提供了用于涡轮机械、比如压缩机的压缩机转子结构。所公开的实施方式可以包括流动回路，该流动回路至少部分地流动通过连接螺栓的内部、或者经过至少部分地延伸通过转子结构的转子轴中的一个转子轴的通风布置。所公开的实施方式可以进一步受益于密封元件，这些密封元件可以布置成阻止由压缩机处理的过程流体通过相应的端面齿联接部。在操作中，可以适当地对流动回路进行加压，以防止密封元件中的一个或更多个密封元件中可能出现的任何残留的密封泄漏行进到端面齿联接部上。封泄漏行进到端面齿联接部上。封泄漏行进到端面齿联接部上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有通过连接螺栓的流动回路的压缩机转子
技术介绍
[0001]所公开的实施方式总体上涉及涡轮机械领域，并且更具体地，涉及用于涡轮机、比如压缩机的转子。
[0002]涡轮机械广泛地用于石油和天然气工业，比如用于执行过程流体的压缩、将热能转化为机械能、流体液化等。这样的涡轮机械的一个示例是压缩机、比如离心式压缩机。
附图说明
[0003]图1图示了所公开的转子结构的一个非限制性实施方式的局部横截面图，该转子结构可以用于涉及涡轮机械的工业应用、比如但不限于离心式压缩机。
[0004]图2图示了所公开的转子结构的一个非限制性实施方式的局部横截面图，该转子结构包括压缩机中的流动回路，其中压缩级以直通构型布置。
[0005]图3图示了所公开的转子结构的一个非限制性实施方式的局部横截面图，该转子结构包括压缩机中的流动回路，其中压缩级以背对背构型布置。
[0006]图4图示了某些非限制性结构和/或操作关系的放大的局部横截面图，这些非限制性结构和/或操作关系包括通风布置，该通风布置在某些公开的实施方式中可能起重要作用，用于对设置在连接螺栓周围的一个或更多个腔进行通风。
[0007]图5图示了连接螺栓的一个非限制性实施方式的局部视图，该连接螺栓包括布置成在所公开的流动回路中提供流体连通的孔和通孔。
具体实施方式
[0008]如将由本领域技术人员所理解的，涡轮机械、比如离心式压缩机，可以包括连接螺栓构造(在本领域中也被称为贯通螺栓或连接杆构造)的转子，其中，连接螺栓支承多个叶轮本体，并且其中，相邻的叶轮本体可以经过弹性平均联接技术、比如包括端面齿(hirth)联接部或曲齿(curvic)联接部的弹性平均联接技术相互连接至彼此。这些联接部类型使用不同形式的面齿轮齿(分别为直齿和弯曲齿)以在两个部件之间形成牢固的联接部。
[0009]这些联接部和相关联的结构件可以经受大幅变化的力(例如，离心力)，比如从零转每分钟(revolutions per minute，RPM)的初始转子速度至最大转子速度(例如，可能涉及数万RPM)。此外，这些联接部和相关联的结构件可能暴露于污染物和/或可能存在于由压缩机处理的过程流体中的副产物。如果如此暴露，这样的联接部和相关结构可能通过可能影响其长期耐久性的方式而受到潜在影响。举例来说，二氧化碳(CO2)、液态水和高压水平的结合会导致碳酸(H2CO3)的形成，碳酸是一种能腐蚀某些钢部件、使某些钢部件生锈或出现凹痕的化合物。物理碎片也可能存在于过程流体中，如果允许这些碎片到达端面齿联接部和相关联的结构件，则可能潜在地影响端面齿联接部和相关联的结构件的功能性和耐久性。
[0010]鉴于前述考虑，为了在离心式压缩机中获得一致的高性能和长期耐久性，所公开的实施方式可以包括密封元件，该密封元件布置成覆盖相应的端面齿联接部以阻止由压缩
机处理的过程流体通过相应的端面齿联接部，并且因此改善上面所讨论的问题。
[0011]本专利技术人已经认识到——尽管使用了密封元件——但过程流体的一些残留的泄漏仍可能发生到一个或更多个腔中，所述一个或更多个腔可以设置在连接螺栓周围。例如，过程流体泄漏到这样的腔中可能不利地影响转子结构的空气动力学性能和/或转子动力学性能。例如，可能滞留在这样的腔中的冷凝水或湿气可能潜在地导致转子振动水平增加。例如，高压气体可能从高势压区域泄漏至低势压区域，并且可能导致气体循环增加且空气动力学性能降低。因此，所公开的实施方式可以包括流动回路，该流动回路提供通过连接螺栓的流体连通并且被适当地加压以防止任何这样残留的泄漏行进到端面齿联接部。某些公开的实施方式可以可选地包括用于比如通过通风出口对这样的腔进行通风的通风布置。
[0012]在下面的详细描述中，阐述了各种具体细节以提供对这样的实施方式的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所公开的实施方式，本专利技术的方面不限于所公开的实施方式，并且本专利技术的各方面可以以各种替代性实施方式实践。在其他情况下，没有详细描述本领域技术人员将很好地理解的方法、程序和部件，以避免不必要和繁琐的解释。
[0013]此外，各种操作可以被描述为以有助于理解本专利技术的实施方式的方式执行的多个离散步骤。然而，除非另有指示，否则描述的顺序不应被解释为暗示这些操作需要按照它们所呈现的顺序执行，也不应被解释为这些操作甚至是依赖于顺序的。此外，短语“在一个实施方式中”的重复使用不一定指同一实施方式，尽管该短语可以指同一实施方式。
[0014]应当注意，所公开的实施方式不需要被解释为相互排斥的实施方式，因为可以由本领域技术人员根据给定应用的需要适当地组合这样公开的实施方式的各方面。
[0015]图1图示了所公开的转子结构100的一个非限制性实施方式的局部横截面图，该转子结构100可以用于涉及涡轮机械的工业应用、比如但不限于压缩机(例如，离心式压缩机等)。
[0016]在一个公开的实施方式中，连接螺栓102在连接螺栓102的第一端部与第二端部之间沿着转子轴线103延伸。第一转子轴1041可以固定至连接螺栓102的第一端部。第二转子轴1042可以固定至连接螺栓102的第二端部。转子轴1041、1042在本领域中可以被称为短轴。将理解的是，在某些实施方式中，可以包括多于两个的转子轴。
[0017]多个叶轮本体106、比如叶轮本体1061至106
n
，可以设置在转子轴1041、1042之间。在图示的实施方式中，叶轮本体的数目为六个，并且因此n＝6；将理解的是，这仅是一个示例，并且对于可以用于所公开的实施方式中的叶轮本体的数目，不应当以限制性意义进行解释。
[0018]举例来说，多个叶轮本体中的第一叶轮本体1061布置成对过程流体提供第一压缩级，并且每一个后续叶轮本体对过程流体提供后续压缩级。分别在图1和图3中图示的实施方式包括背对背叶轮压缩级的中心悬挂构型；将理解的是，该构型仅是一个示例压缩机构型，并且对于所公开的实施方式的适用性，不应当以限制性意义进行解释。
[0019]在背对背构型中，给定的压缩机可以例如包括第一压缩机部段，该第一压缩机部段包括多个叶轮本体的一部分。第一压缩机部段中的每一个相应的叶轮本体具有相应的入口，该入口布置成沿第一方向接纳过程流体的流量。相应的叶轮本体的相应的入口设置成与相应的叶轮本体的背面相对。该压缩机还包括第二压缩机部段，该第二压缩机部段包括
多个叶轮本体的其余部分。第二压缩机部段中的每一个相应的叶轮本体具有相应的入口，该入口布置成沿与第一方向相反的第二方向接纳过程流体的流量。即，第一压缩机部段的压缩级定向成与第二压缩机部段的压缩级相反。背对背构型的一个优点是其固有特性可以减少且基本平衡每一个压缩机部段的叶轮中产生的轴向推力。由于两个压缩机部段沿相反的方向定向，因此每一个部段中产生的轴向推力沿相反的方向作用。在高压、高密度压缩应用中，比如不平衡推力可能很大的注气服务中，这可能特别有利。
[0020]返回至图1，多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种压缩机中的转子结构，所述转子结构包括：连接螺栓，所述连接螺栓具有孔，所述孔沿着转子轴线延伸并且限定与所述连接螺栓中的通孔流体连通的内部空间；多个叶轮本体，所述多个叶轮本体由所述连接螺栓支承；其中，所述多个叶轮本体中的第一叶轮本体布置成向过程流体提供第一压缩级，并且每一个后续叶轮本体向所述过程流体提供后续压缩级；以及流动回路，所述流动回路由输入流动部段限定，所述输入流动部段至少部分地沿着所述多个叶轮本体中的相应叶轮本体与所述连接螺栓的径向向外的表面之间的流动通道延伸，所述流动回路进一步由返回流动部段限定，其中，所述返回流动部段的至少一部分由在所述连接螺栓的内部空间内延伸的流动通道限定，其中，所述通孔在所述输入流动部段与所述返回流动部段之间建立流体连通。2.根据权利要求1所述的转子结构，其中，所述流动回路的所述输入流动部段与暴露于所述过程流体的第一位置流体地联接，并且所述返回流动部段与所述压缩级中的任何压缩级之外的第二位置流体地联接。3.根据权利要求2所述的转子结构，其中，所述第一位置与所述第二位置之间的压力差在所述流动回路中建立流体流动。4.根据权利要求2所述的转子结构，其中，所述多个叶轮本体以直通构型沿着所述转子轴线布置，其中，所述连接螺栓中的所述通孔位于所述第一压缩级的上游点与下游点之间。5.根据权利要求4所述的转子结构，还包括设置在最后压缩级的下游的平衡活塞，其中，所述第一位置设置在所述最后压缩级的出口处并且所述第二位置通过所述平衡活塞流体地联接至所述返回流动部段。6.根据权利要求2所述的转子结构，其中，所述多个叶轮本体包括：第一压缩机部段，所述第一压缩机部段包括所述多个叶轮本体的布置成沿第一方向接纳所述过程流体的流量的一部分；以及第二压缩机部段，所述第二压缩机部段包括所述多个叶轮本体的布置成沿与所述第一方向相反的第二方向接纳所述过程流体的流量的其余部分，其中，所述第一位置设置在所述第二压缩机部段的所述最后压缩级的出口处，并且其中，所述第二位置设置在所述第一压缩机部段和所述第二压缩机部段的分隔壁间隔件中。7.根据权利要求6所述的转子结构，其中，所述通孔位于所述第二压缩机部段的所述第一压缩级的上游点与下游点之间。8.根据权利要求6所述的转子结构，其中，所述返回流动部段的另一部分由另一流动通道限定，所述另一流动通道限定在所述第一压缩机部段的相应叶轮本体与所述连接螺栓的所述径向向外的表面之间。9.根据权利要求8所述的转子结构，其中，所述连接螺栓进一步限定了设置在所述连接螺栓的另一位置处的第二通孔，所述第二通孔布置成在所述另一流动通道与在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯文，
申请(专利权)人：西门子能源全球有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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