Центробежный многоступенчатый компрессор

(46)07.12,92, Бюл, %45 (57) Йспользование: в компрессорострое(71) Научно-исследовательский и конструк- нии. Сущность изобретенйя: разгрузочныйторский институт центробежных и роторных поршень 4 многоступенчатого центробежкомпрессоров.: .,- ного компрессора установлен на валу 3, об(72) С.Г.Коханов, Р.Ф.Муртазин и Г.Г,Петро- разует с корпусной деталью 5 зазор 6,сян ., ., . ", обращен одним торцомк полости 7 высоко(73) Акционерное общество "Научно-иссле- . го давления, а другим - к полости 8 нйзкогодовательский и конструкторский институт давления, сообщенной с полостью всзсь.ва.центробежных и моторных компрессоров" . ния, и имеет выемку 11, образующую с корпусной деталью 5 кольцевую камеру 12,(56) Селезнев К,П., Подобуев Ю,С, и Аниси- разделяющую зазор 6 на два участка размовС.А. Теория и расчет турбокомпрессо- . личной"длины, определяемой неравенствомров. Л,: Машиностроение, 1968, с, 397, рйс.у169:. :. 1- , Ы 4, где Ь - длинаучастка зазора со. Авторское свидетельство СССР, стороны полости высокого давления 1.ю, -М 1328583, кл, Р 04 0 29/04, 1987: длина участка зазора со стороны полостинизкого давления, 2 ил,У1780561 Изобретение относится к компрессоростроению и касается конструкции центробежных многоступенчатых компрессоров.Известен центробежный многоступенчатый компрессор, содержащий корпус, расположенные в нем последовательно рабочие ступени и установленный на валу разгде О - длина участка зазора со стороны полости высокого давления;2 - длина участка зазора со стороны полости низкого давления,и сообщающую участок зазора со стороны полости высокого давления с одной из промежуточных рабочих ступеней. грузочный поршень, образующий с Сопоставительный анализ с прототикорпусной деталью зазор и обращенный одним тооцом к полости высокого давления, а 10 пом показывает, что заявляемый центробежный компрессор отличается тем, что другим к полости низкого давления, сооб- " разгрузочйый пбршень имеет выемку, обращенной с полостью всасыванйя 1."зующуюскорпусной деталью кольцевую каНедостатком такого компрессора явля- меру, разделяющую зазор на два участкается невысокий КПД, обусловленйый сжати-: различной длины, определяемой неравенством (1), и сообщающую участок зазора со ем относительно большого количества горячего газа,"перетекающего через зазор стороны полости высокогодавления содной на всасывание компрессора.. из промежуточных рабочих ступеней.Известен также центробежный. много- . Таким образом заявляемый центробежступенчатый компрессор, содержащий кор- ный компрессор соответствует критериюпус, расположенные в немпоследовательно 20 изобретения "новизна",рабочие ступени и установленный на валу Заявляемое техническое решение соот-,разгрузочный поршень, образующийс кор- ветствует критерию "существенные отлипусной деталью зазор и обращейный одним чия", т.к. отличительные от прототипаторцом к полости высокого давленйя, а дру- признаки ранее не использовались совместгим к полости низкого давления, сообщен но в составе совокупностей признаков друной с полостью всасывания 2. Здесь торец гих технических решений с той же целью споршня, обращенный к полости высокого достижеййем того результата.давления, снабжен лопатками и покрывйым, На фиг, 1 изображен центробежныйдиском, образующими центробежное коле- многоступенчатый компрессор, продольсо, что создает гидравлическое сопротивле ный разрез; на фиг. 2 - кривые зависимоние осевому потокуутечек через зазор, ". стей коэффициентов затрат мощностиОднако КПД такого компрессора также ЛЙ"недостаточно высокий, т,к. центробежное уд-,.д А Й - мощность, затрачивакблесо, установленное на торце разгрузоч- . емая на вторичное сжатие газа, перетекаю- .ного поршня, потребляет дополнительную 35 щего через уплотняющий зазор междуэнергию,:;.: " разгрузочным поршнем и корпусной деЦелью изобретения являетсяповыше- талью в компрессоре традиционного, класние КПД центробежного компрессора пу- . сического исполнения, Л Й 2 - мощность,тем уменьшения затрат энергии на затрачиваемая на вторичное сжатие газа,вторичное сжатие рабочей среды, перетека перетекающего через уплотняющий зазорющей через уплотняющий зазор между раз- -между разгрузочным поршнем и корпуснойгрузочным поршНеми корпусной деталью. деталью в компрессоре предлагаемой кон, - ф" ":струкции при различных соотношенияхуказанная цель достигается тем; чтов". длин участков зазора, взависимости отдавцентробекном многоступенчатом компрес ления в промежуточной ступени, выраженсоре, содержащем корпус, расЪбЪоженйые-"ного через степень исоотношенияв нем последовательно рабочие ступении.:, р,= р/л,установленный на валу разгрузочный пор-гдеР,р - "-давление в промежуточнойступешень,образующийс корпуснойдетальюэа- ни, с которой сообщен участок зазора созор и обращенный одним торцом кполости .50 стороны полости высокого давления;высокого давления, а другим кполостиниз-.:Р, - давление всасывания компрессокого давления, сообщенной с полбстью вса-расывания, разгрузочный поршень имеет д 3 - степень повышения давления в комвыемку; образующую с корпуснойдеталью прессоре,кольцевую камеру, разделяющую зазор на 55 центробежный многоступенчатый комдва участка различной длины, определяе- прессорсодержиткорпус 1,расположенныемой неравенСтвом . -.- в нем последовательно рабочие ступени 2 и1 4 р установленный на валу 3 разгрузочный пор 1.2 шень 4, образующий с корпусной деталью 51780561зазор 6 и обращенный одним торцом к по- Рвс бганРпрРвс 1/ллости 7 высокого давления, а д гим к полодру к поло- где Рвс - давление всасывания компрессости 8 низкого давления, сообщенной линией9 с полостью 10 всасывания. Раэг зочныйпоршень 4 имеет выемк 11, об а3 рузочныи Р,р - давление в промежуточной ступеу, образующую с 5 ни, с которой сообщен участок зазора б сокорпусной деталью 5 кол ьцев ю камц ую камеру 12, . - стороны полости 7 высокого давления;разделяющую зазо б на ва чар д а участка раз- л - степень повйшения давления вличной длины, определяемой неравенством компрессоре..2На фиг, 2 кривые отражают зависимости.10, соотньшений затрат мощйости на сжатиегд, 1, - длина участка зазора 6 со стороны перетекающегочерезуплотняющийзазо 6д:,газа "при обычйьм и предлагаемом варианР2 - длина участка зазора 6 со стороны тахисполйенйя "Центробежного компрессополости 8 низкого давления,и сообщающую участок зазора 6 со стороны 15 Снижение потеь мощности на вторичполости 7 высокого авленияд ения с одйой изное сжатиеперетекающего через зазор 6зъ 4. ипромежуточных рабочих ступеней 2 кана- газа для компрессоРА; имеющего степе ньповышения давления л=16 и газ с коэффиЦентробежный многоступенчатый ком- циентом адиаба . 1.4,иа аты ., составляет до 38 прессор работает следующим образом, 20 42 о , ДП ив а ениив, Для других компРессоров с другимири вращении вала 3 рабочий газ через газами и степенями" по ыполость 10 всасывания пост пает к аями" ивышения давлениявания поступает к рабочим зависимости сохраняются, причем чемэтом на то ы азгступеням 2, где происходитегосжатие. При больше коэффициент а и бндиа аты и степеньторцы разгрузочного поршнЯ 4 дей- повышения давления, тем бствует перепад авления,в ния, тем ольше снижениедавления, который умень потерь мощности. Таким образом такое вышает осевую нагр зк нагрузку на упорный полнение компрессора "снижает зат атыподшипник(не показан) комп ессо а, Бв) р ссора, Вви- мощности на вторичное сжатие газа, переду разности давленийв полости 7, коль е.ольце. текающего через уплотняющий зазор междувой камере 12 и полости 8 некото оео орое разгрузочным поршнем и корпусной деколичество газа пе етекает чер рез уплотня талью за счет отбора части газа в о н изющий зазор 6, и ичем газ, пер, р г э, перетекающий промежуточных рабочих ступеней и оптиор длиной 1, попадает в мального его перераспределения между по.кольцевую камеру 12, из которой часть его следней и полостью всасывания, чтопоступает по канал 13 в о н илу в одну из промежу- повышает КПД компрессора,ормула изобретенияточных рабочих ступеней 2, а оставшаяся 35 Ф о м л а иЦентробежный многоступенчатый компоступает в полость 8 низкого давления,д ения, прессор, содержащий корпус, расположеноткуда по линий 9 направляетсяв полост-10 всасывания,р ольстер ныев нем последовательно рабочиеступени и установленный на валуразгрузочВыбор соотношений длин Ь и Е 2 частд 1 2 участ- ныи поршень, образующий с корпусной деков зазора 6, а также промеж точной абоР У Раба- талью зазор и обращенный одним торцом кчей ступени 2, с кото ой б етр уд сообщена полости высокого давления, а другим - ккольцевая каме а 12, ир , о ределяет количест- полости низкого давления, сооб енной сщ г ч .Реэ уллотняющий за- областью всасывания, о т л и ч а ю щ и й с яоо щеннои сзор б газа и работу. которая будет затрачена 45 тем, что, с целью повышения КПД, аэгна его вторичное сжатие в комп ессо е.рессоре. зочный поршень имеет выемку, образующую с корпусной деталью кольцевуюВышеприведенное не авенство 1В р д еравенство (1) камеру, разделяющую зазор на два участкадлин участков уплотняющего эаэо а б являэора б явля- различной длины, определяемой неравенстется оптимальным, т.к, при этом обеспечивается снижение потерь мощности на вом 1- 4, где Ь и .2 - длины участка-2сжатие перетекающего через зазор 6 газа зазо а со тьзазора со стброны полости высокого и низнезависим о. т ,кого давлений, соответственно, и сообщаюнезависимо от того, с какой промежуточнойра очей ступенью 2 сообщена кольцевая ка-:о н ьмера . аксимальному снижению потерь 55 высокоговысокого дав ения с одной из промежуточмощности отвечает вы ор промежутоЧйой ных рабочих ступеней:ступени исходя из соотношениясСоставитель С. КоханТехред М.Моргентал Редакто М.Максимишинец Коррект Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 р,Заказ 4446, . Тираж- , . Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж,.Раушская наб., 4/5