Турбодетандер Советский патент 1981 года по МПК F25B11/00 

(54) ТУРВОДЕТАНДЕР

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в качестве источника холода в схемах подготовки природного газа.

Известны трубодетандеры, содержащие корпус с проточной частью, в котором на валу, установленном в подшипниках, расположены компрессорное колесо с разгрузочной полостью и радиальное турбинное колесо с лабиринтными уплот-,« нениями ll . ,

Недостатками турбодетандеров является то, что эффективная компенсаций осевых усилий возможна только в узком диапазоне режимов работы, кро- и не того, высокие значения осевых усилий на границах диапазона рабочих режимов вынуждают конструктивно выбирать диапазон результирующего осевого усилия знакопеременным, наличие 20 .режимов, при которых осевое усилие близко к нулю, с шжает ресурс упорного шарикоподшипника с трехточечным шш четырехточечным контакте.

Цель изобретения - разгрузка подшипниковых узлов от осевых усилий. Указанная цепь достигается тем, что по обе стороны турбинного колеса выполнены дополнительные разгрузочные полости, ограниченные корпусом и лабиринтными уплотнениями, причем в турбинном колесе выполнены две группы каналов, перекрестно соединяющие разгрузочные полости за и перед зтим колесом с соответствующи ми участками проточной части, а на входе в компрессорное колесо установлен приемьшк полного давления, соединенный с разгрузочной полостью зтого колеса.

Кроме того, разгрузочная полость, расположенная за турбинным колесом, соединена с проточной частью перед этим колесом посредством канала, снабженного дросселем, а за турбинным колесом выполнена вторая разгрузочная полость, которая соединена с проточней частью перед зтим колесом.

На фиг. I изображен турбодетандер, рбпдай вид; на фиг. 2 - турбинное колесо с соединением разгрузочной полости за колесом с проточной частью; на фиг. 3 - то же, с соединением второй разгрузочной полости за колесом с проточной частью.

Турбодетандер содержит корпус 1, проточную часть 2, вал 3, подшипники 4-6, компрессорное колесо 7 с разгрузочной полостью 8, турбинное колесо 9, сопловой аппарат 10, лабиринтное уплотнение 11-15, разгрузочные полости 16, 17 и 18, группы каналов 19 и 20, выполненные в турбцнном колесе 9, приемник 21 полного давления, соединенный трубопроводом 22 с разгрузочной полостью 8, трубопровод 23 с дросселем 24, трубопровод 25.

Турбодетандер работает следующим образом.

Газ поступает через сопловой аппарат 10 на вход колеса 9 тУрбины,откуда по наклонным каналам 20 поступает в разгрузочную полость 17, образованную поверхностями корпуса 1, вала 3 и лабиринтным уплотнением 14, пройдя колесо 9 турбины газ поступает на выход турбины и одновременно по каналам 19 поступает во вторую разгрузочную полость 16, образованную поверхностями корпуса 1 и вала 3, лабиринтным уплотнением 13.

С выходом турбины газ поступает н внешнюю часть схемы низкотемпературной сепа1)ации и после отделения конденсата поступает во входной тракт компрессора, откуда через приемник

21полного давления по трубопроводу

22поступает в разгрузочную полость 8, образованную лабиринтным уплотнением 12, корпусом 1, валом 3.

Компрессор, восприннмая мощность, развиваемую турбиной, ;ообщает энергию газу, производит его сжатие(фиг.

Варьируя соотнсяпением гидравлических сопротивлений дросселя 24 и групгаа каналов 20, можно конструктивно определять диапазон осевых усилий, действующих на вал при различных режимах работы (фиг. 2).

Газ по трубопроводу 25 поступает в разгрузочную полость 18 (фиг.З),

Технико-экономический эффект применения изобретения определяется за счет снижения эксплуатационных расходов увеличения межремонтного и технического ресурса и повышения работоспособности упорных подшипников.

Формула изобретения

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе 1. Романов М.Н и др. Рекомендации по эксплуатации воздухоохладителей типа ВОП.- Холодильная техника, 9, 1975, с. 47. 12 8 IS 13 Ю а 9 16 П W

Фиг. 2 9 14 9 9

Фиг.З 3 $ /