устройство для контроля монтажа "сухих" газодинамических уплотнений центробежного компрессора

Формула изобретения

Устройство для контроля монтажа «сухих» газодинамических уплотнений (СГУ) центробежного компрессора, содержащего два СГУ, каждое из которых состоит из двух расположенных друг за другом уплотнительных модулей, включающее панель управления, источники подачи газа, манометры, расходомеры, трубопроводы подачи уплотнительного и разделительного газа в СГУ, трубопроводы отвода утечек газа из первого и второго уплотнительного модуля СГУ, отличающееся тем, что в нем трубопровод подачи разделительного газа соединен с трубопроводом подачи уплотнительного газа и с трубопроводами отвода утечек газа из первого уплотнительного модуля обоих СГУ дополнительным трубопроводом, при этом на дополнительном трубопроводе перед местами соединения с трубопроводом подачи уплотнительного газа и с трубопроводами отвода утечек газа из первого уплотнительного модуля обоих СГУ установлена запорная арматура.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорной технике.

В процессе работы центробежного компрессора рабочее тело (газ) проходит через проточный тракт. В связи с тем, что полость проточного тракта центробежного компрессора негерметична, необходима герметизация от окружающей среды. Для предотвращения утечек газа в окружающую среду в центробежный компрессор устанавливаются «сухие» газодинамические уплотнения (СГУ).

СГУ размещаются в уплотнительных камерах, сформированных в передней и задней крышках компрессора. СГУ через систему каналов, открытых в крышках компрессора, соединены с панелью управления работой СГУ с помощью соединительных трубопроводов. Каждое СГУ состоит из двух уплотнительных модулей.

Для обеспечения работоспособности СГУ через панель управления на них подается «уплотнительный» и «разделительный» газы. «Уплотнительный» газ, как правило, очищенный и осушенный перекачиваемый газ, взятый со стороны нагнетания компрессора, предназначен для запирания перекачиваемого газа в проточном тракте компрессора. «Разделительный» газ предназначен для разделения уплотнительных и подшипниковых камер. В качестве «разделительного» газа применяется воздух или азот.

В процессе эксплуатации центробежного компрессора производится многократная установка и снятие (монтаж) СГУ (при сборке, разборке, проведении регламентных работ и т.д.).

После проведения монтажа СГУ производится окончательная сборка центробежного компрессора, пуско-наладочные мероприятия и эксплуатационные испытания на перекачиваемом газе.

При этом контроль работы СГУ после монтажа заключается в том, что на трубопроводах утечек из первого уплотнительного модуля и на трубопроводе подачи разделительного газа устанавливаются приборы для измерения давления. Кроме того, на трубопроводы утечек из первого уплотнительного модуля СГУ устанавливают расходомерные устройства.

Известно устройство контроля работы СГУ после монтажа (см. «Бесконтактные уплотнения роторов центробежных и винтовых компрессоров»: Учебное пособие / Под общей редакцией В.А.Максимова. - Казань: «Фэн», 1998 г. стр.137, рис.3.23. - прототип), в котором контроль параметров буферного газа, разделительного газа, первичной утечки и выдача информации в систему управления компрессорной установки обеспечивается панелью управления СГУ с использованием штатных приборов.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности контроля герметичности посадки СГУ в уплотнительные камеры центробежного компрессора до заполнения контура перекачиваемым газом.

Вследствие этого герметичность посадки СГУ проверяется после заполнения контура компрессора перекачиваемым газом на этапе эксплуатационных испытаний компрессора. Это, в свою очередь, приводит к необходимости стравливания перекачиваемого газа из контура компрессора при обнаружении некачественной установки «сухих» газодинамических уплотнений в компрессор и, как следствие, увеличению сроков ввода компрессора в эксплуатацию.

Технической задачей данного изобретения является создание устройства для контроля монтажа «сухих» газодинамических уплотнений (СГУ), обеспечивающего возможность проведения контроля герметичности посадки СГУ в уплотнительные камеры центробежного компрессора до заполнения контура перекачиваемым газом, с использованием штатных приборов панели управления СГУ, и, как следствие, уменьшение сроков ввода центробежного компрессора в эксплуатацию.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для контроля монтажа «сухих» газодинамических уплотнений (СГУ) центробежного компрессора, содержащем два СГУ, каждое из которых состоит из двух расположенных друг за другом уплотнительных модулей, включающем панель управления, источники подачи газа, манометры, расходомеры, трубопроводы подачи уплотнительного и разделительного газов в СГУ, трубопроводы отвода утечек газа из первого и второго уплотнительного модуля СГУ, согласно изобретению трубопровод подачи разделительного газа соединен с трубопроводом подачи уплотнительного газа и с трубопроводами отвода утечек газа из первого уплотнительного модуля обоих СГУ дополнительным трубопроводом, при этом на дополнительном трубопроводе перед местами соединения с трубопроводом подачи уплотнительного газа и с трубопроводами отвода утечек газа из первого уплотнительного модуля обоих СГУ установлена запорная арматура.

Использование предлагаемого устройства позволит осуществлять контроль герметичности посадки СГУ до заполнения контура перекачиваемым газом с применением разделительного газа (воздуха или азота), что снижает эксплуатационные затраты.

На чертеже изображена схема контроля работы СГУ. «Сухое» газодинамическое уплотнение 1 состоит из первого 2 и второго 3 уплотнительных модулей. Для обеспечения работоспособности СГУ 1 через панель управления (не показана) на них подаются «уплотнительный» и «разделительный» газы через трубопроводы подачи уплотнительного газа 4 и подачи разделительного газа 5, соответственно. На трубопроводах отвода утечек 6 из первого уплотнительного модуля 2 СГУ 1 и на трубопроводе подачи разделительного газа 5 устанавливаются приборы для измерения давления 7, 8 и 9, соответственно. Кроме того, на трубопроводах отвода утечек 6 из первого уплотнительного модуля 2 СГУ 1 устанавливаются расходомерные устройства 10.

Трубопровод подачи уплотнительного газа 4 и трубопровод подачи разделительного газа 5, а также трубопроводы отвода утечек 6 из первого уплотнительного модуля 2 СГУ 1 объединены дополнительным трубопроводом 11 с запорной арматурой 12, 13 и 14, соответственно. На трубопроводах отвода утечек 6 из первого уплотнительного модуля 2 СГУ 1 установлена запорная арматура 15 и 16.

Контроль герметичности посадки СГУ 1 выполняется в несколько этапов. В первую очередь проверяется герметичность первого уплотнительного модуля 2 в СГУ 1. Запорная арматура 12, 13 и 14 находится в положении «закрыто», а запорная арматура 15 и 16 - в положении «открыто». Открывается запорная арматура 12 и через трубопровод подачи уплотнительного газа 4 подается разделительный газ (воздух или азот). При некачественном монтаже СГУ приборы для измерения давления 7, 8, либо расходомерные устройства 10 покажут значения, отличные от нуля.

Во вторую очередь проверяется герметичность второго уплотнительного модуля 3 в СГУ 1. Запорная арматура 12, 13, 14, 15 и 16 находится в положении «закрыто». Запорная арматура 13 и 14 переводится в положение «открыто» и подается разделительный газ (воздух или азот) через трубопроводы отвода утечек 6 из первого уплотнительного модуля 2 СГУ 1. Далее через 3 минуты запорная арматура 13 и 14 переводится в положение «закрыто» и по приборам для измерения давления 7, 8 контролируется падение давления на втором уплотнительном модуле 3 в течение 5 мин. При качественном монтаже СГУ падение давления должно быть крайне малым.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет контролировать герметичность посадки СГУ в уплотнительные камеры центробежного компрессора, к тому же проверка герметичности проводится до заполнения контура перекачиваемым газом с применением разделительного газа (воздуха или азота) и с использованием штатных приборов панели управления СГУ, что повышает надежность работы и уменьшает срок ввода центробежного компрессора в эксплуатацию.

Практическое применение изобретения при контроле герметичности посадки «сухих» газодинамических уплотнений центробежного компрессора подтвердило высокую надежность и эффективность работы устройства.