Особенности конструкции центробежного нагнетателя типа Н-6

1.5.Особенности конструкции центробежного нагнетателя

типа Н-6 

      Нагнетатель типа Н-6 представляет собой центробежный компрессор с консольным расположением колеса и предназначен для магистральных газопроводов с максимальным давлением 7,5 МПа.

      Нагнетатель имеет общую маслосистему с приводящей его газовой турбиной типа ГТН-6, расположен с ней на единой раме и состоит из корпуса, ротора, опорно-упорного подшипника, обоймы уплотнения с опорным вкладышем и аккумулятора масла.

      Корпус нагнетателя – сварно-литой, без горизонтального разъема, с соосным расположением входного и выходного патрубков.

      Элементы проточной части (безлопаточный диффузор, сборная камера постоянного сечения и др.) образованы съемными деталями статора.

      Ротор установлен в корпусе на двух подшипниках скольжения с принудительной смазкой. Ротор турбины и ротор нагнетателя соединены между собой промвалом, допускающим некоторую взаимную расцентровку в процессе эксплуатации. Осевое усилие нагнетателя, воспринимаемое упорным подшипником на основных режимах работы агрегата, в значительной мере компенсируется осевым усилием турбины. Для снижения величины удельного давления на упорные колодки при пуске введена постоянная разгрузка, создаваемая перепадом давлений на упорном диске путем подачи в напорную полость масла под давлением около 7 кг с/см кв.

      Уплотнения рабочего колеса выполнены с обеих сторон на одном диаметре. Полость за уплотнением основного диска соединена с полостью на всасе, чем достигается неизменность направления осевого усилия на всех режимах работы нагнетателя. Стабильность радиальных зазоров на валу обеспечивается установкой уплотнений и опорного вкладыша в общую обойму, не имеющую горизонтального разъема.

      Корпус нагнетателя – литой из легированной стали. Для выемки ротора и съемных деталей статора он имеет вертикальный разъем, закрываемый торцевой крышкой.

      Часть корпуса, крышка, съемные детали статора образуют входное устройство, безлопаточный диффузор и сборную камеру.

      Приваренный к корпусу картер подшипников имеет горизонтальный разъем для осмотра и ремонта вкладышей. К торцевому фланцу картера и крышки крепится масляное уплотнение.

      Подвод масла к опорно-упорному подшипнику и к реле температурного расширения осуществляется через отверстия в боковых стенках картера.

      Для уменьшения воздействия труб обвязки на корпус нагнетателя всасывающий и напорный патрубки выполнены соосно.

      В торцевой стенке корпуса имеется ступенчатая расточка для установки обоймы уплотнения. Уступ расточки корпуса служит для восприятия давления газа на обойму уплотнения и является уплотнительным пояском.

      Подача масла к уплотнительному вкладышу на смазку и запирание газа, отвод газа из уплотнений осуществляется через сверления в торцевой стенке корпуса.

      Левая профильная вставка безлопаточного диффузора по наружной поверхности приварена в расточке корпуса. По внутреннему диаметру вставка крепится болтами к торцевой стенке корпуса. К торцу вставки со стороны крышки крепится коническая вставка, несущая уплотнение рабочего колеса и конфузор входного устройства. К торцу корпуса нагнетателя шпильками крепится литая стальная крышка. Для исключения образования закрутки потока во всасывающей камере к крышке с внутренней стороны приварено ребро. Для обеспечения герметичности вертикального разъема стык крышки и корпуса уплотнен резиновым кольцом. Крышка снабжена двумя специальными рымами. Сверху к корпусу нагнетателя крепится аккумулятор. На раму-маслобак корпус нагнетателя опирается четырьмя литыми лапами.

      Ротор нагнетателя состоит из вала и консольно насаженного рабочего колеса. Кроме рабочего колеса на валу расположены детали уплотнения и обтекатель. Вал нагнетателя – поковка из стали. Заодно с валом выполнен упорный диск опорно-упорного подшипника, выступ для реле температурного расширения и полумуфта в виде фланца. Рабочее колесо состоит из основного диска с лопатками и покрывающего диска, соединенных между собой заклепками, пропущенными через лопатки. Колесо посажено на вал с натягом 0,11-0,18 мм, обеспечивающим сохранность центровки при достижении валом максимальной частоты вращения. Для передачи крутящего момента на валу предусмотрена призматическая шпонка. От осевого смещения по валу рабочее колесо дополнительно предохраняется разрезным кольцом, вставленным в канавку вала и по наружному диаметру в расточку обтекателя. Втулки концевого осерадиального уплотнения посажены на вал с натягом 0,010-0,035 мм, исключающим проворачивание их в процессе работы.

      Обтекатель колеса навинчен на конец вала и застопорен тремя винтами. Для уменьшения перетечек газа из полости нагнетателя в полость всасывания колесо со стороны покрывающего диска уплотнено ступенчатым лабиринтным уплотнением, выполненным в виде целого кольца с гребнями. Выравнивание давления по обе стороны рабочего колеса достигается установкой на одном диаметре дополнительного ступенчатого лабиринтного уплотнения.

      Опорно-упорный вкладыш подшипника состоит из корпуса из двух пакетов упорных колодок: рабочих и установочных. Опорная часть вкладыша залита баббитом. Вкладыш устанавливается в нижней половине расточки картера и прижимается к нему двумя планками и болтами. Нижняя половина корпуса вкладыша опирается на две установочные подушки, через одну из которых организован подвод масла в напорную часть вкладыша. Положение вкладыша в осевом направлении определяется толщиной полуколец, вставленных в зазоры между зубом расточки картера и буртами вкладыша. Для непрерывного измерения температуры баббитового слоя в нижней половине вкладыша предусмотрена установка трех датчиков термометров сопротивления. Пакеты упорных колодок одинаковы по конструкции – состоят из восьми колодок. Колодки обоих пакетов выполнены из бронзы и залиты баббитом. Каждая колодка ребром качения опирается на гибкие полукольца, выполненные из пружинной стали. Прогиб пружинных полуколец позволяет более равномерно распределить воспринимаемую нагрузку на колодки. Масло, поступающее в напорную полость, смазывает упорные колодки и сливается в зазор между валом и опорной частью вкладыша в картер подшипников. Для уменьшения разбрызгивания масла вращающимся валом на торце корпуса установлено маслобойное кольцо.

      Обойма уплотнения состоит из корпуса, вкладыша опорного, уплотнения рабочего колеса, упорных пластин, самоустанавливающегося уплотнения, промежуточного и концевого уплотнений по газу.

      Корпус обоймы выполнен в виде цилиндрической обечайки без горизонтального разъема. В корпусе обоймы имеется несколько каналов и полостей:

• для подвода масла на смазку вкладыша и запирания газа;
• для отвода для отвода загазованного масла в поплавковую камеру;
• для слива масла из опорного подшипника;
• для отвода “чистого” газа в топливный коллектор турбины;
• для перепуска газа во всасывающий патрубок из полости за рабочим колесом.

       Обойма вставлена с зазором в расточку корпуса нагнетателя и в осевом направлении фиксируется уступами. При наличии газа в нагнетателе сжатие торцевых поверхностей уступа происходит за счет перепада давления, действующего на обойму. Предварительное сжатие этих поверхностей и фиксация обоймы производится с помощью пластин и крепежа.

      Радиальное смещение обоймы ограничено малым радиальным зазором, а при наличии перепада силой прижатия по поверхности уступа.

      Аккумулятор масла выполнен в виде цилиндрического бака и предназначен для аварийного маслоснабжения опорного вкладыша.

      Аккумулятор состоит из корпуса, запорного устройства, встроенного масляного фильтра и люка для очистки внутренней поверхности.

      К корпусу нагнетателя аккумулятора крепится патрубок с фланцем. Подвод масла к аккумулятору от маслонасоса организован через сетчатый фильтр, установленный в отверстие одного из днищ.

      Нагнетатель опирается на площадки рамы-маслобака четырьмя лапами. К раме лапы крепятся шпильками. Установка нагнетателя по высоте производится за счет толщины прокладок. Под лапы нагнетателя подложены плиты, которые после окончательной центровки нагнетателя привариваются к площадкам рамы. Для сохранения центровки нагнетателя с турбиной при температурном перемещении корпуса нагнетателя между рамой и корпусом предусмотрена шпонка, привариваемая при монтаже.

      Вал промежуточный состоит из вала и двух гибких полумуфт. Вал выполнен сплошным из поковки. На концах он имеет гибкие фланцы для соединения с гибкими полумуфтами. Гибкие полумуфты и вал содержат упоры в каждом элементе для передачи осевого усилия. Промвал закрыт кожухом из двух половин.