Турбокомпресор холодильної установки
Власники патенту UA 2505758:
Винахід відноситься до галузі компресоробудування, а саме до відцентрових мультиплікаторних компресорів, які можуть бути використані для роботи в складі установок отримання холоду. Турбокомпресор холодильної установки містить розміщений у корпусі робочий ступінь, мультиплікатор, провідна шестерня якого встановлена на валу приводу і знаходиться в зачепленні з веденою шестернею, встановленої на валу ротора робочого ступеня. Внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком, корпус робочого ступеня з'єднаний з всмоктуючим і нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з трубопроводом, що всмоктує. Внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з всмоктуючим трубопроводом через зрівняльну лінію, з запірною арматурою, яка знаходиться у відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора і в закритому при запуску і робочому стані турбокомпресора. Турбокомпресор холодильної установки за другим варіантом містить щонайменше два робочі ступені, кожна з яких розміщена у відповідному корпусі. Технічним результатом винаходу є забезпечення захисту робочих ступенів та газової системи установки отримання холоду в цілому від попадання в них олії з рами-маслобака в період підготовки до запуску турбокомпресора та загальних втрат олії при його експлуатації, підвищення надійності та терміну служби пристрою. 2 зв. та 4 з.п. ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до галузі компресоробудування, а саме до відцентрових мультиплікаторних компресорів, який може бути використаний для роботи на вибухобезпечних легкокиплячих холодоагентах у складі установок отримання холоду.
Відомий турбокомпресор холодильноїустановки, що містить, робочі щаблі, кожна з яких розташована у своєму корпусі, мультиплікатор, провідна ланка якого встановлено на валу приводу, а ведене - на валу ротора кожного робочого ступеня, при цьому порожнину мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком, корпус кожного робочого ступеня з всмоктувальним та нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з всмоктувальним трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня (див. Праці XIV Міжнародної науково-технічної конференції з компресорної техніки, Том II/ ЗАТ «НДІтурбокомпресор ім. .Шнеппа ". - Казань: Видавництво "Слово", 2007 р., стор.102-105).
Недоліком відомої установки є те, що заповнена холодоагентом газова система холодильної установки, а також турбокомпресор, при стоянці знаходяться під тиском пари насичення холодоагенту, що значно перевищує робочий тиск на всмоктуванні в турбокомпресор. При зниженні тиску в газовій системі установки, перед запуском турбокомпресора, внаслідок декомпресії олії в рамі-маслобаці відбувається утворення масляної піни, яка витісняється в надлишковим тиском холодоагенту, що всмоктує трубопровід, що знаходиться у внутрішній порожнині мультиплікатора. У свою чергу тиск у порожнині мультиплікатора обумовлено наявністю в ній холодоагенту, що випаровується з рівня олії в зливному патрубку рами-маслобака і гідравлічним опором стовпа олії в зливному патрубку, а також пов'язане з динамічним процесом відкачування холодоагенту з газової системи холодильної установки.
Технічним результатом винаходу є забезпечення захисту робочих ступенів та газової системи встановлення отримання холоду в цілому від попадання в них олії з рами-маслобака в період підготовки до запускутурбокомпресора та загальних втрат масла при його експлуатації, підвищення надійності та терміну служби пристрою, забезпечення стабільної динаміки ротора (роторів), виключення необхідності застосування додаткових пристроїв для уловлювання (видалення) масляної піни в маслобаку або її зливу з всмоктуючого трубопроводу та проточної частини, виключення необхідності долива олії в маслобак до встановленого у ньому рівня.
Зазначений технічний результат згідно з першим варіантом виконання винаходу досягається завдяки тому, що турбокомпресор холодильної установки містить розміщену в корпусі робочий ступінь, мультиплікатор, провідна шестерня якого встановлена на валу приводу і знаходиться в зачепленні з веденою шестернею, встановленої на валу ротора робочого ступеня, при цьому порожнину мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком, корпус робочого ступеня з'єднаний з всмоктуючим і нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, причому внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з всмоктуючим трубопроводом через рівня відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора та в закритому при запуску та робочому стані турбокомпресора.
Крім того, внутрішня порожнина мультиплікатора може бути повідомлена з рамою-маслобаком через зливний патрубок.
Крім того, рама-маслобак може бути повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом робочого ступеня, через трубопровід з газовим фільтром.
Зазначений технічний результат згідно з другим варіантом виконання винаходу досягається завдяки тому, що турбокомпресор холодильної установки містить щонайменше два робочі ступені, кожнаїх яких розміщена у відповідному корпусі, мультиплікатор, провідна шестерня якого встановлена на валу приводу і знаходиться в зачепленні з веденою шестернею, встановленою на валу ротора кожного робочого ступеня, при цьому внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком, корпус кожної робочої і нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з всмоктувальним трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, причому внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з всмоктувальним трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, через зрівняльну лінію у відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора та у закритому при запуску та робочому стані турбокомпресора.
Крім того, внутрішня порожнина мультиплікатора може бути повідомлена з рамою-маслобаком через зливний патрубок.
Крім того, рама-маслобак може бути повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, через трубопровід з газовим фільтром.
Винахід пояснюється кресленням, на фіг.1 якого показано пристрій турбокомпресора холодильної установки
Турбокомпресор холодильної установки містить робочий ступінь 1, який розміщений у корпусі 2 (установка може містити кілька робочих щаблів 1, при цьому кожна з них розміщена у своєму корпусі 2). З корпусом 2 пов'язаний мультиплікатор 3, провідна ланка 4 якого виконано, наприклад, у вигляді ведучої шестірні, встановленої на валу 7 ротора робочого ступеня 1 (можливо різневиконання ведучого та веденого ланок, наприклад, ланцюгова передача з ведучою та веденою зірочками тощо).
Турбокомпресор холодильної установки також містить раму-маслобак 8, на якій встановлені (закріплені, наприклад, болтовими з'єднаннями) елементи турбокомпресора і внутрішня порожнина якої повідомлена з внутрішньою порожниною 9 мультиплікатора 3 через зливний патрубок 10. Корпус 2 робочого ступеня 1 1 - корпус 2 кожного робочого ступеня 1) з'єднаний своїми відповідними фланцями з всмоктуючим та нагнітальним трубопроводами 11, 12 газової системи холодильної установки. Рама-маслобак 8 повідомлена з всмоктуючим трубопроводом 11, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня 1, через трубопровід, виконаний у вигляді суфлюючої лінії 13, забезпеченої газовим фільтром 14. Внутрішня порожнина 9 мультиплікатора 3 додатково повідомлена з газовою системою за допомогою зрівняльної лінії арматурою 16, яка знаходиться у відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора та в закритому положенні при запуску та робочому стані турбокомпресора.
Турбокомпресор холодильної установки працює в такий спосіб.
Перед запуском турбокомпресора, при відкачуванні холодоагенту до необхідного тиску з газової системи холодильної установки, на зрівняльній лінії 15 відкривається запірна арматура 16, тим самим зв'язується з всмоктувальним трубопроводом 11 внутрішня порожнина 9 мультиплікатора 3 і газова порожнина рами-мас у зазначених елементах.
Масляна піна, яка утворюється за рахунок декомпресії масла, при врівноваженому тиску у внутрішній порожнині мультиплікатора 9 3, в газовій порожнині рами-маслобака 8 і в газовій системіхолодильної установки, у всмоктуючий трубопровід 11 не витісняється.
Після встановлення необхідного для запуску турбокомпресора тиску холодоагенту, запірна арматура 16 на зрівняльній лінії 15 закривається та проводиться його запуск.
Турбокомпресор з додатковою зрівняльною лінією 15 дозволяє при його підготовці до запуску в роботу виключити попадання олії з рами-маслобака 8 в перший робочий ступінь 1, і при його роботі в інші робочі щаблі 1 (у разі наявності кількох робочих щаблів 1), газову систему холодильної установки, а також при експлуатації скоротити час регламентного обслуговування пристроїв та апаратів установки, зменшити загальні втрати олії, дозволяє підтримувати проектні характеристики установки через відсутність олії на робочих поверхнях теплообмінних апаратів.
1. Турбокомпресор холодильної установки, що містить розміщену в корпусі робочий ступінь, мультиплікатор, провідна шестерня якого встановлена на валу приводу і знаходиться в зачепленні з веденою шестернею, встановленої на валу ротора робочого ступеня, при цьому внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з рамою ступеня з'єднаний з всмоктуючим і нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом робочого ступеня, який відрізняється тим, що внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом робочий запірною арматурою, яка знаходиться у відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора та в закритому при запуску та робочому стані турбокомпресора.
2. Турбокомпресор за п.1, який відрізняється тим, що внутрішня порожнинамультиплікатора повідомлено з рамою-маслобаком через зливний патрубок.
3. Турбокомпресор по п.1, який відрізняється тим, що рама-маслобак повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом робочого ступеня, через трубопровід з газовим фільтром.
4. Турбокомпресор холодильної установки, що містить, щонайменше, два робочі ступені, кожна з яких розміщена у відповідному корпусі, мультиплікатор, провідна шестерня якого встановлена на валу приводу і знаходиться в зачепленні з веденою шестернею, встановленої на валу ротора кожної робочої цьому внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком, корпус кожного робочого ступеня з'єднаний з всмоктуючим і нагнітальним трубопроводами газової системи холодильної установки, а рама-маслобак повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, який відрізняється тим, що всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, через зрівняльну лінію, з запірною арматурою, яка знаходиться у відкритому положенні при неробочому стані турбокомпресора і в закритому при запуску і робочому стані турбокомпресора.
5. Турбокомпресор з п.4, який відрізняється тим, що внутрішня порожнина мультиплікатора повідомлена з рамою-маслобаком через зливний патрубок.
6. Турбокомпресор по п.4, який відрізняється тим, що рама-маслобак повідомлена з всмоктуючим трубопроводом, з'єднаним з корпусом першого робочого ступеня, через трубопровід з газовим фільтром.