компенсацию температурных деформацийТаким образом, такое выполнение центробежного многоступенчатого компрессора позволяет снизить трудоемкость изготовления и сборки, так как сокращается количество сопрягаемых поверхностей, требующих точного из 7 ЯЗ 21 Редактор С.Титова рректор М.Самборска ед Л,Сердюков аказ 7140/4 Т Подписи ВНИИПИ Гос СССР по делам й 113035, Москв дираж 586ударственного комитетаизобретений и открытива, Ж, Раушская наб 4/ ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оизв твенно-поли при работе компрессора без разрушения корпуса 1 и крышки 2. 113262 а 6готовления (пакет статорных элементов жестко закреплен на крышке корпуса), и исключается необходимостьв специальных приспособлениях, обеспечивающих точность сборки, а такжеповышается надежность работы компрессора за счет упругости диафрагмы,компенсирующей температурные дефор"мации пакета статорных элементов.