Система ущільнень турбокомпресора

1. Система ущільнень турбокомпресора, що містить установлені на валу турбокомпресора торцеві газодинамічні ущільнення і двоступінчасті лабіринтні ущільнення, між ступенями яких розташовані зрівняльні камери, а також лінію подачі газу з нагнітального патрубка турбокомпресора в камери між торцевими і лабіринтними ущільненнями, причому в цій лінії встановлені зворотний C2 2 91926 1 3 91926 4 1-х ступіней торцевих ущільнень попадають мехавиконаним, наприклад, у вигляді регулятора перенічні частки. Це приводить до ушкодження пари паду тиску або регулюючого вентиля, відповідно тертя і, в остаточному підсумку, до виходу ущільдо передбачуваного винаходу в системі додатково нення з ладу, а, отже, до зниження надійності турвстановлена лінія підведення газу, що з'єднує дібокомпресора в цілому. лянку трубопроводу байпасної лінії між краном Крім того, при спорожнюванні газового контуру заповнення газового контуру турбокомпресора і турбокомпресора в початковий період за рахунок дросельною шайбою з основною лінією подачі газу тиску газу, що перебуває в трубопроводах системи в камери між торцевими і лабіринтними ущільненущільнень після зворотного клапана до камер між нями на ділянці між зворотним клапаном і фільтторцевими і лабіринтними ущільненнями, газ буде рами, причому в додатковій лінії встановлений дроселюватися через лабіринтне ущільнення в зворотний клапан. При цьому об'єм трубопроводів, зрівняльну камеру й далі в проточну частину турфільтрів і регулюючої арматури системи ущільбокомпресора, відсікаючи не очищений технологінень менше, ніж об'єм трубопроводів газового кончний газ. Однак, через малий об'єм трубопроводів туру і проточної частини турбокомпресора, а гідсистеми ущільнень, тиск в них швидко зрівняється равлічний опір додаткової ліній підведення менше, з тиском в газовому контурі турбокомпресора. При ніж гідравлічний опір 2-х ступінчастого лабіринтноподальшому стравлюванні газу не очищений техго ущільнення. нологічний газ може потрапити в камери перед Крім того, у лінії підведення газу після зворотторцевими ущільненнями й, отже, на пари тертя 1них клапанів може бути додатково встановлена х ступіней торцевих ущільнень можуть потрапити ємність, причому її об'єм значно менше об'єму механічні частки. Це приводить до ушкодження газового контуру турбокомпресора. пари тертя й, в остаточному підсумку, до виходу Таким чином, система ущільнень турбокомпущільнення з ладу. ресора має наступні істотні відмітні ознаки: Відома система ущільнень турбокомпресора - система додатково оснащена лінією підве(Крившич Н.Г., Павлюк С.А., Дейнека А.В., Колесдення газу, що з'єднує ділянку трубопроводу байник С.А. Опыт внедрения и эксплуатации систем пасної лінії між краном заповнення газового контусухих газовых уплотнений на компрессорах аммиру турбокомпресора і дроселем з основною лінією ачного производства. Труды седьмого Междунаподачі газу в камери між торцевими і лабіринтниродного Симпозиума «Потребителими ущільненнями; производители компрессоров и компрессорного - система ущільнень оснащена зворотним оборудования», С-Пб. ГПУ. - 2001 г. с. 51-56), приклапаном, встановленим у додатковій лінії підвейнята як прототип і така, що містить встановлені дення газу; на валу турбокомпресора торцеві газодинамічні - система ущільнень може бути додатково ущільнення і двоступінчасті внутрішні лабіринтні оснащена ємністю, причому об'єм трубопроводів, ущільнення, між ступінями яких розташовані зрівфільтрів і регулюючої арматур системи ущільнень, няльні камери, а також лінію подачі газу з нагнітаз урахуванням додаткової ємності, значно менше льного патрубка турбокомпресора в камери між ніж об'єм газової обв'язки і проточної частини турторцевими і лабіринтними ущільненнями, із встабокомпресора; новленими на цій лінії зворотним клапаном, філь- додаткова лінія підведення газу виконана татрами й обмежником витрати газу, виконаним у ким чином, що її гідравлічний опір менше, ніж гідвигляді регулюючого вентиля, причому ця система равлічний опір лабіринтних ущільнень. оснащена зовнішнім джерелом буферного газу Перераховані вище істотні відмітні ознаки невисокого тиску для пуску і останову газоперекачуобхідні й достатні для вирішення поставленого вального агрегату. Однак така система ущільнень технічного завдання, а саме, підвищення надійновимагає крім джерела високого тиску буферного сті й економічності роботи системи ущільнень: газу додаткову запірну і регулюючу арматуру, ке- постачання системи ущільнень додатковою рування якою здійснюється системою автоматичлінією підведення газу, що з'єднує ділянку трубопного керування газоперекачувального агрегату. Це роводу байпасної лінії між краном заповнення газначно ускладнює систему ущільнень турбокомпзового контуру турбокомпресора і дроселем з осресора, а отже знижує її надійність і збільшує варновною лінією подачі газу в камери між торцевими тість турбокомпресора в цілому. і лабіринтними ущільненнями дозволяє під час В основі винаходу лежить технічне завдання заповнення газового контуру турбокомпресора підвищення надійності та економічності роботи підводити очищений газ у камери перед торцевисистеми ущільнень і турбокомпресора в цілому, ми ущільненнями; при заповненні газом проточної частини і газового - постачання системи ущільнень зворотним контуру турбокомпресора й/або їхнього спорожнюклапаном, встановленим у додатковій лінії підвевання. дення газу, дозволяє підводити очищений газ тільПоставлене завдання досягається тим, що у ки при заповненні контуру турбокомпресора газом, відомій системі ущільнень турбокомпресора, що а при спорожнюванні газового контуру - відводити містить установлені на валу турбокомпресора торгаз із внутрішніх порожнин системи ущільнень чецеві газодинамічні ущільнення і двоступінчасті рез лабіринтні ущільнення в зрівняльну камеру й лабіринтні ущільнення, між ступінями яких розтадалі в проточну частину турбокомпресора; шовані зрівняльні камери, а також лінію подачі - оснащення системи ущільнень додатковою газу в камери між торцевими і лабіринтними ущіємністю, причому її об'єм і об'єм трубопроводів, льненнями, із встановленими на ній зворотним фільтрів і регулюючої арматури системи ущільклапаном, фільтрами і обмежником витрати газу, нень значно менше, ніж об'єм газового контуру і 5 91926 6 проточної частини турбокомпресора, дозволяє, При відкритті крана 15 заповнення контуру при спорожнюванні газового контуру і проточної байпасной лінії 14 починається заповнення газом частини турбокомпресора, більш тривалий час проточної частини і газового контуру 12 турбокомстравлювати газ із трубопроводів системи ущільпресора 2. Швидкість його заповнення залежить нень до камери перед торцевими ущільненнями й від сумарного об'єму газового контуру 12 і проточдалі через лабіринтне ущільнення в проточну часної частини турбокомпресора 2 і прохідного перетину турбокомпресора, тим самим виключаючи різу дросельної шайби 16. Оскільки прохідний пепотрапляння не очищеного технологічного газу на реріз дросельної шайби 16 менше ніж прохідний торцеві ущільнення; переріз крана 15 заповнення газового контуру 12, - виконання додаткової лінії підведення газу то тиск перед дросельною шайбою 16, а отже й на таким чином, що її гідравлічний опір менше, ніж вході в додаткову лінію 17 подачі газу, встановлюгідравлічний опір лабіринтних ущільнень, дозвоється таким же, як і перед основним вхідним кралить швидко здійснювати заповнення газом сисном 13, тобто тиск на вході в компресорну станцію. теми ущільнень і дроселювати очищений газ через Таким чином, газ надходить одночасно в газовий лабіринтні ущільнення в зрівняльну камеру й далі контур 12 турбокомпресора 2 і в додаткову лінію в проточну частину турбокомпресора назустріч не 17 підведення газу. очищеному технологічному газу. Об'єм трубопроводів системи ущільнень значСутність винаходу пояснюється кресленнями, но менше, ніж об'єм газового контуру 12 і проточде на фіг. 1 і фіг. 2 представлені приклади конкреної частини турбокомпресора 2. Тому заповнення тного здійснення винаходу. газом трубопроводів системи ущільнень відбуваНа фіг. 1 представлена система ущільнень тується значно швидше, ніж газового контуру 12 туррбокомпресора, у якій встановлена додаткова лібокомпресора 2. При цьому увесь час поки йде нія підведення газу, що з'єднує ділянку трубопрозаповнення газового контуру 12 турбокомпресора воду байпасної лінії між краном заповнення 2 через байпасну лінію 14, тиск у камерах 9 між контуру і дросельною шайбою з основною лінією торцевими 3 і лабіринтними 4 ущільненнями буде подачі газу в камери між торцевими і лабіринтнибільше ніж у проточній частині турбокомпресора ми ущільненнями на ділянці між зворотним клапана величину падіння тиску на лабіринтному ущільном і фільтрами, причому в додатковій лінії підвененні 4. дення газу встановлений зворотний клапан. Тільки після відкриття основного вхідного краНа фіг. 2 представлена система ущільнень туна 13 тиск у камерах 9 перед торцевими ущільрбокомпресора, у якій у лінії підведення газу після неннями 3 вирівнюється з тиском у зрівняльних зворотних клапанів може бути додатково встановкамерах 5 і тиском у проточній частині турбокомплена ємність, причому її об'єм значно менше об'єресора 2. Однак у цей час уже практично закінчуму газового контуру турбокомпресора. ється заповнення контуру 12 газом і, отже, при Система ущільнень, показана на фіг. 1, місцьому не очищений газ не потрапляє до камери 9 тить встановлені на валу 1 турбокомпресора 2 між торцевими 3 і лабіринтними 4 ущільненнями. торцеві газодинамічні ущільнення 3 і двоступінчасНадалі, в міру набирання обертів ротором туті лабіринтні ущільнення 4, між ступінями яких розрбокомпресора 2 тиск у нагнітальному патрубку ташовані зрівняльні камери 5, а також основну підвищиться відносно тиску всмоктування. Газ із лінію подачі газу 6 з нагнітального патрубка 7 турнагнітального патрубка 7 турбокомпресора 2 почбокомпресора 2 через зворотний клапан 8 у камене надходити через зворотний клапан 8 по основри 9 між торцевими 3 і лабіринтними 4 ущільненній лінії 6 підведення газу в камери 9 перед торценями, із встановленими на цій лінії фільтрами 10 і вими ущільненнями. При цьому в додатковій лінії обмежником витрати газу 11. Крім того, турбоком17 підведення газу зворотний клапан 18 закривапресор має газовий контур 12, до якого входить ється й, протягом усього періоду роботи турбокомосновний вхідний кран 13, що має байпасну лінію пресора 2, буде здійснюватися подача очищеного 14, в якій встановлений кран заповнення контуру газу тільки по основній лінії 6. 15 і дросельна шайба 16, що забезпечує певну Під час зупинки турбокомпресора 2, при страшвидкість заповнення контуру, причому ділянка влюванні газу, основний вхідний кран 13 і кран 15 трубопроводу байпасной лінії 14, між краном запобайпасної лінії 14 закриваються, а тиск у газовому внення контуру 15 і дросельною шайбою 16, з'єдконтурі 12 а, отже, і перед зворотними клапанами нана додатковою лінією 17 з основною лінією по8 і 18 різко знижується. Зворотні клапани 8 і 18 дачі газу 6 у камери 9 між торцевими 3 і закриваються, і газ із трубопроводів системи ущілабіринтними 4 ущільненнями на ділянці між звольнень і додаткової ємності 19 стравлюються в ротним клапаном 8 і фільтрами 10, причому в докамери 9 перед торцевими ущільненнями 3 і далі датковій лінії 17 підведення газу встановлений через лабіринтні ущільнення 4 у зрівняльні камери зворотний клапан 18. 5 і в проточну частину турбокомпресора 2. Таким На фіг. 2 представлена система ущільнень тучином, при стравлюванні газу виключається потрбокомпресора, в якій на лінії підведення газу пісраплення не очищеного технологічного газу в каля зворотних клапанів 8 і 18 поблизу камер 9 може мери 9, а отже й на торцеві ущільнення 3. бути додатково встановлена ємність 19, причому її Завдяки введенню в систему ущільнень турбооб'єм значно менше об'єму газового контуру туркомпресора додаткової лінії 17 підведення газу й, бокомпресора. при необхідності, додаткової ємності 19, створюСистема ущільнень турбокомпресора працює ються умови, при яких як при заповненні, так і при таким чином. стравлюванні газового контуру 12 виключається потрапляння не очищеного технологічного газу на 7 91926 8 торцеві ущільнення при пуску, нормальному або підвищується надійність як системи ущільнень, так аварійній зупинці турбокомпресора. Цим значно і турбокомпресора в цілому. 9 Комп’ютерна верстка М. Мацело 91926 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601