БЛОЧНЫЙ КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2012 года по МПК F04D25/02 F01D25/28 F16M5/00 F16M7/00 F16M9/00 

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании компрессорных блоков (блочных компрессорных агрегатов), смонтированных на опорной раме.

Стремление к созданию укрупненных компрессорных блоков, включающих в себя несколько изделий, объединенных одним технологическим процессом (приводной двигатель, мультипликатор и компрессор), соединенных трубопроводами и испытанных в заводских условиях, технически оправдано, так как позволяет максимально сократить объем работ и время монтажа компрессорных установок у заказчика.

Из уровня техники известны компрессорные агрегаты, собранные на общей раме в виде блоков (см., например, В.Б.Шнепп/ Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: «Машиностроение», 1995. "Введение", стр.7, раздел 1, подраздел 1.2 "Унифицированные центробежные компрессоры", стр.34 и раздел 5, подраздел 5.1 "Компрессорные агрегаты", стр.208). В известных компрессорных блоках (см. фиг.1-3) опорная рама 1 имеет коробчатую конструкцию, а составные части блока: приводной двигатель 2, мультипликатор 3 и компрессор 4 установлены на опорных стойках 5 и платиках 6, соединенных с продольными и поперечными силовыми ребрами 7 опорной рамы 1. Это конструктивное решение обеспечивает удобство при обслуживании, однако, при тщательном рассмотрении имеет существенные недостатки, заключающиеся в следующем.

1. Опорная рама должна обладать не только прочностью, но и жесткостью, способной сохранить центровку валопровода после транспортирования компрессорного агрегата, однако выполнение этого требования связано с увеличением высоты опорной рамы Н, а следовательно, с увеличением высоты H₁ блока, который ограничен требованиями железнодорожных перевозок, поэтому, в большинстве случаев, обеспечить требуемую жесткость опорной рамы не представляется возможным и, как следствие, возникает необходимость проведения дополнительной центровки валопровода после транспортирования.

2. Опорная рама, в известном устройстве, должна иметь достаточную длину L для размещения опорных стоек 5 и платиков 6, поэтому длина рамы может достигать больших значений, что приводит к существенному увеличению массы и к сложностям технологии изготовления рамы (механической обработки).

3. Корпуса приводного двигателя и компрессора не участвуют в создании жесткости блока.

4. В известном устройстве предполагается проведение центровки валопровода при сборке блока, а также после транспортирования, что является довольно трудоемкой операцией, так как требует доработки по месту большого количества подкладных пластин 8 (фиг.3) под каждой опорой с высокой степенью точности и классом чистоты обработки.

5. Для сохранения центровки приводного двигателя и компрессора относительно мультипликатора, в процессе работы агрегата, требуется введение специального устройства - регулируемого шпоночного соединения 9 (фиг.2).

Задачей заявленного изобретения является создание компрессорного блока, лишенного указанных недостатков.

Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции устройства и процесса его сборки, увеличении жесткости конструкции, повышении надежности работы блока и облегчении центровки валопровода.

Указанный технический результат достигается за счет того, что блочный компрессорный агрегат содержит приводной двигатель и компрессор, смонтированные на опоре, предназначенной для установки на фундаменте, при этом, согласно предложению, опора выполнена в виде цилиндрической оболочки или пространственной фермы с фланцами на торцах, соединенными с соответствующими ответными фланцами на корпусах приводного двигателя и компрессора, фланцы опоры в нижней части соединены с опорными платиками, предназначенными для закрепления на фундаменте, а корпуса приводного двигателя и компрессора на их наружных поверхностях в нижней части снабжены платиками для установки на опорных стойках.

Кроме того, технический результат также достигается в блочном компрессорном агрегате, который дополнительно содержит мультипликатор, размещенный между двигателем и компрессором, а на опоре с внутренней стороны с обеих сторон от вертикальной плоскости, проходящей через ось оболочки, выполнены выступы для установки мультипликатора, при этом выступы связаны вертикальными ребрами жесткости, проходящими через нижнюю часть опоры и с ее внешней стороны соединенными с платиками, предназначенными для присоединения к фундаменту.

Кроме того, целесообразно на фланцах опоры выполнить центрирующие выточки, а на ответных фланцах двигателя и компрессора - центрирующие выступы, входящие в центрирующие выточки,

Кроме того, опора, предпочтительно, состоит из верхней и нижней частей, разделенных горизонтально в диаметральной плоскости.

Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг.1-13. Фиг.1-3 относятся к известному компрессорному агрегату, а фиг.4-13 - к заявленному.

На фиг.1, 2 показан известный компрессорный агрегат, вид сбоку и с торца по стрелке А на фиг.1 соответственно.

На фиг.3 показан (выносным элементом Б на фиг.1) узел соединения приводного двигателя (компрессора) с опорной рамой в известном блоке.

На фиг.4 показан заявленный компрессорный агрегат.

На фиг.5 показан (выносным элементом В на фиг.4) узел соединения приводного двигателя с опорой в заявленном блоке.

На фиг.6 показан (выносным элементом Г на фиг.4) узел соединения компрессора с опорой в заявленном блоке.

На фиг 7 показана опора в поперечном разрезе Д-Д на фиг.4 с видом на фланец и опорный платик.

На фиг.8 показан вариант исполнения заявленного агрегата с мультипликатором, вид сбоку.

На фиг.9 показана опора в поперечном разрезе Е-Е на фиг.8 по месту расположения мультипликатора.

На фиг.10 показан вариант выполнения опоры в виде пространственной фермы.

На фиг.11 показана пространственная ферма в поперечном разрезе Ж-Ж на фиг.10.

На фиг.12 показана опора в продольном разрезе И-И на фиг.8, по месту горизонтального разъема, с видом на опорные платики.

На фиг.13 показан компрессорный агрегат в разобранном виде в перспективном изображении (в варианте с мультипликатором).

Блочный компрессорный агрегат содержит приводной двигатель 2 (фиг.4) и компрессор 4, которые смонтированы на опоре 1, установленной на фундаменте. Опора 1 может быть выполнена в виде цилиндрической оболочки 10 (фиг.7-9, 13) или пространственной фермы 11 (фиг.10, 11). На торцах опоры 1 образованы фланцы 12 (фиг.5, 6). Опора 1 предпочтительно состоит из двух частей, верхней 13 и нижней 14, разделенных разъемом 15 в горизонтальной диаметральной плоскости. На каждом фланце 12 опоры выполнены центрирующие выточки 16. В нижней части фланцы 12 соединены с опорными платиками 17, имеющими ребра жесткости и закрепленными на фундаменте.

На торцах корпусов приводного двигателя 2 и компрессора 4, присоединяемых к фланцам 12 опорной рамы, образованы ответные фланцы 18 (фиг.5, 6) с центрирующими выступами 19, входящими в центрирующие выточки 16 фланцев 12 опоры. На наружных поверхностях корпусов приводного двигателя 2 и компрессора 4, снизу, вдоль образующей цилиндра, образованы платики 20 для установки на опорные стойки 21, которые крепятся к фундаменту.

В частном варианте исполнения (см. фиг.8-9) заявленный агрегат дополнительно содержит мультипликатор 3, установленный между компрессором 2 и двигателем 4, предпочтительно с соосным расположением входного и выходного валов. При этом на нижней части 14 опоры со стороны внутренней поверхности между фланцами 12, по обеим сторонам от вертикальной плоскости, проходящей через ось оболочки 10, образованы выступы 23, 24 (фиг.9) с посадочными поверхностями 25, 26 для установки мультипликатора 3. Выступы 23, 24 соединены снизу с вертикальными ребрами жесткости 27, пересекающими оболочку 10 и соединенными с ней. На нижних оконечностях ребер жесткости 27 (под опорами мультипликатора 3) образованы опорные платики 17, соединенные с фундаментом.

В предлагаемом устройстве система соединяемых изделий образует прочный и жесткий блок, что достигается следующим.

Пространство между приводным двигателем 2 и компрессором 4 используется для размещения опоры 1. Это позволяет увеличить высоту Н опоры 1, выполняя ее соразмерной с высотой приводного двигателя 2 и компрессора 4 без существенного дополнительного увеличения общей высоты Н₁ агрегата.

Увеличение высоты Н опоры 1 позволяет значительно повысить ее прочность и жесткость и, следовательно, сохранить центровку валопровода после транспортирования блока компрессорного агрегата.

Длина L опоры существенно сокращается, так как отсутствует необходимость размещения на ней опорных стоек, при этом более рационально используется конструкция корпусов приводного двигателя 2 и компрессора 3, которые участвуют в создании общей жесткости блока.

Опора обеспечивает точность установки приводного двигателя 2, мультипликатора 3 и компрессора 4 как в продольном, так и в поперечном направлениях за счет механической обработки посадочных поверхностей элементов 16, 22 (фиг.5, 6) и 25, 26 (фиг.9), а с учетом возросшей жесткости опоры позволяет сохранить центровку валопровода после транспортирования блока.

Центровка валопровода блока в процессе работы сохраняется за счет того, что центры присоединяемых к раме фланцев 18 (фиг.5, 6) сохраняют неизменным свое положение, а значит и положение передних опор роторов приводного двигателя 2 и компрессора 4.

Другие опоры роторов двигателя 2 и компрессора 4 установлены в зонах у противолежащих оконечностей их корпусов, которые в процессе работы, при нагреве свободно перемещаются вдоль осей, не нарушая центровки.

Доступ к трансмиссии и к мультипликатору 3 обеспечивается выполнением опоры 1 разъемной в виде верхней и нижней частей 13 и 14.

Для проведения обслуживания верхняя часть 13 опоры 1 отстыковывается и демонтируется, обеспечивая доступ в ее внутреннюю полость.

Поскольку при этом жесткость опоры снижается, предварительно под опорные платики 20 приводного двигателя 2 и компрессора 4 подводят опорные стойки 21. После завершения работ по обслуживанию верхнюю часть 13 рамы устанавливают на место, а стойки 21 демонтируют.

Подъем предлагаемого блочного компрессорного агрегата целесообразно осуществлять за такелажные узлы (крючья или цапфы 28, фиг.7, 9, 11), образованные на фланцах 12 нижней части 14 опорной рамы, по обеим ее сторонам. Подъем верхней части 13 рамы для демонтажа целесообразно осуществлять за такелажные узлы 29, образованные на верхних частях фланцев 12 (фиг.5, 6).

Поскольку приводной двигатель 2, мультипликатор 3 и компрессор 4 обвязаны трубопроводами, в цилиндрической оболочке 10 опоры в требуемых местах для прохождения трубопроводов выполняют отверстия или проемы. В случае значительных размеров отверстий и проемов их кромки усиливают кольцами или фланцами.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает существенными преимуществами по сравнению с известными аналогами.

Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено частными формами реализации, приведенными в настоящем описании.

Изобретение относится к компрессорной технике и может быть использовано при проектировании блочных компрессорных агрегатов, смонтированных на опорной раме. Технический результат - упрощение конструкции устройства и его процесса сборки, увеличение жесткости конструкции, повышение надежности работы блока и облегчение центровки валопровода. Указанный технический результат достигается тем, что в блочном компрессорном агрегате, содержащем приводной двигатель и компрессор, смонтированные на опоре, предназначенной для установки на фундаменте, согласно изобретению опора выполнена в виде цилиндрической оболочки или пространственной фермы с фланцами на торцах, соединенными с соответствующими ответными фланцами на корпусах приводного двигателя и компрессора, фланцы опоры в нижней части соединены с опорными платиками, предназначенными для закрепления на фундаменте, а корпуса приводного двигателя и компрессора на их наружных поверхностях в нижней части снабжены платиками для установки на опорных стойках. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Блочный компрессорный агрегат, содержащий приводной двигатель и компрессор, смонтированные на опоре, предназначенной для установки на фундаменте, отличающийся тем, что опора выполнена в виде цилиндрической оболочки или пространственной фермы с фланцами на торцах, соединенными с соответствующими ответными фланцами на корпусах приводного двигателя и компрессора, фланцы опоры в нижней части соединены с опорными платиками, предназначенными для закрепления на фундаменте, а корпуса приводного двигателя и компрессора на их наружных поверхностях в нижней части снабжены платиками для установки на опорных стойках.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит мультипликатор, размещенный между двигателем и компрессором, на опоре с внутренней стороны с обеих сторон от вертикальной плоскости, проходящей через ось оболочки, выполнены выступы для установки мультипликатора, при этом выступы связаны вертикальными ребрами жесткости, проходящими через нижнюю часть опоры и с ее внешней стороны соединенными с платиками, предназначенными для присоединения к фундаменту.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что на фланцах опоры выполнены центрирующие выточки, а ответные фланцы двигателя и компрессора имеют центрирующие выступы, входящие в центрирующие выточки,

4. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что опора состоит из верхней и нижней частей, разделенных горизонтально в диаметральной плоскости.