КОМПРЕССОР

Компрессор относится к энергомашиностроению и может быть использован на газоперекачивающих станциях магистральных газопроводов, а также при изготовлении, или оснащении других устройств, производящих сжатый воздух или газ (в том числе токсичный или радиоктивный), там, где применяются центробежные или осевые компрессоры.
Известны компрессоры, содержащие концевое уплотнение лабиринтного типа, см. [1] и [2] - прототип, отделяющие газовые полости высокого давления от газовых полостей низкого (или атмосферного) давления. Известны концевые уплотнения в виде гидродинамического затвора, состоящего из трех последовательно расположенных лабиринтно-винтовых уплотнений, разделенных кольцевыми полостями - [3].
Известные устройства не обеспечивают в первых двух случаях безрасходного уплотнения, между полостями высокого и низкого давления. А в третьем случае устройство подачи уплотняющей жидкости предполагает наличие насоса для создания давления в линии подачи уплотняющей жидкости из бака в кольцевую полость между лабиринтно-винтовыми уплотнениями.
Задачей предлагаемого устройства является обеспечение безрасходного концевого уплотнения в виде гидродинамического затвора, состоящего из трех последовательно расположенных лабиринтно-винтовых уплотнений, уплотняющей жидкостью без применения насоса в качестве средства подачи уплотняющей жидкости к концевому уплотнению
Это достигается установкой на компрессоре (или вблизи компрессора) бака с уплотняющей жидкостью таким образом, что уровень уплотняющей жидкости в баке находится выше концевого уплотнения. При этом кольцевая полость, заключенная между лабиринтно-винтовыми уплотнениями и расположенная со стороны газовой полости низкого давления, соединена с заполненной частью внутренней полости бака; а другая кольцевая полость, заключенная между лабиринтно-винтовыми уплотнениями и расположенная со стороны газовой полости высокого давления, соединена с незаполненной частью внутренней полости бака, суфлирующейся с атмосферой.
Предлагаемое устройство дает следующий технический результат. Устройство обеспечивает безрасходное концевое уплотнение в виде гидродинамического затвора уплотняющей жидкостью без применения насоса в качестве средства подачи уплотняющей жидкости к концевому уплотнению, а также
исключает попадание уплотняющей жидкости в проточную часть компрессора при неработающем компрессоре.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображен продольный разрез компрессора с устройством подачи уплотняющей жидкости в концевое уплотнение, а на фиг.2 показано в увеличенном виде концевое уплотнение в виде гидродинамического затвора, состоящего из трех последовательно расположенных лабиринтно-винтовых уплотнений.
Компрессор содержит статор 1, см. фиг.1, с корпусом 2. Внутри статора 1 с корпусом 2 расположен ротор 3 компрессора с валом 4. Внутри корпуса 2 закреплена неподвижная втулка 5, см. фиг.2, с тремя венцами винтовой нарезки. На валу 4 закреплена вращающаяся втулка 6 с тремя венцами винтовой нарезки, расположенными против венцов на неподвижной втулке 5. Венцы винтовой нарезки, расположенные на неподвижной втулке 5 и на вращающейся втулке б попарно образуют лабиринтно-винтовые уплотнения 7, 8, и 9, разделенные кольцевыми полостями 10 и 11 и представляющими в совокупности гидродинамический затвор. Гидродинамический затвор является здесь концевым уплотнением, отделяющим газовую полость 12 высокого давления от газовой полости 13 низкого давления, соединенной с атмосферой. На корпусе 2 установлен бак 14 с уплотняющей жидкостью, который имеет заполненную часть 15 внутренней полости и незаполненную часть 16, соединенную с атмосферой с помощью суфлера 17. Заполненная часть 15 внутренней полости бака 14 соединена магистралью подвода 18 с кольцевой полостью 10, расположенной со стороны газовой полости 13 низкого давления. На магистрали подвода 18 имеется клапан стояночный 19. Незаполненная часть 16 внутренней полости бака 14 соединена магистралью отвода 20 с кольцевой полостью 11, расположенной со стороны газовой полости 12 высокого давления.
Стрелкой ВХОД обозначено направление и место входа в компрессор сжимаемого газа, или воздуха. Стрелкой ВЫХОД обозначено направление и место выхода из компрессора сжатого газа, или воздуха.
В работе, непосредственно перед пуском компрессора, клапан стояночный 19 открывает магистраль подвода 18, и запорная жидкость из бака 14 самотеком (благодаря разности уровней) по магистрали подвода 18 поступает в кольцевую полость 10. Одновременно ротор 3 посредством муфты 21 приводится во вращение. При этом лабиринтно-винтовое уплотнение 9 препятствует проникновению уплотняющей жидкости в полость низкого давления 13. Лабиринтно-винтовое уплотнение 8 работает
как насос и создает давление уплотняющей жидкости в кольцевой полости 11 большее, чем в газовой полости 12 высокого давления. Лабиринтно-винтовое уплотнение 7 противодействует попаданию уплотняющей жидкости в газовую полость 12 высокого давления. По магистрали отвода 20 часть уплотняющей жидкости возвращается в бак 14. Расход возвращающейся в бак 14 уплотняющей жидкости определяется регулирующим элементом 22, расположенном на магистрали отвода 20. Объем бака 14 и проходное сечение регулирующего элемента 22 выбираются из условия обеспечения заданной температуры запирающей жидкости на установившемся режиме работы компрессора. При останове компрессора клапан стояночный 19 закрывает доступ уплотняющей жидкости в концевое уплотнение и исключает попадание уплотняющей жидкости в проточную часть компрессора при неработающем компрессоре.
Источники информации.
1. В.И.Епифанова «Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа», М. Машиностроение. 1984 г. Стр.304, рис.17.2, трехступенчатый нагнетатель типа 1200-25-1 НЗЛ.
2. В.Ф.Рис «Центробежные компрессорные машины», М-Л. Машиностроение. 1964 г. Стр.318, фиг.8.36, нагнетатель типаК-480-42-1 - прототип.
3 Л.А.Кудинов, Ф.Д.Тихонов «Описание изобретения к патенту SU1663291 А1».