Уплотнительное устройство в компрессоре - RU2006112002A

Реферат

1. Воздушный компрессор (10), содержащий

вращающийся вал (26),

рабочее колесо (30) компрессора, установленное на валу (26) и имеющее множество закрепленных на нем лопаток (32),

корпус (22) подшипника, образующий внутреннее пространство,

подшипник (24), который установлен в корпусе (22) подшипника и в котором с возможностью вращения установлен вал (26),

корпус (12) компрессора, окружающий рабочее колесо (30) компрессора и образующий основной канал газового потока, причем корпус компрессора содержит неподвижную стенку, расположенную непосредственно вблизи и отстоящую от поверхности рабочего колеса (30) компрессора, при этом упомянутая поверхность проходит от места вблизи основного канала газового потока, в основном, по радиусу внутрь к корпусу (22) подшипника,

при этом корпус (12) компрессора и корпус (22) подшипника образуют канал утечки из основного канала газового потока компрессора во внутреннее пространство корпуса подшипника, причем, по меньшей мере, часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора,

уплотнительное устройство, расположенное в канале утечки и содержащее элемент (42) гидравлического сопротивления, расположенный между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора, и трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха, проходящий через корпус (12) компрессора в канал утечки в месте между корпусом (22) подшипника и элементом (42) гидравлического сопротивления, в котором канал утечки содержит часть (44), проходящую от элемента (42) гидравлического сопротивления к корпусу (22) подшипника и свободную от любого дополнительного элемента гидравлического сопротивления, отличающийся тем, что

компрессор (10) сконструирован и выполнен для сжатия смеси воздуха и топлива, подаваемой в компрессор, и

уплотнительное устройство сконструировано и выполнено для предотвращения утечки топлива через канал утечки в корпус (22) подшипника и выхода этим путем в окружающую атмосферу, посредством использования уплотнительного устройства, содержащего источник (48) сжатого воздуха, свободного от топлива и имеющего давление, превышающее давление в основном канале газового потока, причем упомянутый источник предназначен для подачи сжатого воздуха, свободного от топлива, по трубопроводу (46) для подачи сжатого воздуха в канал утечки таким образом, чтобы посредством подачи сжатого воздуха, свободного от топлива, предотвращался проход топлива из основного канала газового потока мимо элемента (42) гидравлического сопротивления в корпус (22) подшипника.

2. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, чтоэлемент (42) гидравлического сопротивления содержит лабиринтное уплотнение.

3. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трубопровод (28) для подачи масла, проходящий через корпус (22) подшипника в его внутреннее пространство, для подачи смазочного масла в подшипник (24), и канал (52) для слива масла, проходящий наружу из внутреннего пространства корпуса подшипника, для выпуска воздуха и масла из корпуса подшипника.

4. Компрессор по п. 1, отличающийся тем, что корпус (12) компрессора образует впускную трубу (14), через которую воздух впускают в компрессор, и дополнительно содержит трубопровод (36) для подачи топлива, проходящий во впускную трубу для подачи топлива в компрессор.

5. Воздушный компрессор (10), содержащий

вращающийся вал (26),

рабочее колесо (30) компрессора, установленное на валу (26) и имеющее множество закрепленных на нем лопаток (32),

корпус (22) подшипника, образующий внутреннее пространство,

подшипник (24), который установлен в корпусе (22) подшипника и в котором с возможностью вращения установлен вал (26),

корпус (12) компрессора, окружающий рабочее колесо (30) компрессора и образующий основной канал газового потока, причем корпус компрессора содержит неподвижную стенку, расположенную непосредственно вблизи и отстоящую от поверхности рабочего колеса (30) компрессора, при этом упомянутая поверхность проходит от места вблизи основного канала газового потока в основном по радиусу внутрь к корпусу (22) подшипника,

при этом корпус (12) компрессора и корпус (22) подшипника образуют канал утечки из основного канала газового потока компрессора во внутреннее пространство корпуса подшипника, причем, по меньшей мере, часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора,

уплотнительное устройство, расположенное в канале утечки и содержащее элемент (40) гидравлического сопротивления, расположенный между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора, отличающийся тем, что уплотнительное устройство дополнительно содержит

множество вспомогательных лопаток (60), установленных на поверхности рабочего колеса компрессора и отстоящих по радиусу снаружи от элемента (40) гидравлического сопротивления таким образом, что между элементом (40) гидравлического сопротивления и вспомогательными лопатками (60) образована полость (44), и трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха, проходящий через корпус компрессора в полость (44).

6. Компрессор по п. 5, отличающийся тем, что элемент (40) гидравлического сопротивления содержит лабиринтное уплотнение.

7. Компрессор по п. 5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трубопровод (28) для подачи масла, проходящий через корпус (22) подшипника в его внутреннее пространство, для подачи смазочного масла в подшипник, и канал (52) для слива масла, проходящий наружу из внутреннего пространства корпуса подшипника, для выпуска воздуха и масла из корпуса подшипника.

8. Компрессор по п. 5, отличающийся тем, что корпус (12) компрессора образует впускную трубу (14), через которую воздух впускают в компрессор, и дополнительно содержит трубопровод (36) для подачи топлива, проходящий во впускную трубу для подачи топлива в компрессор.

9. Воздушный компрессор (10), содержащий

вращающийся вал (26),

рабочее колесо (30) компрессора, установленное на валу и имеющее множество закрепленных на нем лопаток (32),

корпус (22) подшипника, образующий внутреннее пространство,

подшипник (24), который установлен в корпусе (22) подшипника и в котором с возможностью вращения установлен вал (26),

корпус (12) компрессора, окружающий рабочее колесо и образующий впуск (14), через который воздух впускают в компрессор, причем корпус компрессора образует основной канал газового потока и содержит неподвижную стенку, расположенную непосредственно вблизи и отстоящую от поверхности рабочего колеса (30) компрессора, при этом упомянутая поверхность проходит от места вблизи основного канала газового потока в основном по радиусу внутрь к корпусу (22) подшипника,

при этом корпус (12) компрессора и корпус (22) подшипника образуют канал утечки из основного канала газового потока компрессора во внутреннее пространство корпуса подшипника, причем часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора,

уплотнительное устройство, расположенное в канале утечки и содержащее элемент (42) гидравлического сопротивления, расположенный между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора, и трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха, проходящий через корпус (12) компрессора в канал утечки в месте между корпусом (22) подшипника и элементом (42) гидравлического сопротивления, отличающийся тем, что

компрессор (10) сконструирован и выполнен для сжатия смеси воздуха и топлива, подаваемой в компрессор, и

уплотнительное устройство содержит первый (40), второй (42) и третий (70) элементы гидравлического сопротивления, расположенные между поверхностью рабочего колеса компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора, причем второй элемент (42) гидравлического сопротивления отстоит по радиусу снаружи от первого элемента (40) гидравлического сопротивления таким образом, что между ними образована первая полость (44), а третий элемент (70) гидравлического сопротивления отстоит по радиусу снаружи от второго элемента (42) гидравлического сопротивления таким образом, что между ними образована вторая полость (72), трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха, проходящий через корпус (12) компрессора в первую полость (44), и рециркуляционный трубопровод (74), проходящий из второй полости (72) обратно во впуск (14) компрессора для подачи обратно на впуск компрессора любого количества воздуха и газообразного топлива, которые протекают за третий элемент (70) гидравлического сопротивления во вторую полость (72).

10. Компрессор по п. 9, отличающийся тем, чтоэлементы (40, 42, 70) гидравлического сопротивления содержат лабиринтное уплотнение.

11. Компрессор по п. 9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трубопровод (28) для подачи масла, проходящий через корпус (22) подшипника в его внутреннее пространство, для подачи смазочного масла в подшипник (24), и канал (52) для слива масла, проходящий наружу из внутреннего пространства корпуса подшипника, для выпуска воздуха и масла из корпуса подшипника.

12. Компрессор по п. 9, отличающийся тем, что он дополнительно содержит трубопровод (36) для подачи топлива, проходящий во впуск (14) компрессора для подачи топлива в компрессор.

13. Воздушный компрессор (10), содержащий

вращающийся вал (26),

рабочее колесо (30) компрессора, установленное на валу и имеющее множество закрепленных на нем лопаток (32),

корпус (22) подшипника, образующий внутреннее пространство,

подшипник (24), который установлен в корпусе (22) подшипника и в котором с возможностью вращения установлен вал (26),

корпус (12) компрессора, окружающий рабочее колесо и образующий впуск (14), через который воздух впускают в компрессор, причем корпус компрессора образует основной канал газового потока и содержит неподвижную стенку, расположенную непосредственно вблизи и отстоящую от поверхности рабочего колеса (30) компрессора, при этом упомянутая поверхность проходит от места вблизи основного канала газового потока, в основном, по радиусу внутрь к корпусу (22) подшипника,

при этом корпус (12) компрессора и корпус (22) подшипника образуют канал утечки из основного канала газового потока компрессора во внутреннее пространство корпуса подшипника, причем часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора,

уплотнительное устройство, расположенное в канале утечки, отличающийся тем, что

компрессор (10) сконструирован и выполнен с целью сжатия смеси воздуха и топлива, подаваемой в компрессор,

имеется трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха через корпус (12) компрессора в канал утечки, и

уплотнительное устройство содержит множество вспомогательных лопаток (60), установленных на поверхности рабочего колеса (30) компрессора вблизи неподвижной стенки корпуса (12) компрессора, причем вспомогательные лопатки (60) сконструированы и выполнены таким образом, чтобы с их помощью проталкивать часть сжатого воздуха по радиусу наружу, повышать давление воздуха и инжектировать воздух в основной канал газового потока компрессора, а канал утечки образует часть, проходящую по радиусу внутрь от вспомогательных лопаток (60) в корпус (22) подшипника.

14. Воздушный компрессор (10), содержащий

вращающийся вал (26),

рабочее колесо (30) компрессора, установленное на валу и имеющее множество закрепленных на нем лопаток (32),

корпус (22) подшипника, образующий внутреннее пространство,

подшипник (24), который установлен в корпусе (22) подшипника и в котором с возможностью вращения установлен вал (26),

корпус (12) компрессора, окружающий рабочее колесо и образующий впуск (14), через который воздух впускают в компрессор, причем корпус компрессора образует основной канал газового потока и содержит неподвижную стенку, расположенную непосредственно вблизи и отстоящую от поверхности рабочего колеса (30) компрессора, при этом упомянутая поверхность проходит от места вблизи основного канала газового потока, в основном, по радиусу внутрь к корпусу (22) подшипника,

при этом корпус (12) компрессора и корпус (22) подшипника образуют канал утечки из основного канала газового потока компрессора во внутреннее пространство корпуса подшипника, причем часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и неподвижной стенкой корпуса компрессора,

уплотнительное устройство, расположенное в канале утечки, отличающийся тем, что

компрессор (10) сконструирован и выполнен для сжатия смеси воздуха и топлива, подаваемой в компрессор, и

уплотнительное устройство содержит первый (42) и второй (70) элементы гидравлического сопротивления, расположенные между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и неподвижной стенкой корпуса (12) компрессора, причем второй элемент (70) гидравлического сопротивления отстоит по радиусу снаружи от первого элемента (42) гидравлического сопротивления таким образом, что между ними образована полость (72), при этом канал утечки содержит часть, проходящую по радиусу внутрь от первого элемента (42) гидравлического сопротивления в корпус (22) подшипника, причем уплотнительное устройство дополнительно содержит трубопровод (46) для подачи сжатого воздуха, проходящий через корпус компрессора в упомянутую часть канала утечки, и рециркуляционный трубопровод (74), проходящий из полости (72) обратно во впуск (14) компрессора для подачи обратно на впуск компрессора любого количества воздуха и газообразного топлива, которые протекают за второй элемент (70) гидравлического сопротивления в полость (72).

15. Способ уплотнения воздушного компрессора (10), образующего канал утечки, проходящий от основного канала газового потока компрессора в основном по радиусу внутрь в корпус (22) подшипника компрессора, причем, по меньшей мере, часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, при этом, по меньшей мере, один элемент (42) гидравлического сопротивления расположен между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, причем канал утечки образует часть, проходящую по радиусу внутрь от, по меньшей мере, одного упомянутого элемента (42) гидравлического сопротивления в корпус (22) подшипника, и в упомянутую часть канала утечки подается воздух, отличающийся тем, что

конструируют и выполняют компрессор (10), предназначенный для сжатия подаваемой в компрессор смеси воздуха и топлива,

подают воздух в упомянутую часть канала утечки, свободный от топлива и находящийся под давлением, бульшим давления в основном канале газового потока, так что первая часть сжатого воздуха протекает внутрь корпуса (22) подшипника, тогда как вторая часть сжатого воздуха протекает наружу за, по меньшей мере, один элемент (42) гидравлического сопротивления в основной канал газового потока, тем самым предотвращая протечку какого-либо количества воздуха и газообразного топлива в корпус подшипника,

причем используют упомянутую часть канала утечки, свободную от любых дополнительных элементов гидравлического сопротивления.

16. Способ уплотнения воздушного компрессора (10), образующего канал утечки, проходящий от основного канала газового потока компрессора, в основном, по радиусу внутрь в корпус (22) подшипника компрессора, причем часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, при этом элемент (40) гидравлического сопротивления расположен между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, отличающийся тем, что

устанавливают множество вспомогательных лопаток (60) на поверхности рабочего колеса (30) компрессора по радиусу снаружи от элемента (40) гидравлического сопротивления таким образом, что между элементом (40) гидравлического сопротивления и вспомогательными лопатками (60) образуется полость (44), и

подают сжатый воздух, свободный от топлива, в полость (44) под давлением, бульшим давления в корпусе (22) подшипника, но меньшим давления в основном канале газового потока, так что первая часть сжатого воздуха проходит внутрь за первый элемент (40) гидравлического сопротивления в корпус (22) подшипника, а вторая часть сжатого воздуха втягивается с помощью вспомогательных лопаток (60) таким образом, что воздух дополнительно сжимается и подается в основной канал газового потока, тем самым предотвращая протечку любого количества воздуха и газообразного топлива в корпус (22) подшипника.

17. Способ уплотнения воздушного компрессора (10), образующего канал утечки, проходящий от основного канала газового потока компрессора, в основном, по радиусу внутрь в корпус (22) подшипника компрессора, причем часть канала утечки образована между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, при этом элемент (40) гидравлического сопротивления расположен между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, отличающийся тем, что

размещают первый (40), второй (42) и третий (70) элементы гидравлического сопротивления между поверхностью рабочего колеса (30) компрессора и стенкой корпуса (12) компрессора, причем второй элемент (42) гидравлического сопротивления отстоит по радиусу снаружи от первого элемента (40) гидравлического сопротивления таким образом, что между ними образуется первая полость (44), а третий элемент (70) гидравлического сопротивления отстоит по радиусу снаружи от второго элемента (42) гидравлического сопротивления таким образом, что между ними образуется вторая полость (72),

подают сжатый воздух, свободный от топлива, в первую полость (44) под давлением, бульшим давления в корпусе (22) подшипника, но меньшим давления в основном канале газового потока, так что первая часть сжатого воздуха проходит внутрь за первый элемент (40) гидравлического сопротивления в корпус (22) подшипника, тогда как вторая часть сжатого воздуха протекает наружу за второй элемент (42) гидравлического сопротивления во вторую полость (72), а часть воздуха и газообразного топлива также утекает из основного канала газового потока за третий элемент (70) гидравлического сопротивления во вторую полость (72), и

подают воздух и топливо из второй полости (72) обратно на впуск (14) компрессора, тем самым предотвращая протечку любого количества воздуха и газообразного топлива в корпус (22) подшипника.

18. Способ сжатия воздуха, при котором

подают воздух в компрессор (10), содержащий рабочее колесо (30) компрессора, которое вращается в основном канале газового потока компрессора и имеет множество лопаток (32) для сжатия воздуха,

подают воздух в канал утечки, образованный между рабочим колесом (30) компрессора и корпусом (12) компрессора и проходящий от основного канала газового потока компрессора в область (22) подшипника компрессора, отличающийся тем, что

конструируют и выполняют компрессор (10) для сжатия смеси воздуха и топлива, подаваемой в компрессор,

подают воздух, подаваемый в канал утечки, под давлением, достаточным для обеспечения условий, при которых воздух и топливо не могут пройти из основного канала газового потока компрессора через канал утечки в область (22) подшипника,

причем компрессор обеспечивают воздушным подшипником (24′), в котором используют сжатый воздух, при этом часть сжатого воздуха для воздушного подшипника пропускают в канал утечки для предотвращения потока топлива в область (22) подшипника.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что компрессор обеспечивают аэростатическим подшипником (24′), в котором используют сжатый воздух, при этом сжатый воздух от внешнего источника подают в канал утечки, причем часть потока сжатого воздуха проходит в воздушный подшипник, тем самым уменьшая или исключая необходимость в подаче отдельного потока воздуха в воздушный подшипник.

20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что компрессор обеспечивают магнитным подшипником (24′), и при пуске компрессора часть сжатого воздуха, подаваемого в канал утечки, проходит в магнитный подшипник для защиты подшипника.

21. Способ по п. 18, отличающийся тем, что компрессор обеспечивают магнитным подшипником (24′), и при останове компрессора часть сжатого воздуха, подаваемого в канал утечки, проходит в магнитный подшипник для защиты подшипника.