Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2458253

(19)

RU

(11)

2458253

(13)

C1

(51) МПК F04D25/06 (2006.01)

F04D29/048 (2006.01)

F04D17/12 (2006.01)

F04D29/62 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011110295/06, 18.03.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.03.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 18.03.2011

(45) Опубликовано: 10.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2333398 С2, 10.09.2008. US 6464469 B1, 15.10.2002. RU 2152544 C1, 10.07.2000. RU 2153607 С2, 27.07.2000. EP 0301285 A1, 01.02.1989.

Адрес для переписки:

121165, Москва, Г-165, а/я 15, ООО "ППФ-ЮСТИС", рег. 895

(72) Автор(ы):

Андрианов Александр Васильевич (RU),

Архипов Александр Иванович (RU),

Гузельбаев Яхия Зиннатович (RU),

Кузьмин Олег Львович (RU),

Харитонов Александр Петрович (RU),

Хисамеев Ибрагим Габдулхакович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" (RU)

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к герметичным осевым и центробежным компрессорам со встроенным высокооборотным электроприводом без смазки в опорах ротора. Центробежный компрессорный агрегат содержит электродвигатель, имеющий статор и ротор с валом, установленным на подшипниках, и узел сжатия, включающий лопатки, при этом упомянутые узлы расположены в герметичном корпусе, причем статор электродвигателя установлен внутри охватывающего его полого ротора электродвигателя, выполненного с лопатками и образующего роторную часть узла сжатия, статорная часть которого расположена на герметичном корпусе и выполнена в виде лопаток, закрепленных на герметичном корпусе. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности герметичного компрессорного агрегата, снижение эксплуатационных затрат, снижение объемов работ при техобслуживании и ремонте, уменьшение числа контролируемых параметров, уменьшение массогабаритных характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к герметичным осевым и центробежным компрессорам со встроенным высокооборотным электроприводом без смазки в опорах ротора.

Известна конструкция герметичного компрессорного агрегата, содержащего высокооборотный электродвигатель с одним валом на магнитных подшипниках, на каждом конце которого консольно закреплено по колесу. Все вращающиеся элементы находятся в одном герметизированном корпусе, расположенном в среде газа технологического процесса (см., например, Ив Детомб «Использование магнитных подшипников в нефтяной и газовой отраслях» в сборнике «Новое в оборудовании и технологии», Москва, «Нефтегаз-98», с.143-148).

К недостаткам указанного устройства следует отнести:

- ограничение по степени повышения давления в агрегате, обусловленное использованием одного или двух рабочих колес, зафиксированных на консолях вала электродвигателя;

- ограничения по габаритам и массе рабочих колес, накладываемые критической частотой вращения вала (гибкий ротор).

Известен также центробежный компрессорный агрегат, содержащий электродвигатель, имеющий статор и ротор, по меньшей мере, один компрессор, содержащий ведомый вал, приводимый во вращательное движение ротором электродвигателя, и систему колес с лопатками, установленных на упомянутом ведомом валу, причем система, образованная двигателем и компрессором, размещается в общем корпусе, при этом корпус агрегата образован соединением элементов этого корпуса, обеспечивающих, соответственно, удержание двигателя и удержание ступеней сжатия компрессора, причем указанные элементы корпуса соединены друг с другом жестко и герметично, при этом ротор двигателя и ведомый вал компрессора связаны между собой при помощи гибкого соединительного элемента, располагающегося в упомянутом корпусе, а концы каждого вала удерживаются концевым подшипником (см. патент RU 2333398, опубликован 10.09.2008).

В конструкции использована традиционная классическая схема:

- статор электродвигателя с обмотками возбуждения расположен снаружи ротора электродвигателя;

- модули сжатия размещены по концам электродвигателя в осевом направлении;

- ротор электродвигателя и ротор модуля сжатия составляют ротор компрессорного агрегата, вращающийся на магнитных опорах, размещенных в статоре электродвигателя и в корпусах модулей сжатия.

Недостатком указанного устройства является то, что количество магнитных опор в компрессорном агрегате возрастает пропорционально количеству модулей сжатия; увеличивается осевой габарит агрегата; усложняется доступ к (электро)магнитным опорам.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной надежности герметичного компрессорного агрегата, снижение эксплуатационных затрат, снижение объемов работ при техобслуживании и ремонте, уменьшение числа контролируемых параметров, уменьшение массогабаритных характеристик.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что центробежный компрессорный агрегат содержит электродвигатель, имеющий статор и ротор с валом, установленным на подшипниках, и узел сжатия, включающий лопатки, при этом упомянутые узлы расположены в герметичном корпусе, причем статор электродвигателя установлен внутри охватывающего его полого ротора электродвигателя, выполненного с лопатками и образующего роторную часть узла сжатия, статорная часть которого расположена на герметичном корпусе и выполнена в виде лопаток, закрепленных на герметичном корпусе.

Кроме того, подшипники представляют собой магнитные или электромагнитные опоры.

Кроме того, статор электродвигателя зафиксирован в корпусе посредствам стоек, закрепленных на корпусе.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан центробежный компрессорный агрегат с радиальным входом и радиальным выходом технологического газа; на фиг.2 показано осевое сечение компрессорного агрегата с осевым входом-выходом.

Центробежный компрессорный агрегат содержит неподвижный герметичный корпус 1. Внутри корпуса 1 расположены высокооборотный электродвигатель 2 и узел 3 сжатия. Электродвигатель 2 имеет охлаждаемый статор 4 с обмотками возбуждения (фиг.1, 2), который жестко зафиксирован в корпусе 1 посредством закрепленных на его торцах крышек 5 (фиг.1). Также электродвигатель 2 имеет расположенный с внешней стороны статора 4 полый ротор 6, имеющий общий со статором 4 вал (не показан). Между статором 4 и ротором 6 расположен комплект подшипников 7, представляющих собой магнитные или электромагнитные опоры, на которых вращается ротор 6.

Узел 3 сжатия компрессорного агрегата включает в себя роторную часть, образованную ротором 6 с расположенными на его наружной стороне компрессорными рабочими лопатками 8 (колесами), составляющими один или несколько рядов, и статорную часть, образованную закрепленными на внутренней стороне корпуса 1 статорными деталями (в том числе лопатками) 9, расположенными между соответствующими лопатками 8 (колесами) роторной части. При этом ротор 6 становится «жестким» с точки зрения критических частот вращения.

В конструкции с осевым входом-выходом технологического газа (фиг.2) статор 4 электродвигателя 2 зафиксирован в корпусе 1 посредством стоек 10.

При включении в работу электродвигателя 2 ротор 6 электродвигателя 2 вместе с лопатками 8 (колесами) узла 3 сжатия вращается в электромагнитных подшипниках 7. Рабочие лопатки 8 (колеса) вместе со статорными деталями 9 сжимают технологический газ.

Таким образом, центробежный компрессорный агрегат содержит минимальное количество составных частей: один герметичный корпус 1 с зафиксированным в нем статором 4 электродвигателя 2; один ротор 6, сочетающий в себе функции ротора электродвигателя 2 и ротора многоступенчатого компрессора; один комплект (электро)магнитных опор 7, расположенный между статором 4 и ротором 6 электродвигателя 2. Сокращение числа составных частей агрегата - один из путей повышения его эксплуатационной надежности и снижения эксплуатационных затрат. Уменьшается осевой габарит агрегата. Данный центробежный компрессорный агрегат можно располагать непосредственно в трубопроводе технологического газа.

Так как корпус 1 герметичен, то при сжатии газа в компрессорном агрегате исключены утечки сжимаемого газа в окружающую среду, компонентный состав газа сохраняется постоянным. В этом случае компрессорный агрегат может быть использован для работы в других средах, в частности под водой.

Формула изобретения

1. Центробежный компрессорный агрегат, содержащий электродвигатель, имеющий статор и ротор с валом, установленным на подшипниках, и узел сжатия, включающий лопатки, при этом упомянутые узлы расположены в герметичном корпусе, отличающийся тем, что статор электродвигателя установлен внутри охватывающего его полого ротора электродвигателя, выполненного с лопатками и образующего роторную часть узла сжатия, статорная часть которого расположена на герметичном корпусе и выполнена в виде лопаток, закрепленных на герметичном корпусе.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что подшипники представляют собой магнитные или электромагнитные опоры.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что статор электродвигателя зафиксирован в корпусе посредством стоек, закрепленных на корпусе.

РИСУНКИ