Мультиплікаторний відцентровий компресор

Реферат: Мультиплікаторний відцентровий компресор містить мультиплікатор із зубчастим колесом і валшестірнею, на консолі якої встановлено робоче колесо. До торцевої стінки мультиплікатора прикріплена проточна частина компресора, герметичність якої, відносно внутрішньої порожнини мультиплікатора, забезпечується торцевим ущільненням, а осьову фіксацію вал-шестірні забезпечує упорний підшипник. Компресор додатково оснащений розвантажувальною камерою, створеною кришкою мультиплікатора і циліндричним диском, що розташований на протилежній, відносно робочого колеса, консолі вал-шестірні. На зовнішній поверхні циліндричного диска встановлено плаваюче ущільнення, а в розвантажувальну камеру надходить мастило під тиском. UA 115673 U (12) UA 115673 U UA 115673 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до компресоробудування, а саме до мультиплікаторних відцентрових компресорів, і дозволяє, при її користуванні розширити межі використання і підвищити ресурс та економічність роботи таких компресорів. Відомо повітряний мультиплікаторний відцентровий компресор, що містить конструктивно поєднані в один агрегат підвищуючу зубчасту передачу мультиплікатора і робочі колеса компресора консольно розташовані на його вал-шестірні [Шнепп В.Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. - М., : Машиностроение. 1995. - 240 с.: ил. 133. - (С. 3237, Рис. 1.19 и 1.20)]. Відомий також одноконсольний мультиплікаторний відцентровий компресор, що містить мультиплікатор, в якому встановлені зубчасте колесо і вал-шестірня, на одному кінці якої консольно насаджено робоче колесо, а до торцевої стінки мультиплікатора прикріплено проточну частину компресора, герметичність якої відносно внутрішньої порожнини мультиплікатора забезпечується ущільненням, а осьову фіксацію вал-шестірні забезпечує упорний підшипник [Хисамеев И.Г., Максимов В.А., Баткис Г.С., Гузельбаев Я.З. Проектирование и эксплуатация промышленных центробежных компрессоров. - Казань. Изд-во "ФЭН", 2010. - 671 с. (С. 79, рис. 4.26)]. Загальним недоліком вище згаданих відомих конструкцій є те, що ці компресори мають обмежену область застосування по тиску всмоктування через неврівноважені осьові сили, що діють на ротор під час пусків під надлишковим тиском, що спричиняє швидкий знос упорного підшипника і приводить до зниження ресурсу роботи компресора в цілому. Технічною задачею корисної моделі, що заявляється, є усунення вказаного недоліку шляхом зниження осьового зусилля, діючого на упорний підшипник під час пуску мультиплікаторного відцентрового компресора під надлишковим тиском, що значно розширює область застосування таких компресорів по тиску всмоктування, крім того значно підвищується ресурс і надійність роботи упорних підшипників і, відповідно, мультиплікаторних відцентрових компресорів в цілому. Технічний результат, що досягається пропонованою корисною моделлю, полягає в розширенні області застосування мультиплікаторних відцентрових компресорів по тиску всмоктування при одночасному підвищенні їх надійності. Технічний результат досягається тим, мультиплікаторний відцентровий компресор, що містить мультиплікатор із зубчастим колесом і вал-шестірнею, на одній консолі якої встановлено робоче колесо, а до торцевої стінки мультиплікатора прикріплена проточна частина компресора, герметичність якої, відносно внутрішньої порожнини мультиплікатора, забезпечується торцевим ущільненням, а осьову фіксацію вал-шестірні забезпечує упорний підшипник, додатково оснащений розвантажувальною камерою, утвореною кришкою мультиплікатора і циліндричним диском, який розташований на протилежній, відносного робочого колеса, консолі вал-шестірні, притому на зовнішній поверхні циліндричного диска встановлено, плаваюче ущільнення, а в розвантажувальну камеру надходить мастило під тиском, величина якого визначається із співвідношення:   2 Pм  0,410  Рг  d2 н / dцд ; , у де: Pм - тиск мастила, що подається в розвантажувальну камеру; Рг - тиск газу перед робочим колесом компресора; dу н - розвантажувальний діаметр торцевого ущільнення; 45 50 55 dцд - зовнішній діаметр циліндричного диску. Таким чином, мультиплікаторний відцентровий компресор має наступні суттєві відмітні ознаки: - на вільній консолі вал-шестірні розташований циліндричний диск, створюючий з кришкою мультиплікатора розвантажувальну камеру; - на зовнішній поверхні циліндричного диска встановлене плаваюче ущільнення; - в розвантажувальну камеру надходить мастило під тиском, величина якого визначається із   2 співвідношення: Pм  0,410  Рг  d2 н / dцд . , у Означені суттєві відмітні необхідні і достатні для вирішення технічної задачі, а саме, розширення меж використання і підвищення надійності мультиплікаторного відцентрового компресора: - установлення на консолі вал-шестірні мультиплікатора циліндричного диска, створюючого з кришкою мультиплікатора розвантажувальну камеру, дозволить більш низьким тиском, ніж 1 UA 115673 U 5 тиск газу на вході в робоче колесо мультиплікаторного відцентрового, компенсувати неврівноважену осьову силу, діючу на упорний підшипник; - установлення плаваючого ущільнення на зовнішній поверхні циліндричного диска дозволить зменшити кількість мастила необхідного для створення потрібного тиску в розвантажувальній камері; - подання в розвантажувальну камеру мастила під тиском, величина якого визначається із   2 співвідношення Pм  0,410  Рг  d2 н / dцд дозволить зменшити осьову неврівноважену силу, , у притому при 10 15 20 25 30 35 40 45   2 Pм  Рг  d2 н / dцд повністю компенсується неврівноважена осьова сила і у забезпечується пуск компресора без осьового навантаження на упорний підшипник. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де показано подовжній розріз мультиплікаторного відцентрового компресора. Мультиплікаторний відцентровий компресор (див. креслення), містить мультиплікатор 1, в якому встановлені зубчасте колесо (не показано) і вал-шестірня 2 на одній консолі, на якій насаджено робоче колесо 3. До торцевої стінки мультиплікатора 1 кріпиться проточна частина компресора, герметичність якої, відносно порожнини мультиплікатора 1, забезпечується торцевим ущільненням 4, а осьову фіксацію вал-шестірні забезпечує упорний підшипник 5. На другій консолі вал-шестірні 2 встановлений циліндричний диск 6, на зовнішній поверхні якого встановлено плаваюче ущільнення 7. Циліндричний диск 6 і плаваюче ущільнення 7 створюють з кришкою 8 мультиплікатора 1 розвантажувальну камеру 9, в яку через канал 10 надходить мастило під визначеним тиском. Мультиплікаторний відцентровий компресор працює наступним чином. В вихідному положенні, перед пуском компресора, в газовий контур подається технологічний газ під надлишковим тиском. В міру підвищення тиску газу в проточній частині на робоче колесо 3 мультиплікаторного компресора починає діяти неврівноважена осьова сила, яка залежить від розвантажувального діаметру dу н торцевого ущільнення 4. Неврівноважена осьова сила сприймається упорним підшипником 5. Водночас через канал 10 в розвантажувальну камеру 9 подається мастило під визначеним тиском, який залежить від діаметру dцд циліндричного диску 6 і від тиску газу на вході в робоче колесо 3. При цьому виникає осьове зусилля, спрямоване проти неврівноваженої осьової сили, що діє на робоче колесо 3. Подання в розвантажувальну камеру мастила під тиском Pм , величина якого визначається   2 із співвідношення Pм  0,410  Рг  d2 н / dцд , дозволить частково або повністю компенсувати , у неврівноважену осьову силу, що діє на робоче колесо 3 і, відповідно, на вал-шестірню 2, чим забезпечується пуск мультиплікаторного компресора при малих осьових навантаженнях на упорний підшипник 5. При роботі мультиплікаторного компресора, як на оптимальному, так і на інших режимах, тиск мастила Pм в розвантажувальній камері 9 буде постійним, що дозволить зменшити осьову силу, що діє на упорний підшипник 5. Впровадженням в конструкцію мультиплікаторного відцентрового компресора розвантажувального пристрою, що являє собою камеру, утворену кришкою мультиплікатора і циліндричним диском, який встановлений на протилежній, відносно робочого колеса, консолі вал-шестірні, притому на зовнішній поверхні циліндричного диска встановлено плаваюче ущільнення, а в розвантажувальну камеру подається мастило під тиском, досягається розвантаження упорного підшипника від дії осьових сил при різних режимах роботи компресора, в тому числі під час пуску, що значно розширює межі використання одноколісних мультиплікаторних компресорів по тиску всмоктування. Викладене технічне рішення може бути використане і в інших турбокомпресорах. 2 UA 115673 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Мультиплікаторний відцентровий компресор, що містить мультиплікатор із зубчастим колесом і вал-шестірнею, на консолі якої встановлено робоче колесо, а до торцевої стінки мультиплікатора прикріплена проточна частина компресора, герметичність якої, відносно внутрішньої порожнини мультиплікатора, забезпечується торцевим ущільненням, а осьову фіксацію вал-шестірні забезпечує упорний підшипник, який відрізняється тим, що додатково має розвантажувальну камеру, створену кришкою мультиплікатора і циліндричним диском, що розташований на протилежній, відносно робочого колеса, консолі вал-шестірні, причому на зовнішній поверхні циліндричного диска встановлено плаваюче ущільнення, а в розвантажувальну камеру надходить мастило під тиском, величина якого визначається із співвідношення:   2 Pм  0,410  Рг  d2 н / dцд ; , у 15 де: Pм - тиск мастила, що подається в розвантажувальну камеру; Р г - тиск газу перед робочим колесом компресора; dу н - розвантажувальний діаметр торцевого ущільнення; dцд - зовнішній діаметр циліндричного диска. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3