НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ГЕРМЕТИЧНАЯ

Область техники
Полезная модель относится к области компрессоростроения.
Уровень техники
Известен центробежный нагнетатель (патент RU 2640894 C1) содержащий корпус, выполненный в виде цилиндра, торцы которого закрыты фиксируемыми от перемещения передней и задней герметизирующими крышками, между которыми установлена сменная проточная часть. Передняя крышка выполнена с осевым всасывающим патрубком, а задняя крышка установлена между рабочим колесом и несущим блоком нагнетателя, выполненным в виде опорного и опорно-упорного подшипников, и соединена с ними. Проточная часть включает в себя рабочее колесо, консольно установленное на валу ротора, на другом конце которого установлена приводная муфта, а также радиальный диффузорный канал и выходную полость, образованные внутренней поверхностью передней крышки, съемной улиткой и съемным кольцевым проставком. Крышки крепятся к корпусу через стопорные кольца, имеющие большой вес при высоком давлении на входе. Смена проточной части аэродинамической ступени организована в сторону приводной полумуфты.
Недостатком центробежного нагнетателя является высокая трудоемкость монтажных и демонтажных работ, так как, в случае ремонта проточной части, необходимо вести демонтаж задней крышки совместно с несущим блоком и рабочим колесом, предварительно сняв привод и стопорное кольцо. Регулировка производительности и давления нагнетателя осуществляется установкой проточной части с другими геометрическими параметрами, изменение которых ограничено размерами корпуса, а это снижает диапазон регулировки. Все это осложняет работы, проводимые, например, в полевых условиях.
Наиболее близким аналогом является центробежная нагнетательная установка, источник - технико-коммерческое предложение №14PIN026 от 31.03.2014 г., FIMA-MaCouCo типа RC1-71 с прямым приводом и магнитной муфтой фирмы FIMA Maschinenbau GmbH, имеющая осевой подвод и тангенциальный отвод газа, содержащая: цилиндрический корпус, приваренный к торцевой передней крышке с осевым всасывающим патрубком; проточную часть, размещенную в корпусе и включающую рабочее колесо, консольно установленное на валу ротора, с магнитной полумуфтой, установленной на другом конце вала. В качестве привода используется частотнорегулируемый электродвигатель с установленной на его валу ведущей магнитной полумуфтой, обеспечивающий широкий диапазон регулирования частоты вращения ротора и производительности нагнетателя.
Недостатками нагнетательной установки является то, что рабочая полость образована тремя деталями, соединение входного патрубка и выходного диффузора с магистральным трубопроводом предусмотрено через сильфонные компенсаторы, что требует точного взаимного расположения нагнетательной установки и магистральных трубопроводов, а также, высокой трудоемкости проведения ремонтных работ, так как снятие несущего блока невозможно осуществить без снятия задней крышки вместе с рабочим колесом, а перед этим, необходимости снять электродвигатель, переместив его, прежде, вдоль оси и не повредив герметизирующий экран магнитной муфты. Нагнетательная установка не имеет конструкторских элементов, обеспечивающих точное относительное перемещение и установку при демонтаже и монтаже электродвигателя в пределах допустимой соосности валов ротора и двигателя, делает трудоемким процесс обеспечения соосности магнитных полумуфт и ее контроля в процессе эксплуатации. Нарушение соосности может привести к механическому разрушению герметизирующего экрана, ввиду малых зазоров между его стенкой и цилиндрической поверхностью ведущей полумуфты. Демонтаж электродвигателя требует применения подъемных устройств, что повышает риск повреждения герметизирующего экрана при продольном его перемещении для выведения ведущей полумуфты из зоны взаимодействия с ведомой полумуфтой. Невозможность контроля угловой несоосности валов требует от конструкции рамы без регулируемых опор назначения высокой точности допусков расположения и формы при обработке базовых поверхностей.
Раскрытие полезной модели
Технической задачей, на достижение которой направлена полезная модель, является возможность осуществления ремонта проточной части нагнетательной установки центробежной герметичной без необходимости демонтажа магистрального трубопровода для организации доступа к проточной части; возможность осуществления ремонта несущего блока без необходимости демонтажа корпуса, а также, простота установки электродвигателя в допустимых пределах соосности относительно оси ротора с минимальным использованием подъемных механизмов.
Технический результат достигается тем, что на нагнетательной установке центробежной герметичной, содержащей корпус, переднюю крышку, выполненную с осевым всасывающим патрубком, вал ротора, установленный в радиальный и радиально-упорный подшипники несущего блока, соединенного с корпусом, и размещенную в нем проточную часть, включающую в себя рабочее колесо, консольно расположенное на валу ротора, с установленной на другом конце вала магнитной полумуфтой, рабочую камеру, а также, радиальный диффузорный канал, спиральный газосборник, переходящий в выходной диффузор, образованные внутренними поверхностями корпуса и передней крышки, с приводом от электродвигателя с переменной частотой вращения, на валу которого установлена ведущая магнитная полумуфта, осуществляющая передачу крутящего момента на полумуфту ротора через герметизирующий экран, применяется комбинированный электродвигатель, который установлен лапами на плиту и соединен посредством фланца передней его крышки через фонарь с несущим блоком, обеспечивая требуемую соосность магнитных полумуфт друг относительно друга.
На переднюю крышку нагнетательной установки центробежной герметичной установлен дополнительный фланец, повышающий ее жесткость и не требующий ее утяжеления и обеспечивающий герметичность соединения с корпусом при высоком входном давлении; соединение входного патрубка и выходного диффузора с магистральными трубопроводами осуществляется через гибкие металлорукава, что позволяет проводить демонтаж передней крышки без демонтажа магистральных трубопроводов, при работе нагнетательной установки центробежной герметичной они демпфируют вибрации, минимизируют передачу их на трубопроводы. Нагнетательная установка центробежная герметичная не имеет задней крышки и демонтаж несущего блока проводится после снятия передней крышки и рабочего колеса, что исключает возможность их повреждения, как в случае, совместного съема задней крышки, колеса и несущего блока в выше описанных конструкциях.
Плита, на которую устанавливается двигатель, соединена с рамой с использованием регулируемых опор, имеет устройство - планку с ходовым винтом для перемещения электродвигателя вдоль оси, а также винтовые упоры для точной установки соосности валов в поперечном направлении. Это дает возможность, без использования подъемных механизмов, вывести электродвигатель с ведущей магнитной полумуфтой вдоль оси из рабочего в положение, открывающее доступ к герметизирующему экрану и дающему возможность демонтировать несущий блок, из этого же положения проводится предварительная выставка соосности валов электродвигателя и ротора. При помощи планки с ходовым винтом двигатель перемещается в рабочее положение и стыкуется своим фланцем через фонарь с несущим блоком, при необходимости, конечное его положение корректируется регулируемыми опорами и поперечными упорами, обеспечивая зазоры между посадочными поверхностями фланцев в пределах допустимой соосности. Наличие регулируемых опор не требует высокой точности обработки рамы в части допусков расположения и формы базовых поверхностей.
Краткое описание чертежей
На рисунке 1 представлен продольный разрез нагнетательной установки центробежной герметичной.
На рисунке 2 представлен вид сверху плиты с упорами и механизмом продольного перемещения электродвигателя.
Осуществление полезной модели
Нагнетательная установка центробежная герметичная, содержащая: корпус 1 (фиг. 1), установленный на раму 2, переднюю крышку 3, выполненную с осевым всасывающим патрубком 4, вал ротора 5, установленный в радиальный 6 и радиально-упорный 7 подшипники несущего блока 8, соединенного с корпусом, и размещенную в нем проточную часть, включающую в себя рабочее колесо 9, размещенное консольно на валу ротора, ведомую магнитную полумуфту 10, установленную на другом конце вала, привод от электродвигателя 11 с переменной частотой вращения, на валу которого установлена ведущая магнитная полумуфта 12, осуществляющая передачу крутящего момента на полумуфту ротора через герметизирующий экран 13.
Корпус нагнетательной установки центробежной герметичной содержит рабочую камеру, а также, радиальный диффузорный канал или лопаточный диффузор, спиральный газосборник, переходящий в выходной диффузор 14, образованные внутренними поверхностями корпуса и передней крышки.
При высоком входном давлении на переднюю крышку установлен дополнительный фланец 15, обеспечивающий герметичность соединения передней крышки с корпусом, увеличением ее жесткости в месте крепления и облегчающий сборку и разборку установки из-за того, что толщину крышки и ее вес можно значительно уменьшить. К тому же, фланец изготавливается из более дешевого материала.
Электродвигатель комбинированного исполнения 11, устанавливается лапами на плиту 16, которая, в свою очередь, соединяется с рамой 2 через регулируемые опоры 17. При этом, фланец двигателя соединяется через фонарь 18 с несущим блоком, обеспечивая требуемую соосность магнитных полумуфт друг относительно друга. Соединение входного патрубка и выходного диффузора с магистральными трубопроводами осуществляется через гибкие металлорукава 19, обеспечивающие легкость сборки и разборки установки без демонтажа трубопроводов.
Плита 16 (фиг. 2), на которую устанавливается двигатель, имеет планку 20 с ходовым винтом для перемещения электродвигателя вдоль оси, с целью обеспечения безаварийного демонтажа и монтажа магнитной муфты без использования грузоподъемных механизмов, а, также, винтовые упоры 21 для точной установки соосности валов в поперечном направлении через планки 22.