Турбодетандерний агрегат

Изобретение относится к турбохолодильной технике, в частности к турбодетандерным агрегатам, и может быть использовано в установках низкотемпературной сепарации природного газа при подготовке его к транспортированию по магистральным газопроводам. Известны турбодетандерные агрегаты, содержащие корпус, компрессорное и турбинное колеса, закрепленные на валу, установленные на радиальных и осевых подшипниковых опорах [Авт.св. СССР № 546068, кл. F 25 В 11 /00, 1977]. Недостатком данных турбодетандерных агрегатов является сложность конструкции. Наиболее близким техническим решением являются турбодетандерные агрегаты (ТДА), содержащие корпус, вал с подшипниками (опорами) и расположенные на противоположных концах вала рабочие колеса турбодетандера и компрессора [Язик A.B. Системы и средства охлаждения природного газа. - М.; Недра, 1986, с. 90]. Такие турбодетандерные агрегаты отличаются отдельными самостоятельными узлами турбодетандера и компрессора, связанными развитым валопроводом, что приводит к усложнению конструкции агрегата и его систем, увеличению габаритных размеров и массы. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать турбодетандерный агрегат, в котором рабочие колеса турбодетандера и компрессора совмещены в одной плоскости, причем рабочие лопатки компрессора установлены на внешнем (развитом) ободе рабочих лопаток турбодетандера, и за счет этого уменьшить габариты и массу турбодетандерного агрегата и упростить его конструкцию. Поставленная задача решаетоя тем, что в турбодетандерном агрегате, содержащем корпус, валопровод с опорами, турбодетандер, компрессор и систему уплотнений, согласно изобретению, рабочие лопатки компрессора установлены на внешнем ободе рабочих лопаток турбодетандера, а уплотнения по газу выполнены магнитно-жидкостными / на постоянных магнитах /. Расположение рабочих лопаток компрессора на внешнем ободе рабочих лопаток турбодетандера, позволяет упростить устройство опор и улучшить разгрузку по осевым силам, уменьшить габаритные размеры и массу турбодетандерного агрегата. Использование магнитно-жидкостных уплотнений существенно снижает перетечки газа. Отличительные признаки предлагаемого изобретения являются общими существенными признаками, т.к. их наличие обеспечивает уменьшение габаритов и массы турбодетандерного агрегата, упрощает его конструкцию, т.е. указанными техническими средствами решается поставленная задача. На чертеже представлена конструктивная схема турбодетандерного агрегата. Турбодетандерный агрегат содержит корпус состоящий из двух полостей: полость турбодетандера 1, полость компрессора 2, рабочее колесо с опорами 3, рабочие лопатки турбодетандера 4, компрессора 5, магнитно-жидкостные уплотнения 6. Турбодетандерный агрегат работает следующим образом. Газ в турбодетандер подается через входной патрубок 7, расширяется в каналах соплового аппарата 8 и рабочего колеса 3 и отводится по выходному патрубку 9. В компрессор газ направляется через входной патрубок 10, проходит направляющий аппарат 11, сжимается в каналах рабочих лопаток компрессора 5, и выводится далее по выходному патрубку 12. Таким образом, предлагаемое решение позволяет упростить конструкцию , уменьшить габариты и массу ТДА.