[go: up one dir, main page]

RU2386048C2 - Турбомашина - Google Patents

Турбомашина Download PDF

Info

Publication number
RU2386048C2
RU2386048C2 RU2008128375/06A RU2008128375A RU2386048C2 RU 2386048 C2 RU2386048 C2 RU 2386048C2 RU 2008128375/06 A RU2008128375/06 A RU 2008128375/06A RU 2008128375 A RU2008128375 A RU 2008128375A RU 2386048 C2 RU2386048 C2 RU 2386048C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbomachine
rotor shaft
stage
radial
bearings
Prior art date
Application number
RU2008128375/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008128375A (ru
Inventor
Вернер БОЗЕН (DE)
Вернер БОЗЕН
Original Assignee
Атлас Копко Энергаз Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Атлас Копко Энергаз Гмбх filed Critical Атлас Копко Энергаз Гмбх
Publication of RU2008128375A publication Critical patent/RU2008128375A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2386048C2 publication Critical patent/RU2386048C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/20—Mounting rotors on shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051—Axial thrust balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/059—Roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406—Magnetic bearings
    • F16C32/044—Active magnetic bearings
    • F16C32/0474—Active magnetic bearings for rotary movement
    • F16C32/0489—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/70—Application in combination with
    • F05D2220/76—Application in combination with an electrical generator
    • F05D2220/766—Application in combination with an electrical generator via a direct connection, i.e. a gearless transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F05D2240/51—Magnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F05D2240/52—Axial thrust bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F05D2240/54—Radial bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/44—Centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Изобретение относится к турбомашине, которая содержит следующие компоненты: корпус, электрическую часть турбомашины, и вал ротора, поддерживаемый в опорах, находящихся в корпусе, ротор электрической части турбомашины, который монтируется на валу ротора, и радиальная крыльчатка, монтируемая с односторонней опорной частью на, по меньшей мере, одном конце вала ротора. Согласно изобретению вкладыш магнитного подшипника, который действует на внутреннюю поверхность радиальной крыльчатки, устанавливается на конце вала ротора для осевой фиксации вала ротора относительно стенки корпуса со стороны крыльчатки. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к турбомашине, содержащей корпус, электрическую часть турбомашины и вал ротора, поддерживаемый в опорах корпуса, при этом ротор электрической части турбомашины монтируется на валу ротора, и радиальную крыльчатку, монтируемую с односторонней опорной частью на, по меньшей мере, одном конце вала ротора.
В уровне техники известны турбомашины, имеющие расположенный вдоль оси магнитно-поддерживаемый вал ротора, в котором для осевой фиксации вкладыши магнитного подшипника объединены с опорным диском подшипника или противолежащими буртиками-выступами вала, напрессованными на валу ротора.
Известны также комбинации конструкций магнитных подшипников, в которых два вкладыша упорного магнитного подшипника установлены на одном конце вала ротора на двух боковых поверхностях вращающейся многодисковой сборки, расположенной на валу ротора, и боковая поверхность вращающейся многодисковой сборки окружена радиальным магнитным подшипником, противоположная сторона вала ротора подобным образом может также поддерживаться с помощью радиального магнитного подшипника.
Также известны в уровне техники турбомашины, имеющие вышеописанные конструкции, и, кроме того, имеющие вал ротора, который поддерживается в активном магнитном подшипнике, установленном на конце вала ротора в передней части радиальной крыльчатки. Активные магнитные подшипники требуют постоянного электропитания, так же как, так называемые, вспомогательные подшипники для страховки основного подшипника в случае неисправности питания. Такие вспомогательные подшипники обычно механические, радиальные и упорные аварийные шариковые подшипники, поддерживающие вал ротора в остановленном состоянии или в случае неисправности магнитного подшипника.
Так как для известных сейчас магнитных подшипников необходимое магнитное поле генерируется электромагнитами, то магнитное поле и, следовательно, действующая в подшипнике сила, могут быть изменены посредством изменения силы тока в катушках электромагнитов. Поэтому, чтобы обеспечить поддержку вала ротора с помощью активного магнитного подшипника, необходима обратная связь, для того, чтобы регулировать соответствующую нагрузочную способность подшипника. Такие турбомашины могут работать на очень высоких скоростях вращения при использовании магнитного подшипника для вала ротора. Однако критические изгибные собственные частоты вала ротора при высоких скоростях вращения находятся вблизи или ниже максимальной рабочей частоты турбомашины. Это делает стабильное, активное регулирование магнитных подшипников очень сложным или даже невозможным.
Функционирование турбомашины в состоянии повышения частот до таких значений, когда они находятся в зоне критических изгибных собственных частот вала ротора, можно значительно улучшить посредством двух превентивных мер. Первая мера состоит в следующем: допустимые рабочие скорости вращения уменьшают при конструировании турбомашины. При данных мощности и нагрузке турбомашины эта мера приводит при конструировании к применению более крупных турбомашин, в которых компрессор или ступени детандера спроектированы ниже оптимальной скорости вращения, а также имеют пониженную эффективность по сравнению с оптимальной конструкцией. Вторая мера состоит в том, что дополнительный диск упорного подшипника может не использоваться. В этом случае масса вала ротора может быть уменьшена, т.к. вал ротора может быть укорочен на длину участка вала, необходимого для дополнительного диска упорного подшипника, таким образом, увеличивая критические изгибные собственные частоты вала ротора. Вкладыши упорного магнитного подшипника требуют гораздо меньшего контакта с буртиком вала или с вращающейся многодисковой сборкой, напрессованной на вал ротора, когда диск упорного подшипника не используется, но это приводит к нежелательному уменьшению сил, действующих в упорном подшипнике.
В свете этого обзора уровня существующей техники задача изобретения состоит в том, чтобы получить турбомашину, имеющую описанные выше свойства, имеющую короткий вал ротора и маленькую массу ротора, позволяющие допустить критические изгибные собственные частоты вала ротора, и, тем самым, позволить увеличить рабочую скорость вращения турбомашины, а также имеющую упорные магнитные подшипники с пригодными в эксплуатации размерами для поглощения часто возникающего высокого статического и динамического давления и осевых импульсных нагрузок на радиальную крыльчатку.
Существом изобретения и средством достижения вышеописанной задачи является турбомашина, согласно п.1 формулы изобретения. Основой конструкции турбомашины согласно изобретению является корпус, электрическая часть турбомашины и вал ротора, установленный в опорах корпуса. Ротор электрической части турбомашины монтируется на валу ротора. Радиальная крыльчатка также монтируется консольно на, по меньшей мере, одном конце вала ротора. Для осевой фиксации вала с, по меньшей мере, одной стороны ротора на стенке корпуса со стороны крыльчатки устанавливается вкладыш магнитного подшипника, который взаимодействует с ее внутренней поверхностью.
Магнитные подшипники работают без систем масляной смазки и, что уже практически доказано, без износа.
Магнитные подшипники также позволяют использовать максимальные скорости вращения с очень низкими потерями и высоким уровнем плавности работы, таким образом, гарантируя общую экономическую выгоду и сохранение герметичности подшипников во время работы. По этой причине вал ротора для турбомашины согласно изобретению предпочтительно также делать с радиальной установкой на магнитных подшипниках.
В конструкции предпочтительного варианта осуществления изобретения радиальные крыльчатки монтируются консольно на обоих концах вала ротора. Кроме того, также монтируются на обоих концах вала ротора для осевой фиксации и вкладыши магнитного подшипника, которые расположены на обоих концах стенок корпуса со стороны крыльчаток. Каждый из вкладышей магнитного подшипника воздействует на кольцевую внутреннюю поверхность радиальной крыльчатки, с которой он связан. Внутренние поверхности радиальных крыльчаток, таким образом, используются как кольцевые дисковые поверхности достаточного размера для каждого из двух вкладышей упорного магнитного подшипника и действуют как опорные диски для вкладышей упорного магнитного подшипника. С помощью этой конструкции предпочтительного варианта осуществления изобретения высокое статическое и динамическое давление и осевые импульсные нагрузки, которым подвергаются радиальные крыльчатки, противодействует значительная статическая и динамическая осевая нагрузочная способность.
Радиальный и упорный магнитные подшипники для вала ротора предпочтительно являются активными магнитными подшипниками, которые имеют систему управления, способную изменять соответствующие поддерживающие силы, действующие в подшипнике в данный момент времени. Так как положение вала ротора может быть измерено с помощью бесконтактных датчиков, то возможно также и точно управлять подшипником вала ротора во время работы турбомашины. Для страховки активных магнитных подшипников в этой конструкции турбомашины на валу ротора установлены радиальные вспомогательные подшипники в зоне между цапфами для радиальных магнитных подшипников и радиальными крыльчатками. Эти радиальные вспомогательные подшипники обычно выполняются как подшипники скольжения, или, предпочтительно, как подшипники качения, например роликовые. Кроме того, для уплотнения вала ротора вращающиеся детали уплотнения вала устанавливаются между вспомогательными подшипниками и радиальными крыльчатками.
Для осевой фиксации вала ротора в одной особенно предпочтительной конструкции настоящего изобретения вкладыши магнитного подшипника устанавливаются в зоне уступов вала для вспомогательных подшипников и вращающихся деталей уплотнений вала. Такой конструктивный подход уменьшает требования по осевому зазору по сравнению с известными турбомашинами и позволяет избежать дополнительного удлинения выступающей части вала. В этой конструкции изобретения уступ вала между радиальным магнитным подшипником и радиальной крыльчаткой имеет такие размеры, чтобы уплотнение вала и вспомогательный подшипник имели достаточно места для их установки на валу ротора в осевом направлении.
В другой предпочтительной конструкции изобретения турбомашина имеет двухступенчатый компрессор радиальной конструкции. В этой конструкции электрическая часть машины является электродвигателем. Кроме того, турбомашина может быть также сконструирована как двухступенчатый центростремительный детандер с электродвигателем, который, соответственно, работает в режиме генератора. Изобретение также охватывает турбомашины, имеющие ступень сжатия и ступень расширения. В этой конструкции электрическая часть машины может, с одной стороны, работать как электродвигатель, когда требуется приводная мощность для ступени сжатия, большая, чем выходная мощность на валу, передаваемая от ступени расширения. С другой стороны, электрическая часть машины может также работать как генератор, когда выходная мощность на валу машины, передаваемая от ступени расширения, больше, чем приводная мощность, требуемая для ступени сжатия. В зависимости от специфических условий работы для ступени сжатия и ступени расширения электрическая часть машины может работать как электродвигатель или как генератор.
Изобретение поясняется ниже со ссылкой на чертеж, который иллюстрирует только один вариант осуществления изобретения. Единственная фигура схематически показывает изображение турбомашины в разрезе согласно изобретению.
Основу конструкции турбомашины 1, изображенной на чертеже, составляет корпус 2, электрическая часть 3 турбомашины, вал 4 ротора, установленный в опорах корпуса, ротор электрической части 3 турбомашины, установленный на валу 4, и радиальная крыльчатка 5, расположенная консольно, на, по меньшей мере, одном конце вала 4 ротора. Кроме этого, вкладыш 6 магнитного подшипника расположен на, по меньшей мере, одном конце вала 4 ротора для осевой фиксации вала 4 ротора относительно стенки корпуса 2 со стороны крыльчатки. Этот вкладыш 6 магнитного подшипника фиксирует внутреннюю торцевую часть 7 радиальной крыльчатки 5.
Предпочтительная конструкция турбомашины 1 согласно изобретению, показанная на чертеже, также включает в себя на противоположном конце вала 4 ротора радиальную крыльчатку 8, установленную консольно. Второй конец вала 4 ротора также имеет осевую фиксацию с помощью вкладыша 9 магнитного подшипника, которая фиксирует внутреннюю торцевую часть 10 взаимодействующей с ней радиальной крыльчатки 8. Кроме того, вал 4 ротора, изображенной на чертеже турбомашины 1, также радиально установлен на магнитных подшипниках 11 и 12. В этом варианте осуществления изобретения турбомашины 1 радиальные магнитные подшипники 11 и 12 и упорные магнитные вкладыши 6 и 9 являются активными магнитными опорами и имеют систему управления (не показана), с помощью которой может регулироваться магнитная сила, действующая в магнитных опорах. Также не показаны датчики, которые осуществляют постоянный контроль положения вала 4 ротора, позволяя поддерживать точную регулировку подшипников вала ротора. Вспомогательные подшипники 13 и 14 устанавливаются между радиальными крыльчатками 5 и 8 и радиальными магнитными подшипниками 11 и 12 для страховки активных магнитных подшипников. Эти вспомогательные подшипники 13 и 14 преимущественно выполняются как подшипники качения. Подшипники качения могут быть шариковыми, с шариками, сделанными из металла или керамического материала. Вкладыши упорных магнитных подшипников 6 и 9 устанавливаются на стенки корпуса 2 со стороны крыльчатки. Установка выполнена в зоне уступов 15 и 16 вала для вспомогательных подшипников 13 и 14, а также уплотнений 17 и 18 вала. Уступы 15 или 16 вала между радиальным магнитным подшипником и радиальной крыльчаткой имеют размеры, обеспечивающие достаточно места для установки уплотнения вала и вспомогательного подшипника.
В изображенном на чертеже предпочтительном варианте осуществления изобретения турбомашина 1 может быть двухступенчатым радиальным компрессором. Электрическая часть 3 машины на изображенной конструкции может быть электродвигателем. Изображенная турбомашина 1 может также быть двухступенчатым центростремительным детандером с электродвигателем 3, работающим в режиме генератора.
В изображенном на чертеже предпочтительном варианте осуществления изобретения турбомашина 1 согласно изобретению может также иметь ступень турбодетандера и ступень компрессионной турбины. В этой конструкции электрическая часть 3 машины может, с одной стороны, работать как электродвигатель, когда требуется мощность для ступени сжатия, большая, чем выходная мощность на валу, передаваемая от ступени расширения. С другой стороны, электрическая часть 3 машины может также работать как генератор, когда выходная мощность на валу машины, передаваемая от ступени расширения, больше, чем приводная мощность, требуемая для ступени сжатия. В зависимости от специфических условий работы для ступени сжатия и ступени расширения для предпочтительного варианта осуществления изобретения, изображенного на чертеже, электрическая часть 3 машины может работать как электродвигатель или как генератор.

Claims (8)

1. Турбомашина (1), содержащая корпус (2), электрическую часть (3) турбомашины, вал (4) ротора, установленный в опорах корпуса, ротор электрической части (3) турбомашины, расположенный на валу (4) ротора, и радиальную крыльчатку (5), установленную на, по меньшей мере, одном конце вала (4) ротора, характеризующаяся тем, что для осевой фиксации вала (4) ротора используется вкладыш (6) магнитного подшипника, взаимодействующий с внутренней торцевой частью (7) радиальной крыльчатки (5) и установленный на стенке корпуса (2) со стороны крыльчатки.
2. Турбомашина (1) по п.1, характеризующаяся тем, что вал (4) ротора установлен в магнитных подшипниках (11, 12).
3. Турбомашина (1) по п.1 или 2, характеризующаяся тем, что соответствующие радиальные крыльчатки (5, 8) установлены консольно на концах вала (4) ротора, а для осевой фиксации вала (4) ротора используются соответствующие вкладыши (6, 9) магнитного подшипника, которые взаимодействуют с внутренними торцевыми частями (7, 10) радиальных крыльчаток (5, 8), которые устанавливаются на стенках корпуса (2) со стороны крыльчаток.
4. Турбомашина (1) по п.3, характеризующаяся тем, что вкладыши (6, 9) упорного магнитного подшипника и радиальные магнитные подшипники (11, 12) являются активными магнитными подшипниками, а турбомашина (1) снабжена вспомогательными подшипниками (13, 14) для страховки магнитных подшипников (6, 9, 11, 12), а также уплотнениями вала (17, 18), при этом вспомогательные подшипники (13, 14) и уплотнения вала (17, 18) расположены на концах вала (4) ротора, на соответствующих участках между радиальным магнитным подшипником (11, 12) и радиальной крыльчаткой (5, 8).
5. Турбомашина (1) по пп.1, 2 и 4, характеризующаяся тем, что она является или двухступенчатым компрессором, или двухступенчатым детандером, а электрическая часть (3) турбомашины является или электродвигателем, или генератором.
6. Турбомашина (1) по п.3, характеризующаяся тем, что она является или двухступенчатым компрессором, или двухступенчатым детандером, а электрическая часть (3) турбомашины является или электродвигателем, или генератором.
7. Турбомашина (1) по пп.1, 2 и 4, характеризующаяся тем, что она имеет ступень компрессора и ступень детандера, а электрическая часть (3) турбомашины может работать в режиме электродвигателя или генератора в зависимости от рабочих условий для ступени компрессора и ступени детандера.
8. Турбомашина (1) по п.3, характеризующаяся тем, что она имеет ступень компрессора и ступень детандера, а электрическая часть (3) турбомашины может работать в режиме электродвигателя или генератора в зависимости от рабочих условий для ступени компрессора и ступени детандера.
RU2008128375/06A 2007-07-14 2008-07-11 Турбомашина RU2386048C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007032933.6A DE102007032933B4 (de) 2007-07-14 2007-07-14 Turbomaschine
DE102007032933.6 2007-07-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008128375A RU2008128375A (ru) 2010-01-20
RU2386048C2 true RU2386048C2 (ru) 2010-04-10

Family

ID=39884610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008128375/06A RU2386048C2 (ru) 2007-07-14 2008-07-11 Турбомашина

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7964982B2 (ru)
EP (1) EP2017435A3 (ru)
JP (1) JP5128397B2 (ru)
KR (1) KR100999015B1 (ru)
CN (1) CN101344036B (ru)
DE (1) DE102007032933B4 (ru)
RU (1) RU2386048C2 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449178C1 (ru) * 2008-04-29 2012-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Энергетическая машина для текучей среды
RU2549002C1 (ru) * 2014-04-29 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Турбокомпрессор с газомагнитными подшипниками
RU2601398C2 (ru) * 2010-12-30 2016-11-10 Нуово Пиньоне С.п.А. Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
RU2767306C2 (ru) * 2017-07-31 2022-03-17 Сафран Электрикал Энд Пауэр Турбомашина с пусковым двигателем с реверсивной вентиляцией и соответствующий способ охлаждения

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8075668B2 (en) 2005-03-29 2011-12-13 Dresser-Rand Company Drainage system for compressor separators
EP2063978B1 (en) 2006-09-19 2014-07-09 Dresser-Rand Company Rotary separator drum seal
ATE515310T1 (de) 2006-09-21 2011-07-15 Dresser Rand Co Separatortrommel und antriebsanordnung für einen verdichter
MX2009003178A (es) 2006-09-25 2009-04-03 Dresser Rand Co Sistema de montaje de compresor.
BRPI0718451A2 (pt) 2006-09-25 2013-11-26 Dresser Rand Co Defletor de fluido para dispositivos separadores de fluido
WO2008039734A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Dresser-Rand Company Coupling guard system
WO2008039732A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Dresser-Rand Company Axially moveable spool connector
BRPI0717571B1 (pt) 2006-09-25 2018-11-27 Dresser Rand Co carretel de conexão para conectar um invólucro do compressor com um invólucro do acionador de um sistema de compressão industrial
CA2663868C (en) 2006-09-26 2015-11-10 William C. Maier Improved static fluid separator device
DE102007032933B4 (de) * 2007-07-14 2015-02-19 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine
GB2470151B (en) 2008-03-05 2012-10-03 Dresser Rand Co Compressor assembly including separator and ejector pump
US7922218B2 (en) 2008-06-25 2011-04-12 Dresser-Rand Company Shear ring casing coupler device
US8079805B2 (en) 2008-06-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Rotary separator and shaft coupler for compressors
US8062400B2 (en) 2008-06-25 2011-11-22 Dresser-Rand Company Dual body drum for rotary separators
US8210804B2 (en) 2009-03-20 2012-07-03 Dresser-Rand Company Slidable cover for casing access port
US8087901B2 (en) 2009-03-20 2012-01-03 Dresser-Rand Company Fluid channeling device for back-to-back compressors
US8061972B2 (en) 2009-03-24 2011-11-22 Dresser-Rand Company High pressure casing access cover
US8177476B2 (en) * 2009-03-25 2012-05-15 General Electric Company Method and apparatus for clearance control
EP2478229B1 (en) 2009-09-15 2020-02-26 Dresser-Rand Company Improved density-based compact separator
US9095856B2 (en) 2010-02-10 2015-08-04 Dresser-Rand Company Separator fluid collector and method
JP2011196327A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Ihi Corp ターボ圧縮機、ターボ冷凍機及びターボ圧縮機の製造方法
US8663483B2 (en) 2010-07-15 2014-03-04 Dresser-Rand Company Radial vane pack for rotary separators
US8673159B2 (en) 2010-07-15 2014-03-18 Dresser-Rand Company Enhanced in-line rotary separator
US8657935B2 (en) 2010-07-20 2014-02-25 Dresser-Rand Company Combination of expansion and cooling to enhance separation
WO2012012143A2 (en) 2010-07-21 2012-01-26 Dresser-Rand Company Multiple modular in-line rotary separator bundle
JP5936144B2 (ja) 2010-09-09 2016-06-15 ドレッサー ランド カンパニーＤｒｅｓｓｅｒ−Ｒａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 洗浄可能に制御された排水管
US9093871B2 (en) * 2010-12-21 2015-07-28 Calnetix Technologies, L.L.C. Bidirectional pumping and energy recovery system
ITCO20100067A1 (it) * 2010-12-23 2012-06-24 Nuovo Pignone Spa Connessione elettrica per turbomacchina e metodo
US9024493B2 (en) 2010-12-30 2015-05-05 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
US8994237B2 (en) 2010-12-30 2015-03-31 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems
DE102011001530A1 (de) 2011-03-24 2012-09-27 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine
WO2012138545A2 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Dresser-Rand Company Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics
DE102011075768A1 (de) * 2011-05-12 2012-11-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fanglager
WO2012166236A1 (en) 2011-05-27 2012-12-06 Dresser-Rand Company Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems
US8851756B2 (en) 2011-06-29 2014-10-07 Dresser-Rand Company Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
DE102011051885A1 (de) * 2011-07-15 2013-01-17 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine
DE102012210803A1 (de) * 2012-06-26 2014-01-02 Energy Intelligence Lab Gmbh Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Energie mittels eines ORC-Kreislaufs
KR102113100B1 (ko) * 2012-09-11 2020-06-02 컨셉츠 엔알이씨, 엘엘씨 오버행 터빈 및 자기 베어링을 가진 발전기 시스템
US9083212B2 (en) * 2012-09-11 2015-07-14 Concepts Eti, Inc. Overhung turbine and generator system with turbine cartridge
CN102828973B (zh) * 2012-09-20 2015-06-10 湖南大学 永磁同步磁悬浮高速电机直驱空气压缩机
EP2749780A1 (en) * 2012-12-26 2014-07-02 Skf Magnetic Mechatronics Hybrid magnetic suspension of a rotor
KR101403195B1 (ko) * 2012-12-27 2014-06-02 주식회사 포스코 터빈장치 및 이를 포함하는 폐열회수 발전시스템
EP2784326B1 (en) * 2013-03-25 2020-05-06 Skf Magnetic Mechatronics Compact turbomachine with magnetic bearings and auxiliary bearings
JP2014206064A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 日本電産株式会社 ファン
JP6090926B2 (ja) * 2013-05-30 2017-03-08 三菱重工業株式会社 ターボ圧縮機およびそれを用いたターボ冷凍機
EP2808551B1 (en) * 2013-05-30 2020-01-08 Nuovo Pignone S.r.l. Rotating machine with at least one active magnetic bearing and auxiliary rolling bearings
CN103615842B (zh) * 2013-10-29 2016-05-11 广州市盈夏制冷技术有限公司 一种节能整体压缩机装置
US10208759B2 (en) * 2014-03-25 2019-02-19 Skf Magnetic Mechatronics Compact turbomachine with magnetic bearings and auxiliary bearings
US10077674B2 (en) 2015-06-23 2018-09-18 General Electric Company Trunnion retention for a turbine engine
DE102016203423A1 (de) * 2016-03-02 2017-09-07 Dürr Systems Ag Gasturbinensystem
US20180106263A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Borgwarner Inc. Single piece bearing housing with turbine end plate
CN109996966A (zh) * 2016-12-14 2019-07-09 开利公司 两级离心压缩机
JP7130007B2 (ja) * 2017-07-12 2022-09-02 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー 磁気軸受カートリッジ内のセルフセンタリング補助軸受
GB201718068D0 (en) * 2017-11-01 2017-12-13 Rolls Royce Plc Resonance vibration control method and system
EP3683464B1 (en) * 2019-01-21 2022-03-02 Ingersoll-Rand Industrial U.S., Inc. Active magnetic bearing apparatus
JP7103263B2 (ja) * 2019-02-20 2022-07-20 株式会社豊田自動織機 ターボ式流体機械
CN112437841B (zh) * 2019-05-10 2023-08-04 开利公司 带推力控制的压缩机
CN110094352B (zh) * 2019-06-19 2023-08-29 湖南联诚轨道装备有限公司 一种高速风机轴系结构及其组装方法
JP6978703B2 (ja) * 2020-03-31 2021-12-08 ダイキン工業株式会社 遠心型圧縮機
CZ2020548A3 (cs) * 2020-10-08 2021-10-27 Mirai Intex Sagl Turbokompresorové soustrojí chladicího stroje
CN112196820A (zh) * 2020-10-10 2021-01-08 中国矿业大学(北京) 矿用磁悬浮局部通风机
DE102020132249B4 (de) 2020-12-04 2023-01-26 Edc Electronic Design Chemnitz Gmbh Turboverdichter
CN115492854A (zh) * 2021-06-18 2022-12-20 开利公司 磁悬浮轴承装置、压缩机以及保护轴承间隙调节方法
CN113339286A (zh) * 2021-06-28 2021-09-03 鑫磊压缩机股份有限公司 一种采用磁悬浮外转子的轴流风机
CN113904499A (zh) * 2021-10-18 2022-01-07 江苏讯智捷能源环保有限公司 一种新型磁悬浮余热涡轮发电机
CN116480619A (zh) * 2022-01-17 2023-07-25 开利公司 用于磁悬浮离心压缩机的密封系统及磁悬浮离心压缩机
US12264590B2 (en) 2023-08-08 2025-04-01 General Electric Company Fan assembly for an engine having redundant trunnion retention
CN117748818B (zh) * 2024-02-21 2024-05-14 中国人民解放军海军工程大学 一种两悬浮支点三保护支点多级叶轮式磁浮泵组拓扑结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19608602A1 (de) * 1996-03-06 1997-09-11 Peter Dipl Ing Mette Stopfbuchslose Strömungsmaschine mit einem Laufrad radialer Bauart
EP1281836A2 (de) * 2001-08-03 2003-02-05 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine
RU43311U1 (ru) * 2004-06-09 2005-01-10 Открытое акционерное общество"Энергомашкорпорация" Газотурбинная энергетическая установка
JP2005320968A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Atlas Copco Energas Gmbh ターボ機械
RU2265727C9 (ru) * 2004-06-30 2006-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева Способ безопасного разгона массивного ротора турбомашины, установленного в активных магнитных подшипниках
RU2301901C2 (ru) * 2005-08-22 2007-06-27 Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация" Многовальный газотурбинный двигатель с роторами на магнитных подшипниках

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000360A1 (en) * 1985-06-29 1987-01-15 Hartmut Griepentrog Machine with magnetic bearing rotor and electric radial field machine
DE3715216A1 (de) * 1987-05-07 1988-11-17 Doll Robert Tauchpumpe, insbesondere fuer tiefsiedende fluessigkeiten
JPS63277443A (ja) * 1987-05-07 1988-11-15 Fuji Electric Co Ltd 配管内蔵形発電装置
DE3729486C1 (de) * 1987-09-03 1988-12-15 Gutehoffnungshuette Man Kompressoreinheit
DE3740295A1 (de) * 1987-11-27 1989-06-08 Asea Brown Boveri Axiales magnetlager
CN1056931A (zh) * 1990-05-31 1991-12-11 清华大学 一种磁悬浮式流量测量用涡轮变送器
US5083040A (en) * 1990-06-07 1992-01-21 General Electric Company Integrated turbine generator
US5263816A (en) * 1991-09-03 1993-11-23 General Motors Corporation Turbomachine with active tip clearance control
US5248239A (en) * 1992-03-19 1993-09-28 Acd, Inc. Thrust control system for fluid handling rotary apparatus
JPH0767253B2 (ja) * 1992-04-06 1995-07-19 動力炉・核燃料開発事業団 タービン発電機
GB2268984B (en) * 1992-07-23 1996-04-03 Glacier Metal Co Ltd Magnetic bearing back-up
DE9215696U1 (de) * 1992-11-18 1994-03-17 Anton Piller GmbH & Co KG, 37520 Osterode Stromgewinnungsanlage
DE9215695U1 (de) * 1992-11-18 1993-10-14 Anton Piller GmbH & Co KG, 37520 Osterode Erdgas-Expansionsanlage
US5547350A (en) * 1994-12-15 1996-08-20 Dresser-Rand Company Modular shaftless compressor
JPH11513558A (ja) * 1995-10-06 1999-11-16 ズルツァー ターボ アクチェンゲゼルシャフト 流体を送出する回転機械
US5906098A (en) * 1996-07-16 1999-05-25 Turbodyne Systems, Inc. Motor-generator assisted turbocharging systems for use with internal combustion engines and control method therefor
DE19727550C2 (de) * 1996-08-21 2002-05-08 Canders Wolf R Magnetische Lagerung eines Rotors in einem Stator
FR2787527B1 (fr) * 1998-12-22 2001-03-09 Jeumont Ind Dispositif motorise a circulation centrifuge de fluide, tel qu'une motopompe ou un motocompresseur
EP1074746B1 (de) * 1999-07-16 2005-05-18 Man Turbo Ag Turboverdichter
DE10005246C1 (de) * 2000-02-05 2001-10-18 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader
JP2001263291A (ja) * 2000-03-15 2001-09-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 高速モータ駆動圧縮機の回転支持構造
DE10032984A1 (de) * 2000-07-06 2002-01-17 Becker Kg Gebr Kreiselverdichter
NL1018212C2 (nl) * 2001-06-05 2002-12-10 Siemens Demag Delaval Turbomac Compressoreenheid omvattende een centrifugaalcompressor en een elektromotor.
US6608418B2 (en) * 2001-08-24 2003-08-19 Smiths Aerospace, Inc. Permanent magnet turbo-generator having magnetic bearings
EP1391586B1 (de) * 2002-08-20 2008-11-12 Borgwarner, Inc. Abgasturbolader
JP4502667B2 (ja) * 2004-03-04 2010-07-14 エドワーズ株式会社 磁気軸受装置及び該磁気軸受装置を搭載したターボ分子ポンプ
DE102004023148A1 (de) * 2004-05-07 2005-11-24 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine für Tieftemperaturanwendungen
JP2007097314A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Ntn Corp 熱発電システム
ES2397526T3 (es) * 2006-09-12 2013-03-07 Cryostar Sas Máquina de recuperación de energía
US7638892B2 (en) * 2007-04-16 2009-12-29 Calnetix, Inc. Generating energy from fluid expansion
DE102007032933B4 (de) * 2007-07-14 2015-02-19 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19608602A1 (de) * 1996-03-06 1997-09-11 Peter Dipl Ing Mette Stopfbuchslose Strömungsmaschine mit einem Laufrad radialer Bauart
EP1281836A2 (de) * 2001-08-03 2003-02-05 Atlas Copco Energas Gmbh Turbomaschine
JP2005320968A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Atlas Copco Energas Gmbh ターボ機械
RU43311U1 (ru) * 2004-06-09 2005-01-10 Открытое акционерное общество"Энергомашкорпорация" Газотурбинная энергетическая установка
RU2265727C9 (ru) * 2004-06-30 2006-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева Способ безопасного разгона массивного ротора турбомашины, установленного в активных магнитных подшипниках
RU2301901C2 (ru) * 2005-08-22 2007-06-27 Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация" Многовальный газотурбинный двигатель с роторами на магнитных подшипниках

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449178C1 (ru) * 2008-04-29 2012-04-27 Сименс Акциенгезелльшафт Энергетическая машина для текучей среды
US8579608B2 (en) 2008-04-29 2013-11-12 Siemens Aktiengesellschaft Fluid energy machine
RU2601398C2 (ru) * 2010-12-30 2016-11-10 Нуово Пиньоне С.п.А. Турбоустановка (варианты ), компрессорный модуль и способ электрического присоединения магнитных подшипников в турбоустановке к внешнему разъему
RU2549002C1 (ru) * 2014-04-29 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "КнАГТУ") Турбокомпрессор с газомагнитными подшипниками
RU2767306C2 (ru) * 2017-07-31 2022-03-17 Сафран Электрикал Энд Пауэр Турбомашина с пусковым двигателем с реверсивной вентиляцией и соответствующий способ охлаждения

Also Published As

Publication number Publication date
KR100999015B1 (ko) 2010-12-09
DE102007032933A1 (de) 2009-01-22
JP5128397B2 (ja) 2013-01-23
EP2017435A3 (de) 2013-05-22
JP2009019632A (ja) 2009-01-29
CN101344036B (zh) 2013-04-24
CN101344036A (zh) 2009-01-14
US20090015012A1 (en) 2009-01-15
EP2017435A2 (de) 2009-01-21
US7964982B2 (en) 2011-06-21
DE102007032933B4 (de) 2015-02-19
RU2008128375A (ru) 2010-01-20
KR20090007526A (ko) 2009-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386048C2 (ru) Турбомашина
JP4509385B2 (ja) ガスタービンの運転方法
KR101263021B1 (ko) 가스 터빈 엔진용 분할 슈라우드 시스템
US8834032B2 (en) Tilting pad journal bearing and rotating machine provided with the same
US20200291953A1 (en) Foil bearing assembly and compressor including same
WO2014034727A1 (ja) 遠心圧縮機
JP2001511498A (ja) 流体機械のロータ用軸受装置およびその使用方法
JP7677352B2 (ja) コンプレッサ駆動シャフトアセンブリ及びこれを含むコンプレッサ
US10428691B2 (en) Bearing device for a turbocharger and turbocharger
CN103688022B (zh) 用于运行旋转机械的方法
GB2522324A (en) Bearing cage with a peripheral vibration damping ring
JP2007127006A (ja) ２軸式ガスタービン，２軸式ガスタービンの運用方法，２軸式ガスタービンの制御方法、及び２軸式ガスタービンの軸受冷却方法。
KR100723040B1 (ko) 고속 회전체용 베어링 조립체
RU2251033C2 (ru) Магнитная опора компрессора
KR20190023818A (ko) 가변형 틸팅 패드 베어링 시스템
RU143279U1 (ru) Газотурбинный двигатель
Park et al. Design and evaluation of hybrid magnetic bearings for turbo compressors
RU2166672C2 (ru) Опора ротора турбокомпрессора
RU222823U1 (ru) Межроторная опора газотурбинного двигателя
US11352904B2 (en) Support assembly for a rotary machine
RU72738U1 (ru) Электромагнитная опора
JP2005076791A (ja) 流体軸受
CN101334027A (zh) 变频螺杆式制冷压缩机三支承结构
JP6767720B2 (ja) ターボ機械
KR100339581B1 (ko) 터보 압축기의 마모 입자 필터링 구조

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190712