带有组合式粒子分离装置和流量调节装置的方法和机械制造方法及图纸

本发明专利技术涉及带有组合式粒子分离装置和流量调节装置的方法和机械，具体而言，有一种用于装配涡轮机械的方法，所述涡轮机械具有组合的粒子分离装置和流量调节装置。该涡轮机械包括壳体、附接在壳体内部的压缩机以及冷却系统，该压缩机具有由轴承支撑的轴，冷却系统安装在壳体内部，并且构造成用冷却流体冷却压缩机的轴承。冷却系统包括构造成使粒子与冷却流体分离的粒子分离装置，以及与粒子分离装置流体地连通而不与粒子分离装置相接触的流量调节装置。流量调节装置设置在粒子分离装置附近，位于壳体的壁内。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题的实施例一般地涉及方法和系统，并且更特别地，涉及用于分布 粒子分离装置和流量调节装置从而用于操纵涡轮机械中的冷却流的机构和技术。
技术介绍
在过去的几年中，随着化石燃料价格的提高，已经极大地提高了开发用于海底化 石燃料提取中所使用的海底压缩机的兴趣。如图1中所示，海底油/气提取系统10部分地 设置在海床12上，靠近从中提取油的油井14。该系统可包括各种构件16 (例如防喷器和用 于保持油井压力和完整性以防压力突变的其它已知设备)和压缩机18，压缩机可用于将油 井14提取的油/气泵送至表面20，从而将油/气收集在可浮动于油井14之上的船22中。 油/气通过升管M从压缩机18泵送至船22。为了产生用于将油/气泵送至表面20所需 要的压力，马达26驱动压缩机18，马达通过链路观直接连接在压缩机18上。然而，支撑压 缩机18的轴(未显示)的轴承由于转子的高转速而可能形成极大的热量，为了压缩机18 的正确运转需要除去该热量。另外，需要冷却马达沈，因为累积在马达沈中的热量在运转 期间可能相当大。出于这个原因，压缩机18可使被压缩的流体(例如来自压缩机出口的气体)的一 部分转向，以冷却压缩机18的轴承和马达沈的部件。转向的流体可在压缩机18和马达26 之间分流，并且用于冷却马达沈的转向的流体的部分可通过专用管道30而从压缩机18供 给至马达沈处，如图1中所示。然而，转向的流体可能包括污物或外来粒子(杂质)，其在压缩机18和/或马达 26的内部，特别是它们的轴承内部是不希望的。出于这个原因，可在冷却压缩机18和/或 马达26的轴承之前使用过滤器或灰尘去除装置清洁转向的流体。例如，在授予Anderson 等人的美国专利No. 7，311，741和授予Baigas5Jr的美国专利No. 3，907，671中公开了此类 用于去除灰尘和/或粒子的装置，其全部内容通过引用而结合在本文中。图1中所显示的系统10可包括流量调节装置(未显示)，其控制供给至压缩机18 的轴承和马达26的轴承的流体的体积。根据使用系统10所处的各种条件，此转向的流体 体积(至压缩机18或马达沈)随时间而变化。流量调节装置传统上与灰尘去除装置是分 离的，因为灰尘去除装置放置在压缩机18的外部。此外，传统的流量调节装置设于压缩机 18的壳体内深处，难以从外部接近的位置。因而，在压缩机的运转过程中为了更改流量调节装置以应付不可测的变化，必须 使整个压缩机18脱离海床12，带至干燥设施处的表面，之后必须拆卸压缩机18，从而可接 触到流量调节装置，并用另一合适的流量调节装置进行更换。备选地，保留相同的流量调节 装置，但在流量调节装置内部提供各种具有不同孔口的活动的环形元件，以更改流体的流 量。一旦在干燥的设施处拆卸压缩机18，因为流量调节装置至压缩机的壳体以及压缩机内 部或外部的灰尘去除装置的多重连接，要花费半天至三天的时间以达到并去除压缩机的流 量调节装置。因而，维护人员需要到达压缩机内部，并使流量调节装置与压缩机的壳体及粒子分离装置分离，从而改变流量调节装置。这种费时的操作导致了石油提取系统10的运转的临时暂停，这意味着生产损失。 因而，为了根据系统10的运转条件改变流量调节装置而停止系统10的整体运转两天或三 天是不合适的。因此，需要提供避免之前所述问题和缺陷的系统和方法。
技术实现思路
根据一个示范性实施例，有一种涡轮机械，其包括壳体、附接在壳体内部的压缩机 以及冷却系统，该压缩机具有由轴承支撑的轴，冷却系统安装在壳体内部，并且构造成用冷 却流体冷却压缩机的轴承。冷却系统包括构造成使粒子与冷却流体分离的粒子分离装置， 以及与粒子分离装置流体连通、而不接触粒子分离装置并构造成调节冷却流体的流量调节 装置。流量调节装置设置在粒子分离装置附近，位于壳体的壁中。根据另一示范性实施例，有一种系统，其包括壳体、附接在壳体内部的机器以及冷 却系统，该机器具有由轴承支撑的轴，冷却系统安装在壳体内部并构造成用冷却流体冷却 机器的轴承。冷却系统包括构造成使粒子与冷却流体分离的粒子分离装置，以及与粒子分 离装置保持流体连通、而不接触粒子分离装置并构造成调节冷却流体的流量调节装置。流 量调节装置设置在粒子分离装置附近，位于壳体的壁中。根据又一示范性实施例，有一种用于装配具有壳体的涡轮机械的方法。该方法包 括将压缩机附接到壳体的内部，压缩机具有由轴承支撑的轴，并且将冷却系统连接到壳体 的内部，冷却系统构造成用冷却流体冷却压缩机的轴承。冷却系统包括构造成使粒子与冷 却流体分离的粒子分离装置，以及与粒子分离装置保持流体连通而不接触粒子分离装置的 流量调节装置。附图说明结合在本说明书中并组成本说明书一部分的附示了一个或多个实施例，并且 与说明一起解释这些实施例。图中图1是传统的近海石油提取系统的示意图；图2是根据一个示范性实施例的压缩机的示意图；图3是根据一个示范性实施例的设置在图2的压缩机内部的粒子分离装置和流量 调节装置的示意图；图4是根据另一示范性实施例的粒子分离装置和流量调节装置的示意图；图5是示意图，其图示了根据一个示范性实施例的粒子分离装置和流量调节装置 的流动路径；图6是示意图，其图示了根据一个示范性实施例的粒子分离装置和流量调节装置 之间的接触；图7是示意图，其图示了根据一个示范性实施例的图6的接触的截面图；和图8是流程图，其显示了根据一个示范性实施例的用于装配流量调节装置的步骤。具体实施例方式以下参照附图描述示范性实施例。不同图中的相同的标号指示相同或相似的元 件。以下详细描述并不限制本专利技术。相反，本专利技术的范围由所附权利要求来限定。出于简 单起见，以下实施例将参照海底压缩机的术语和结构进行论述。然而，接下来论述的实施例 并不局限于这些压缩机，而是可应用于为了冷却目的而需要供给清洁的流体流的其它压缩 机或机器。整个说明书中对“某一实施例”或“一个实施例”的表述意味着结合实施例所述的 特殊的特性、结构或特征包括在本公开主题的至少一个实施例中。因而，出现在整个说明书 的各个地方的短语“在某一实施例中”或“在一个实施例中”并不一定都是指相同的实施例。 此外，在一个或多个实施例中可将特殊的特性、结构或特征以任何合适的方式组合起来。根据图2中所示的一个示范性实施例，新颖的压缩机38具有壳体40 (图中不 按比例地部分显示)和本领域中已知并因而未图示的各种构件。所关心的构件之一是 粒子分离装置42，其构造成通过本领域中的技术人员将理解的惯性效应或其它原理而使 污物/粒子与流体流分离(参见例如《(气溶胶科学》37 (2006) 1016-1023的Kim等人的 Characterization of a particle trap impactor，，,其全部内容通过弓丨用而结合在本文 中)。图2中还显示了与粒子分离装置42流体地连通的流量调节装置44，如将在后文中进 行论述。粒子分离装置42和流量调节装置44均部分地设置在形成于壳体40的孔中，如后 面将进行论述。粒子分离装置42具有输入46，通过该输入使流体流从压缩机的输出转向而 用于冷却图1中所示的压缩机38和/或马达沈的轴承(未显示)。图2显示粒子分离装置42附接在壳体40的部件48上或压缩机38的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机械，包括：壳体；附接在所述壳体的内部的压缩机，该海底压缩机具有由轴承支撑的轴；和冷却系统，其安装在所述壳体的内部，并构造成用冷却流体冷却所述压缩机的轴承，所述冷却系统包括，粒子分离装置，其构造成使粒子与所述冷却流体分离，和流量调节装置，其在不接触所述粒子分离装置的条件下与所述粒子分离装置流体地连通，并且构造成调节所述冷却流体，其中所述流量调节装置设置在所述壳体的壁内的所述粒子分离装置附近。

【技术特征摘要】
IT 2009-10-12 CO2009A0000391.一种涡轮机械，包括 壳体；附接在所述壳体的内部的压缩机，该海底压缩机具有由轴承支撑的轴；和 冷却系统，其安装在所述壳体的内部，并构造成用冷却流体冷却所述压缩机的轴承，所 述冷却系统包括，粒子分离装置，其构造成使粒子与所述冷却流体分离，和流量调节装置，其在不接触所述粒子分离装置的条件下与所述粒子分离装置流体地连 通，并且构造成调节所述冷却流体，其中所述流量调节装置设置在所述壳体的壁内的所述 粒子分离装置附近。2.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述粒子分离装置和所述流量调节 装置的部分设于所述壳体的所述壁内，使得形成于所述部分中的孔彼此流体地连通。3.根据权利要求2所述的涡轮机械，其特征在于，所述流量调节装置具有附接在所述 壳体上的第一端区域，以及面向所述粒子分离装置而不接触所述粒子分离装置的第二端区 域，并且在所述壳体的壁内在所述粒子分离装置和所述流量调节装置之间形成腔室。4.根据权利要求3所述的涡轮机械，其特征在于，所述腔室被所述粒子分离装置和所 述流量调节装置密封，使得大多数所述冷却流体不被泄漏。5.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述粒子分离装置设于所述壳体中 的第一孔中，而所述流量调节装置设于所述壳体中的第二孔中，使得所述粒子分离装置不 接触所述流量调节装置。6.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述流量调节装置具有第一孔、第二 孔和第三孔，所述第一孔与所述粒子分离装置的一个或多个孔流体地连通以接受所述冷却 流体，所述第二孔将所述冷却流...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奇里，L梅，
申请(专利权)人：诺沃皮尼奥内有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]