книги из ГПНТБ / Хушпулян, М. М. Технико-экономические показатели современных компрессоров и установок

Рис. 35. Центробежный компрессор высокого давления фирмы «Нуово-Пиньонэ»:

а — трехступенчатый; б — пятиступенчатый.

компрессоров, подключенных в работу по соответствующим схе­ мам компримирования, достигает от 150 до 18 500 квт и выше. Для уменьшения расхода мощности между компрессорами мон­ тируются промежуточные холодильники.

109

3. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ КОМПРЕССОРОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Чтобы выдержать высокие давления, которым подвергается корпус компрессора в процессе работы, он изготовляется из стальной поковки высокой прочности и имеет цилиндрическую форму. На торцовых поверхностях корпуса ввинчены высоко­ пробные шпильки, с помощью которых по вертикальным разъе­ мам крепятся массивные крышки, изготовленные из высоко­ прочной стали. Герметичность этого соединения достигается контактом обработанных торцовых поверхностей корпуса и крышки. Кроме того, в специально выточенном пазу в крышке устанавливается резиновая прокладка круглого сечения.

Выходные и входные патрубки газа приварены к корпусу. На двух торцовых днищах установлены трубы для входа и вы­ хода как смазывающего, так и уплотняющего масла. Корпус опирается на четыре лапы, расположенные вблизи горизон­ тальной оси. Две лапы со стороны двигателя снабжены ниве­ лировочными шпонками для установки (выверки) машины в аксиальном направлении. В радиальном направлении компрес­ сор выверяется специальными установочными шпонками, рас­ положенными в нижней части корпуса.

При установке агрегата на фундамент благодаря установоч­ ным шпонкам термические расширения не нарушают центровку агрегата.

Диафрагмы изготовляют из листовой стали методом сварки. Каждая из них разделена на две части по горизонтальной пло­ скости. Обе половины диафрагмы соединены между собой бол­ тами из специальной легированной стали. Диафрагмы, в свою очередь, соединены между собой шестью продольными стерж­ нями-шпильками.

Рабочие колеса закрытого типа состоят из диска и контр­ диска, которые изготовляются из хромомолибденовой стали и могут быть сварными или же сделаны на фрезерном станке из кованой заготовки. Сварные рабочие колеса хорошо зарекомен­ довали себя на компрессорах с относительно высокой объемной производительностью.

Для компрессоров, имеющих низкую эффективную объемную производительность и, следовательно, более высокое давление, фирма «Нуово-Пиньо'нэ» спроектировала особый тип закрытого рабочего колеса, который фрезеруется из поковки. Этим спо­ собом можно изготовлят^ рабочие колеса с лопатками малой высоты, необходимой для сжатия ограниченного объема газа.

За последним рабочим колесом в этих компрессорах уста­ новлен уравновешивающий барабан, с помощью которого зна­ чительно снижается осевое давление на упорный подшипник.

Каждое рабочее колесо подвергается динамической балан­ сировке, после чего испытывается на оборотах, превышающих

111

на 15% максимальное рабочее число оборотов, затем заново подвергается балансировке. В заключение ротор в сборе тща­ тельно балансируется динамически.

Коренные подшипники скользящего типа изготовляются из кованой стали, внутри облицованы баббитом и смазываются маслом под давлением. Они спроектированы так, что аморти­ зируют собственные вибрации вала.

Упорный подшипник имеет опоры, равнораспределяющие осевое давление. Кроме того, он снабжен кольцом для сокра­ щения потерь мощности из-за трения.

Особенно тщательно продумана конструкция внутренних уплотнений между рабочими колесами, чтобы свести до мини­ мума утечки газа. Эти уплотнения лабиринтного типа, облицо­ ваны баббитом и легко заменяемы при износе.

Для герметичности конца вала применяется масло под дав­ лением, которое вводится в набор колец, изготовленных из ста­ ли и облицованных баббитом. Это масло под давлением посту­ пает в циркуляционную систему, а масло из полости высокого давления, смешанное с газом, сбрасывается автоматически.

Лабиринтное уплотнение, расположенное между масляным уплотнением и внутренней частью компрессора, полностью предотвращает просачивание масла в газ.

Рис. 37. Конструктивные исполнения фланце­ вых соединений компрессоров:

а — типа HS; б — типа Vs.

112

применяются в химической и нефтегазодобывающей промыш­ ленности. Для осуществления наиболее экономичной трубной обвязки в корпусах центробежных компрессоров предусмотре­ ны (рис. 37,а, б) верхние или нижние фланцевые соединения. Для регулирования температуры газового потока и возможно большего снижения затрачиваемой мощности предусмотрено межступенчатое охлаждение. В рассматриваемых конструк­ циях компрессоров предусматривается также охлаждение с по­ мощью впрыска.

Подшипники машины типа HS (рис. 38,с, б) имеют мини­ мальное расстояние между собой, что позволяет иметь в одном корпусе до десяти ступеней.

Для предотвращения утечек компримируемого газа подшип­ ники отделены от компримируемого газового потока, полости подшипников соединены с отсасывающим вентиляционным уст­ ройством.

Уплотнения в компрессорах могут быть лабиринтовые, мас­ ляные, контактные и из угольных колец — в зависимости от давления нагнетания.

Компрессоры типа HS выпускаются семи типоразмеров про­

Масляное уплотнение, разработанное фирмой «Кларк» и. впервые примененное в центробежных компрессорах магист-

114

ральиых газопроводов, в настоящее время используется в ком­ прессорах с давлением нагнетания 210—350 кгс/ем2. Масло или другая уплотняющая среда под большим давлением вводится в зазор между валом и втулкой.

Компрессоры марки VS вертикально-разъемного типа рас­ считаны для работы с давлением нагнетания 352 кгс/см2 при минимальном давлении всасывания 25—35 кгс/см2. Корпус ком­ прессора —■цилиндрический с вертикальными разъемами по плоскостям, перпендикулярным к горизонтальной оси компрес­ сора. Открытые торцы корпуса закрываются съемными крыш­ ками, которые крепятся к нему массивными, близко располо­ женными друг к другу шпильками. Внутренний (вставной) кор­ пус для возможности его сборки и облегчения доступа к деталям имеет разъем по горизонтальной оси компрессора. По­ сле полной сборки всей проточной части-компрессора и ротора внутренний корпус легко заводится в наружный.

В зависимости от давления нагнетания наружный корпус изготовляется из литой или кованой стали. Он испытывается гидравлически под давлением до 150% от максимального ра­ бочего давления. Вес и габариты компрессоров типа VS четы­

для нефтеперерабатывающих заводов, подземного хранения при­ родного газа, закачки газа в пласт и др.

Эти компрессоры производительностью от 60 до 430 м3/мин работают при давлении всасывания от 25 до 35 кгс/см2, давле­ нии нагнетания до 350 кгс/см2; расход мощности — от 800 до

10 000 квт.

На рис. 39,а, б представлен семиступенчатый компрессор типа VS.

Степень сжатия каждой ступени компрессоров типа H S h VS

прессоров обеспечивать необходимые давление нагнетания и производительность.

Минимальная и максимальная мощности компрессорных установок, агрегированных компрессорами HS и VS, лежат в пределах от 1500 до 20 000 квт. Центробежные компрессоры фирмы «Кларк» приспособлены для работы с четырьмя наибо­ лее приемлемыми видами приводов: паровой турбиной, турбо­ детандером, электродвигателем и газовой турбиной.

Фирма «Кларк» в качестве привода к выпускаемым центро­ бежным компрессорам изготовляет турбодетандеры как центро­ бежного, так и осевого типа, а также рекуперационные турби­ ны. Центробежные радиальные турбодетандеры используются прежде всего для понижения температуры газов, их разделения на составные части, обусловленные технологическим процессом, с одновременным использованием энергии расширяющихся га­ зов. Рекуперационные турбины используются в основном в уста­ новках с наличием хвостовых газов. Турбодетандеры и рекупе­ рационные турбины рассчитаны так, что они могут применять­ ся на установках мощностью от 5 до 10 000 л. с. Оба типа турбодетандерных машин работают с высоким к. п. д., обеспе­ чивая максимальное использование охлаждения расширяемого газа или энергии поступающих в турбину хвостовых газов.

Фирма «Ингерсолл-Рэнд» наряду с производством привод­ ных поршневых газомоторных, винтовых и ротационных ком­ прессоров выпускает центробежные компрессоры большой типоразмерности в горизонтально- и вертикально-разъемном испол­ нении. Центробеленые компрессоры с горизонтальным разъемом рассчитаны на максимальное давление нагнетания 56 кгс/см2.

каждой ступени равна от 0,25 до 0,30. Корпуса компрессоров в зависимости от давления нагнетания изготовляются из специ­ ального чугуна и нерлсавеющей стали. Концы вала ротора каж­ дого компрессора выпущены из концевых подшипников на та­ кую величину, которая обеспечивает последовательное соедине­ ние нескольких компрессоров между собой по схеме «тандем».

Горизонтальцо-разъемные компрессоры выпускаются как с односторонним, так и с двухсторонним всасыванием. При двух­ стороннем всасывании двукратно увеличивается производи­ тельность компрессора и хорошо уравновешивается осевая на­ грузка ротора без дополнительных устройств.

На рис. 40,а представлена установка, компримирующая неф­ тяной газ. Она состоит из двух последовательно работающих центробежных компрессоров с вертикальными разъемами. Каж­ дый компрессор имеет по шесть ступеней. Приводом является

117