Турбодетандер Советский патент 1988 года по МПК F25B11/00 

СО

00

1C

{i

ipuzi

Изобретение относится к холодиль- Йой технике, а именно к турбодетан- ерным агрегатам.

Цель изобретения - увеличение долговечности при работе турбодетан- дера в условиях ударных и вибрацион- iftK нагрузок.

На фиг. 1 представлен предлагав- иый турбодетандер; на фиг. 2 - сече- {ия на фиг. 1.

Турбодетандер содержит вал 1 кони- 1еской формы, который опирается на два опорных и сдвоенных газостати- lecKKx подшипника, снабженных корпу- :ом 2, плавающими и графитовыми втул- сами 3 и 4 соответственно конической

I )ОРМЫ.

Осевую фиксацию вала 1 обеспечивает упорные газостатические подшипни- я 5, снабженные корпусом 6, плаваю- цими шайбами 7 и графитовыми втулка- 8. Кроме того, турбодетандер содержит лабиринтные уплотнения 9, а также подводящий и отводящий кана- ;ш 10 и 11 для смазывающего газа.

Тзфбодетандер работает следующим образом.

В .процессе длительной эксплуатации турбодетандера при воздействии удар- :шх и вибрационных нагрузок неизбеж- ше взаимодействия между залом 1, :шавающими втулками 3, плавающими шайбами 7 и двух последних с графитовыми втулками 4 ОПОРНЫХ подшипников ;я, соответственно, с графитовыми втулками 8 упорных подшипников 5 приводят к изнашиванию графитовых поверхностей. Аналогичному изнашиванию подвержены графитовые поверхности лаби- ринтных уплотнений 9. В результате увеличиваются внутренние и внешние рабочие зазоры в опорных и упорных |подшйпниках, а также в лаби|)интньгх 1УШ1ОТненияк 9. При вьтолнении вала 1 |й сопрягаемых с ним деталей конически МИ под действием осевого усилия, направленного в сторону турбины, вал 1 перемещается в указанном направлении. Перемещение вала 1 происходит до тех пор, пока не скомпенсируется увеличение рабочих зазоров в подшипниках и уплотнениях, т.е. пока указанные зазоры не достигнут расчетной перво- начально установленной величины. При дальнейшей эксплуатации детандера описьгааемые процессы повторяются и обеспечивают длительную и безотказную его работу.

Для предотвращения ударного скользящего взаимодействия между плавающими втулками 3, шайбами 7 и валом 1, имеющего место в газостатических подшипниках, на внутренних поверхностях втулок 3 и шайб 7, сопряженных с валом 1, устанавливаются тонкостенные втулки 4 и 8 из графита. Наличие тонкостенных графитовых втулок 4 и 8 позволяет также уменьшить скорость вращения плавающих втулок 3 и шайб 7. Питание подшипников осуществляется через подводящий канал 10. Для более благоприятного распределения смазывающего газа каждое питающее отверстие в корпусах 2 и 6 подшипников выходит в окрзгжную прерывистую канавку глубиной, примерно равной половине диаметра питающего отверстия, а ширина канавки соизмерима с диаметром питающего отверстия. Плавающие втулки 3 и шайбы 7 обеспечиваются радиальными и, соответственно, осевыми перепускными питающими отверстиями, благодаря которым осуществляется запитка внутреннего смазочного слоя; между валом 1 и плавающими втулками 3 и шайбами 7. На внешних поверхностях плавающих элементов также выполнены окружные прерывистые канавки соответствующих размеров. В процессе длительной эксплуатации турбодетандера при воздействии на него ударных и вибрационных нагрузок внешний и внутренний рабочие зазоры газрстатических подшипников увеличиваются вследствие изнашивания графитовых поверхностей.

Так как для турбодетандера характерна приложенная к валу 1 осевая сила, направленная в сторону турбины, то вал 1 перемещается в этом направле- НИИ. Таким образом, коническая конфигурация вала 1, газостатических подшипников и лабиринтных уплотнений 9, а также указанное перемещение вала 1 позволяет компенсировать увеличение рабочих зазоров в этих узлах.

Формула изобретения

I

Турбодетандер, содержащий вал,установленный на газостатических опорньк и упорных подшипниках, заключенных в корпус, и несущий рабочие колеса турбины, и компрессора, причем подшипники снабжены графитовыми втулками и лабиринтными уплотнениями, о т л и - ч а го щ и и с. я тем,, что, с целью

увеличения долговечности при работе турбодетандера в условиях ударных и вибрационных нагрузок, вал и сопряженные с ним поверхности графитовых вту- , лок и лабиринтных уплотнений вьтолне- ны конической форкы и обращены меньшими основаниями в сторону турбины, причем опорные подшипники дополнительно снабжены плавающими втулками, а упорные подшипники - плавающими шайбами, размещенными между корпусом подшипников и графитовыми втулками.

Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения - увеличение долговечности при работе турбодетандера в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Турбодетандер содержит вал 1 конической формы, который опирается на два опорных и сдвоенных газостатических подшипника. Подшипники снабжены корпусом 2, плавающими и графитовыми втулками 3 и 4 конической формы. Осевую фиксацию вала 1 обеспечивают упорные газостатические подшипники 5, снабженные корпусом 6, плавающими шайбами 7 и графитовыми втулками 8. Турбодетандер содержит лабиринтные уплотнения 9, выполненные конической формы. Втулки и уплотнения меньшими основаниями обращены в сторону турбины. Шайбы 7 размещены между корпусом 6 и втулками 8. Наличие втулок 4 и 8 позволяет уменьшить скорость вращения втулок 3 и шайб 7, Коническая конфигурация вала 1, подшипников и уплотнений 9 позволяет компенсировать увеличение рабочих зазоров в этих узлах. 2 ил. S

ж-/у :s-t

F-f М-М

л-л

в-в

f-C