§ 106. Центробежные нагнетатели

Ведущими заводами-изготовителями нагнетателей являются Невский машиностроительный завод им. В. И. Ленина и Хабаров­ский завод «Энергомаш». Невский машиностроительный завод вы­пускает нагнетатели для технологических установок по производ­ству этилена и пропилена и для других нужд. Хабаровский завод «Энергомаш» —нагнетатели для перекачки воздуха и различных газов, в том числе природного газа.

Одноступенчатые нагнетатели служат для подачи воздуха, дымового и сернистого газа.

Одноступенчатые нагнетатели общего назначения выполняют консольными с приводом непосредственно от электродвигателя или через повышающий редуктор.

Для подачи природного газа в магистральные трубопроводы выпускают одноступенчатые нагнетатели с приводом от газовых турбин, работающих на природном газе. Корпус нагнетателей этой группы представляет собой бездиффузорную улитку. Рабочие колеса расположены консольно. Подшипники размещены в общем кор­пусе, являющемся одновременно масляным баком. Концевые уплотнения выполнены в виде лабиринтных уплотнений и крылатки, 'создающей воздушный затвор и позволяющей работать с неболь­шим избыточным давлением газа на всасывании. Небольшие утечки газа через лабиринт выводятся за пределы машинного зала. Регулирование работы нагнетателей осуществляется автоматически.

Двухступенчатые нагнетатели с односторонним всасыванием "предназначены для отсасывания газа из коксовых печей 'и подачи его через сеть газопроводов в систему улавливания химических продуктов. Выпускаются также нагнетатели этого типа для подачи воздуха и других газов.

Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены в ниж­ней части корпуса нагнетателя и направлены вниз. Корпуса под­шипников отлиты заодно с корпусом 'нагнетателя. Ротор имеет два рабочих колеса клепаной конструкции со штампованными лопат­ками, изготовленными из высококачественной стали. Нагнетатели снабжены внутренними-(по корпусу и валу) и концевыми (по валу) лабиринтными уплотнениями. Вал нагнетателя с валом привода соединены зубчатой муфтой. Приводом служат электродвигатели или паровые турбины определенных типов, допускающие авто­матическое изменение числа оборотов.

Трехступенчатые нагнетатели предназначены для сжатия и по­дачи воздуха. Корпус нагнетателя отлит 'из чугуна и имеет разъемы в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Корпус подшипников отлит заодно с нижней Половиной корпуса нагнетателя и своими опорными поверхностями установлен на фундаментную раму. 'Вса­сывающие и нагнетательные патрубки расположены в нижней по­ловине корпуса и направлены вниз. В корпусе нагнетателя уста­новлены две чугунные диафрагмы (первой и второй ступеней), ко­торые обеспечивают организованный подвод воздуха ко второму и третьему рабочим колесам ротора. Лопатки колеса ротора цельно-фрезерованные. Покрывающие диски закреплены на колесах с помощью заклепок. Ротор нагнетателя соединен с валом редуктора зубчатой муфтой. Муфту закрывают чугунным литым кожухом из двух половин. На верхней части кожуха установлен дефлектор для конденсации и частичного выпуска паров масла.

Нагнетатели оборудованы противопомпажными устройствами и регуляторами давления. Предусмотрена возможность дистанцион­ного управления маслонасосами, задвижками, вентилями. Температура масла после маслоохладителя регулируется автоматически. Включение и отключение маслонасосов также автоматическое. Обеспечен контроль температуры подшипников, температуры масла и воды; давления масла в системах смазки подшипников, уровня масла в маслобаках, расхода воздуха, давления воды и масла, по­даваемого на регуляторы.

На рис. 152 показан продольный разрез нагнетателя типа 540-41-1, предназначенного для подачи нитрозного газа в техноло­гическую схему производства слабой азотной кислоты. На­гнетатель — четырехступенчатый без промежуточного охлаждения газа в процессе сжатия. Температура газа на нагнетании около 280°С..

Корпус 1 нагнетателя имеет вертикальный и горизонтальный разъемы. По вертикальному (технологическому) разъему произво­дится окончательная сборка корпуса на заводе, и в эксплуатацион­ных условиях этот разъем разборке не подлежит. Верхнюю часть (крышку) корпуса фиксируют относительно нижней четырьмя бол­тами. Кроме того, четыре направляющих стержня в горизонталь­ном фланце корпуса предохраняют ротор и уплотнение нагнетателя от повреждений при снятии и опускании крышки, а четыре отжим­ных болта облегчают ее подъем при разборке машины. В Нижней части корпуса находятся патрубки нагнетателя: всасывающий (овальной формы), нагнетательный (круглого сечения) и, выпуск­ной патрубок турбодетандера (прямоугольной формы). Все патруб­ки направлены вниз. В верхней части корпуса имеется патрубок прямоугольного сечения для подвода «хвостовых» газов к турбодетандеру. Корпус нагнетателя отлит из легированной коррозиеустойчивой стали.

Подшипники нагнетателя подсоединяют к торцам нижней по­ловины корпуса вертикальными корытообразными фланцами. Со стороны всасывания расположен опорный подшипник 2, а со сто­роны турбодетандера — опорно-упорный 11. Ротор 3 имеет четыре рабочих колеса нагнетания 4 и два турбинных 9 (турбодетандера). Колесо нагнетания состоит из диска, покрышки и лопаток. Лопатки коробчатого сечения штампуют из специальной листовой стали и крепят к дискам и покрышкам при 'помощи заклепок из нержавею­щей стали. Колесо турбодетандера состоит из набора рабочих ло­паток, профильные «хвосты» которых входят в паз диска. Замковую лопатку крепят заклепкой. По наружному диаметру турбинного колеса расположены бандажные ленты, которые одевают на «хвосты» лопаток, после чего «хвосты» расклепывают. Подвод газа к колесам осуществляется через сопловой аппарат 10. Вал ротора гибкий с критическими числами оборотов около 2800 и 10550 об/мин—из­готовлен из коррозионно-устойчивой стали с высоким запасом проч­ности. Каждое колесо после сборки и окончательной обработки статически балансируется, а ротор в собранном виде подвергается динамической балансировке. Для уменьшения осевого усилия рото­ра на валу между четвертым колесом нагнетателя и первым коле­сом турбодетандера установлен думмис 8.

Уплотнения 7 в местах выхода вала ротора из корпуса и меж­ду ступенями выполнены в виде колец из тонкой нержавеющей стальной ленты. Кольца завальцованы в пазах дисков, покрываю­щих колеса, в пазах думмиса и втулок и закреплены в них тонкой мягкой нержавеющей проволокой. Зазоры между кольцами и уп­лотненными поверхностями находятся в пределах 0,3—0,6 мм.

Для обеспечения организованного подвода газа к рабочим ко­лесам ротора служат диафрагмы или обратные направляющие ап­параты 5. Они изготовлены разъемными из легированной стали;

при сборке на заводе их соединяют заклепками. Нагнетатель снаб­жен диффузорами 6.

Масляная система нагнетателя циркуляционная, принудитель­ная, обеспечивает подачу масла в подшипники, на зубчатую пере­дачу редуктора и в систему защиты.