Способ утилизации энергии рабочего тела делителя давления и делитель давления Советский патент 1992 года по МПК F04F11/02 

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к устройствам для повышения давления газа в напорных магистралях.

Известен способ сжатия газа в делителе давления, заключающийся в том, что отработавший газ после выхода из напорооб- менных ячеек направляется через турбинную ступень первого газораспределительного диска и далее через направляющий аппарат на турбинную ступень второго газораспределительного диска. При этом энергия уходящего газа расходуется на привод ротора делителя давления, который установлен на подшипниках качения.

Известен также делитель давления, содержащий полый корпус с напорообменными ячейками, торцовые ппиты с каналами подвода и отвода газа, ротора с дисками, газораспределительные окна которых сообщены с напорообменными ячейками и каналами подвода и отвода, и коллектор, сообщенный с каналом отвода газа низкого давления, размещенный со стороны канала подвода газа среднего давления. Ротор выполнен цельным и установлен на подшипниках качения. При этом газ,выходящий из напорообменных ячеек, выбрасывается в атмосферу. Недостатком такого делителя является низкая экономичность, обусловленная потерями в подшипниках качения,

Ч

ся о ся

4

неполным использованием энергии уходящего газа, а также сравнительно большой массой дисков и ротора.

Цель изобретения - повышение экономичности.

Для этого делитель давления выполнен с пдлым заглушенным с одной стороны ротором, при этом другая сторона его открыта и сообщена с полостью выпускного коллектора, на крышке которого установлен предохранительный клапан, направленный в канал выпуска газа низкого давления. Диски также выполнены полыми, причем полости ротора и дисков сообщены, а в стенках ротора и дисков установлены сопла с образованием с поверхностями корпуса и торцовых плит соответственно опорных и упорных газостатических подшипников. При этом поток газа низкого давления (перед его отводом в атмосферу) через полый ротор и газораспределительные диски подают между вращающимися и неподвижными элементами делителя.

На чертеже схематично изображен делитель давления газа для реализации способа утилизации энергии рабочего тела делителя,

Делитель давления для осуществление предлагаемого способа утилизации энергии рабочего тела делителя содержит полый корпус 1 с напорообменными ячейками 2, торцовые плиты 3, 4 с каналами подвода 5 газа среднего давления и отвода 6, 7 соответственно газов высокого и низкого давления. Коллектор 8 оборудован предохранительным клапаном 9, установленным на крышке коллектора 8 с выходом в канал 7 отвода газа низкого давления, расположенного со стороны канала 5 подвода газа сред- него давления. Ротор 10 и диски 11 выполнены полыми, жестко связанными, а их полости сообщены. При этом один конец ротора заглушен, а другой открыт и сообщен с полостью коллектора 8. Окна дисков 11 сообщены с напорообменными ячейками 2 и каналами 5-7. В стенках ротора 10 и дисков 11 (с выходом в их полости и на наружные поверхности) установлены сопла 12, которые с поверхностями корпуса и торцовых плит образуют газостатические опорные 13 и упорные 14 подшипники.

Способ осуществляется следующим образом.

Газ среднего давления из канала 5 подают через газораспределительные окна диска 11 в напорообменные ячейки 2, где вследствие организованных волновых процессов часть газа сжимается до высокого давления и по каналу отвода 6 поступает к потребителю. Другая часть газа расширяется до низкого давления, через газораспределительные окна второго диска 11 поступает в коллектор 8 и через ротор 10 и диски 11 попадает к соплам 12 и подается в зазоры между неподвижными корпусом и торцовыми плитами и вращающимися ротором 10 и дисками 11. При этом образуются газостатические подшипники 13. Отработав в подшипниках, газ попадает в полость корпуса 1 и используется в работе подшипников для укупорки. Давление газа низкого

давления регулируют автоматически предохранительным клапаном 9.

Формула изобретения

1.Способ утилизации энергии рабочего тела делителя давления, включающий выпуск из напорообменных ячеек газов низкого и среднего давлений, подачу газа среднего давления в проточную часть турбины с последующим преобразованием энергии в механическую энергию, выпуск газа

низкого давления из ячеек и его последующий отвод в атмосферу, отличающий- с я тем, что, с целью повышения экономичности, газ низкого давления перед его отводом в атмосферу после выпуска из ячеек

подают между вращающимися и неподвижными элементами делителя с образованием газостатических опор.

2.Делитель давления, содержащий полый корпус с напорообменными ячейками,

торцовые плиты с каналами отвода и подвода соответственно газов высокого, низкого и среднего давлений, ротор с дисками, газораспределительные окна которых сообщены с напорообменными ячейками и

каналами подвода и отвода, и коллектор, сообщенный с каналом отвода газа низкого давления и размещенный со стороны канала подвода газа среднего давления, отличающийся тем, что, с целью повышения

экономичности, делитель снабжен соплами и предохранительным клапаном, установленным в стенке коллектора и сообщающим его с каналом отвода газа низкого давления, при этом ротор и диски выполнены полыми,

один конец ротора заглушен, другой открыт и сообщен с полостью коллектора, а сопла установлены в боковых стенках ротора и дисков с образованием с поверхностями корпуса и торцовых плит соответственно

опорных и упорных газостатических подшипников и сообщены с внутренними полостями ротора и дисков,

tow

КГ

ГазС4

Изобретение относится к энергомашиностроению, а именно к устройствам для повышения давления газа в напорных магистралях. Сущность изобретения: делитель давления содержит полый корпус 1 с напо- рообменными ячейками 2, торцовые плиты 3 и 4 с каналами подвода 5 газа среднего давления и отвода 6 и 7 соответственно газов высокого и низкого давления, коллектор 8, оборудованный предохранительным клапаном 9, установленным в стенке коллектора 8 и сообщающим его с каналом 7 подвода газа низкого давления. Ротор 10 и диски 11 выполнены полыми, жестко связанными и их полости сообщены. При этом один конец ротора заглушен, а другой открыт и сообщен с полостью коллектора 8. Окна дисков 11 сообщены с напорообменными ячейками 2 и каналами 5-7. В стенках ротора 10 и дисков 11 (с выходом в их полости и на наружные поверхности) установлены сопла 12, которые с поверхностями корпуса 1 и торцовых плитЗ, 4 образуют газостатические опорные 13 и упорные 14 подшипники. Газ низкого давления перед его отводом в атмосферу после выпуска из ячеек подают между вращающимися и неподвижными элементами делителя с образованием газостатических опор. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.