Турбодетандер Советский патент 1982 года по МПК F25B11/00 

(54) ТУРБОДЕТАНДЕР

Кзобретекие относится к области холодильной техники, а именно к турборасши|рительным машинам, и является усоваршенство, .известного турбодетанде ра, описанного в авторском свидетельстве № 361364. В основном .изобретении по авт. св. № 361364 10П,иса.на .конструкция низ.коте.мпературного тур бод-етандера с яодшипйиками скольлсения, выюолнеинъши в виде втулок на М1асляной смазке. На внутренних ловерхностях втулок .вьтолнены кольцевые и аксиальные .канавки для отвода масла, разделяющие поверхности на опорные несущие элементы, осеВвя и окружная протяженйость каждОГО из них составляет 0,2- 0,25 от внутреннего диаметра втулки. При такой .конструмция турбодетандера иодшипники скольжения использованы не только для стабилизации ротора, но и для снятия мощности, развиваемой расщирительной турбиной {1JОднако ИЗвестный турбодетандер присяосОблеи для работы при криогеиных температурах «пже 100° К. Близкое расположение подщипника к .криогенной части машины обуслОВливает ч.рез1мерно большой градиент температур йа м.алой протяженности вала, вследстви-е чего лотерм холода ста.но1вятся недолустиадо велики. ОддовреМ6ННО происходит резкое охлаждение масла, повышается его вязкость, увеличивается момент сопротивления вращению, что приводит к падению частоты вращения ротора .и, .как следствие, к снижению эффективности Турбо детандер а. Возможно даже за.мбрза«ие масла в 1П1ОД1ЩИ1ПНи,ке и заклштив.ан.ие узла опор. Целью изобретения явл.яется обеспечение .надежной работы турбодетандера в условиях криогенных температур. Это достигается тем, что на валу между турбиной и оюдщилником скольжения ;с масляной омазкой установлен г азостатический подшипник, выполненный в виде цилиндрической втулки с относительной длиной 1,2-2,0 и отдел.еняый от подш. скольжения системой уплотнения в виде масляного импеллера и газовопэ лабиринта. На чертеже .изображен турбодетандер, общий в,ид в разрезе. Турбодетандер вал 1, турбину 2, гидростатический подшипник 3 1скольжения, газостатический подшипник 4, систему уплотнений, .вьтол,нен«ую в виде масляного импеллера 5 и газового лабиринта 6, отделенных друг от друга и от подшипников канавками 7, 8 и 9, подводящую газовую ком1муншса;цию 10.и отводящую газовую коммуиикацию И с запорным вентилем 12. Канавки 8 и 9 пооредством коммуникаций 13 и 14 соединены с маслобаком.

Рабочий газ, подающийся на ту.рбнну 2, приводит ее во вращение. Радиальная стабилизация гротора достийгаетюя аистемой гидро- и газостатических подшапяиков 3, 4. Газостатичеакий подшипник 4 работает при повышенное противодавлении газа, благодаря чему, с одной стороны, сокращается холодная утечка газа из проточной части мащины, а с другой, благодаря повышенному давлению в заборной канавке 7, обеспечивается эффективное противодействие пранжшовению паров масла в зону газостатического подшипника 4.

Турбодетандер имеет ряд достоин-ств, таких 1ка,к способность работать при самых низких температурах рабочего газа, подаваемого на турбину, и высоиий уровень демпфирова|Би.я подшипникового узла.

Гидростатический подшипник удален от криогенной части мащ.ины и поэтому заме|рзашия масла :не происходит, в то же

время уменьшаются теплопритюии. в. проточную часть .машины.

Формула изобретения

Источник информации,

пр1инятый вовнимание при эксперт1изе:

1. Авторское свидетельство СССР№ 361364, кл. F 25 В 11/00, 1971.