Двухступенчатый нагнетатель

1 – ротор, 2 – подшипник, 3 - уплотнение торцевое, 4 – уплотнение лабиринтовое, 5 – крышка, 6 – диффузор, 7 – диафрагма с обратным направляющим аппаратом, 8 – корпус, 9 – перегородка, 10 – кожух стыковой части

Нагнетатель выполнен двухступенчатым с тангенциальным подводом и отводом газа. Нагнетатель является машиной центробежного типа. Движение газа и повышение давления в проточной части нагнетателя происходит за счет создания поля центробежных сил в рабочем колесе, обеспечивающего движение газа от центра колеса к его периферии и за счет преобразования кинетической энергии газа в потенциальную (энергию давления). Патрубки входа и выхода газа корпуса нагнетателя с внутренним диаметром 680 мм расположены соосно, вся ходовая часть и внутренняя статорная часть нагнетателя, которые включают в себя ротор 1, подшипники 2, торцевые 3 и лабиринтные 4 уплотнения, диффузоры 6, обратный направляющий аппарат 7 и другие элементы скомпонованы в виде пакета, установленного в корпусе 8. такая конструкция нагнетателя позволяет, при необходимости, производить быстрый его ремонт или замену проточной части за счет установки запасного пакета.

Корпус нагнетателя состоит из стального цилиндра 8, который закрывается стальной крышкой 5. В кольцевой канавке крышки размещено резиновое кольцо диаметром 16 мм, обеспечивающее надежную герметизацию вертикального разъема. В верхней части цилиндра выполнены приливы, на которых установлены аккумуляторы масла. Со стороны привода к цилиндру крепится кожух стыковой части, с противоположной стороны к крышке – корпус подшипника. В крышке имеются каналы подвода масла на торцовое уплотнение и слива протечек загазованного масла.

РОТОР

1 – шпонка, 2 – вал, 3 – гайка, 4 – втулка, 5 – втулка, 6 – кольцо разрезное, 7 – кольцо стяжное, 8 – колесо, 9 – шпонка, 10 – втулка, 11 – колесо, 12 – думмис, 13 – втулка, 14 – кольцо разъемное, 15 – кольцо стяжное, 16 – втулка, 17 – гайка, 18 – шпонка, 19 – диск упорный, 20 – втулка, 21 – гайка, 22 – кольцо ограничительное, 23 – гайка

Ротор имеет два рабочих колеса 8 и 11, расположенных между опорными шейками вала. Рабочие колеса одинаковой конструкции и отличаются только шириной лопаток. Лопатки выфрезерованы из тела основного диска. Покрывающий диск соединяется с основным при помощи сварки.

Рабочие колеса установлены на валу с гарантированным натягом, исключающим их освобождение при рабочей частоте вращения ротора. дополнительно рабочие колеса фиксируются на валу призматическими шпонками 9. в осевом направлении рабочие колеса фиксируются разрезными кольцами 6, 14 и стяжными кольцами 7, 15. Между разрезным кольцом 6 и основным диском рабочего колеса первой ступени, а также между разрезным кольцом 14 и втулкой 13 предусмотрены тепловые зазоры.

Для уменьшения перетечек газа по покрывающим дискам рабочих колес выполнены ступеньки, которые являются элементами лабиринтных уплотнений.

Рабочие колеса до насадки их на вал проходят статическую балансировку, а ротор в собранном виде – динамическую.

Зубчатая втулка устанавливается на конический участок вала с гарантированным натягом. Величина натяга контролируется установкой ограничительного кольца 22, которое фиксируется специальной гайкой 23. насадка зубчатой втулки производится гидравлическим приспособлением. зубчатая втулка предварительно надевается на вал без натяга, при этом замеряется зазор между торцом вала 2 и ограничительным кольцом 22. высоту ограничительного кольца уменьшают на величину 0,03 – 0,04 мм. Зубчатая втулка дополнительно фиксируется на валу призматической шпонкой 1.

Для уменьшения осевого усилия непосредственно за вторым рабочим колесом также с гарантированным натягом на валу установлен разгрузочный поршень – думмис 12. по наружной поверхности думмиса и втулок 5, 10, 13 устанавливаются гребни лабиринтных уплотнений. По обе стороны от рабочих колес установлены втулки 4 и 16, зафиксированные гайками 3, 17, которые являются элементами торцевого уплотнения.

На валу также установлены диск упорного подшипника 19 и втулка с диском реле осевого сдвига ротора 20, которые фиксируются гайкой 21. Диск 19 устанавливается на валу с зазором 0,015 – 0,073 мм и фиксируется от разворота призматической шпонкой 18.

Ротор нагнетателя установлен на двух одинаковых по конструкции цилиндрических опорных подшипниках. Шейка вала охватывается разъемной втулкой 3 с баббитовой заливкой толщиной 1,5 мм, установленной в корпусе 1 с натягом 0 – 0,07мм.

Упорный подшипник служит для восприятия осевых усилий, действующих на ротор нагнетателя и установки ротора в заданном осевом положении относительно неподвижных элементов нагнетателя. Подшипник имеет две разъемные обоймы 5 с колодками 2 и выравнивающими устройствами, обеспечивающими равномерное прижатие колодок к упорному диску 1. Выравнивающее устройство представляет собой рычажную систему, состоящую из балансиров 9, упоров 8 и разъемного сепаратора 10.

Торцовые уплотнения предназначены для предотвращения выхода газа из нагнетателя на концевых участка ротора. Нагнетатель снабжен двумя одинаковыми по конструкции уплотнениями, расположенными между проточной частью и подшипниками. Примыкающий к торцовому уплотнению опорный подшипник выполняет одновременно роль втулочного уплотнения, служащего для поддержания необходимого давления в полости торцового уплотнения.

Диффузоры . В них происходит частичное преобразование кинетической энергии газа в потенциальную (давление).

Конструкция диффузоров первой и второй ступеней аналогична и представляет собой решетку профильных лопаток 3, приваренных к соответствующим дискам 1 и 2. диффузоры крепятся в пакете с помощью винтов, которые проходят через сквозные отверстия, имеющиеся в дисках и лопатках, причем в каждой лопатке имеется по два таких отверстия.

Диафрагма состоит из двух основных деталей: диска с лопатками 1 и диска основного 2. Диск с лопатками представляет собой чугунную отливку с профильными лопатками. Диск с лопатками соединяется с основным диском винтами пропущенными сквозь тело лопаток. На основном диске имеются два отверстия, в которые вворачиваются захваты, служащие для установки стропа при транспортировке пакета.

Следует различать промежуточную и концевую ступени нагнетателя. Промежуточная ступень состоит из рабочего колеса, диффузора и обратного направляющего аппарата. Концевая ступень вместо этого аппарата имеет сборную камеру или улитку.

Диффузор вместе со сборной камерой называют также выходным устройством. В исследовательской литературе рабочее колесо с диффузором называют двухзвенной ступенью, а с добавлением обратного направляющего аппарата или сборной камеры – трехзвенной.

Обратный направляющий аппарат называют диафрагмой.