IT8448532A1 - Perfezionamento nelle strutture di diffusori per compressori centrifughi - Google Patents

Perfezionamento nelle strutture di diffusori per compressori centrifughi

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IT8448532A1
IT8448532A1 ITRM1984A048532A IT4853284A IT8448532A1 IT 8448532 A1 IT8448532 A1 IT 8448532A1 IT RM1984A048532 A ITRM1984A048532 A IT RM1984A048532A IT 4853284 A IT4853284 A IT 4853284A IT 8448532 A1 IT8448532 A1 IT 8448532A1
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diaphragm
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/143Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

DOCUMENTAZIONE
RILEGATA
/ DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto rper invenzione
avente per titolo!
"Perfezionamento nelle strutture di diffusori per
compressori centrifughi"_
??85321 8V
a nome: DRESSER INDUSTRIES, INC
RIASSUNTO DELLA ESPOSIZIONE
I
_ Larghezza costante di flusso attraverso il! Q-^diffusore di ultimo stadio di un compressore centri? f !
fugo viene mantenuta contro l' allargamento dalle foro ze di pressione differenziale attraverso un diffuso-? o : l .0-1 re definito fra facce radiali posizionate in modo op^- < o3 posto di un diaframma e una piastra a diffusore anu? o 1 lare fissata distanziata dal diaframma alla larghe z-| g ! " ' . . | Sco?za desiderata. Elemento che mette in grado la piastra o ?
idei diffusore di resistere alla deviazione dalla lar-
ghezza .e/o all' allargamento, ? un bilanciamento di
'pressione imposto contro la superficie posteriore del-
la piastra in confronto al livello di pressione a cui
i * ;
? esoosto il flusso del gas sulla superficie fronta-? ; i le rivolta al diaframma. Ci? viene ottenuto mediante! I ? ? | ;
Iu.na cavit? ra--di--a--le si-gi--l-l-ata e-s-pos-ta- a.lla .superficie!
posteriore della piastra e in comunicazione di pres-;
sione continua con la superficie frontale attraverso: una pluralit? di fori di sfiato che:si estendono at-;
'traverso ad essa._ _ _ _ _ . _ _ ? L
1 . '' ? " -- --- - - ;
Campo tecnico
!
?*i' ..I.I..campo della tecnica cui si riferisce la?
!
invenzione comprende la tecnica dei turbo macchinari
e relative strutture di componenti. '
? _ Introduzione all'invenzione
Ik
Compressori centrifughi multistadio vengono
i
usati per una variet? di applicazioni che^ richiedono
resa ad alta pressione e ad alto volume di un gas ^ ?<* <=$-particolare. In una grande misura? tali compressori 1
sono dimensionati su progetto e fabbricati per soddi- d ' i O sfare le specifiche del cliente con tolleranze e configur azioni che vengono strettamente tenute sui vari; t*3 ?>3 componenti allo scopo di assicurare la prestazione ; ?O di progettazione destinata per la ?parecchiatura.
e?d ; Nonostante la precisione di fabbricaiione CD ? un problema ? stato identificato come associato con ?
larghezze relativamente piccole di diffusore d? tali
compressori, ad esempio nell'ultimo stadio di un compressore dritto passante ("straight through") del tipo a cilindro oppure un compressore del tipo dorso ?
dorso ( "back-to-back"). Specificatamente? ? stato ri-1scontrato che in tali compressori almeno una parete
dell'ultimo stadio di diffusore tende ad incorrere
?I? deviazione __da_ risultanti,. sollecitazioni_impo ste _ _ I ' jalle pressioni operative pi? elevate? che provocano) allargamentq_deJ-la_larghezza_oltre_le dimensioni nominali. Il risultante aumento nella larghezza di flus-! . i ;so del diffusore tipicamente pub ammontare fino al- _
i i
il1ordine di circa 0,03 pollici (0,076 cm) a pressioni differenziali di 30 libbre per pollice quadrato relative (207 KPa) in un compressore con un diametro di
i
carcassa di 60 pollici (150 cm) o nell'ordine di cir-I 1 ca 0,04 pollici (0,102 cm) a pressioni differenziali
I ' . " ' ' "
di 300 libbre per pollice quadrato relative)(2070 KPa)
r-i?n un- d?-i?ametr-o d-i c?arc?a?ssa o corpo da 24 pollici (60
ta. i vi cm) .
i Tali variazioni di larghezza nel diffusore
! . ? ' "" ' ? . : ' ? !naturalmente sono indesiderabili in quanto tendono ad ?. " " " ~ . ? ? -;alterare la prestazione nominale del compressore sul- f'"? ij-lo--?st-adio i-n--q-u?estione?. Nonostant.e il.. r.icon--oscimentoJ " ?? | %
del problema, tuttavia, finora non ? stata nota una;
? --- -- - - - rr-> ^soluzione per il medesimo.
I Sommario dell'invenzione
Questa invenzione si riferisce a perfezionamenti in compressori centrifughi e pi? specificartamente ad una struttura in un compressore centrifugo in grado di mantenere sostanzialmente una lar? ; ghezza costante del diffusore in condizioni operati-;? ve alle quali larghezze aumentate non controllate ao;^
no state precedentemente incontrate. _ ,_
Quanto anzidetto viene ottenuto in confor-?.
?
mit? all'invenzione costruendo una parete del diffusore in questione cnn una piastra anulare di diffu- ^
sore fissata in posizione su di esso distanziata dalla superficie di diaframma alla larghezza voluta. Per
evitare gli effetti negativi della deviazione di differenze di pressione elevate imposte dal flusso del
1
gas? la .faccia,. posteriore della piastra del diffuso? __
i
re include una cavit? radiale che si estende la quale coopera con la parete di supporto su di essa per _
definire una cavit? anulare. Un bilanciamento di preasione fra le facce anteriore eposteriore della pia?
stra di diffusore viene ottenuto da una pluralit? di _
fori assiali circonferenzialmente distanziati che si
estendono fra le facce. Poich? il bilanciamento di
pressione equalizza effettivamente i valori di pres-.
?.? ^ione esposta ad entrambe le facce della piastra del
diffusore? il problema di deviazione precedentemente
manifestato dalle forze di pressione differenziale
iimposte? viene ?sost'anzialmen.te se non--d-el-tutto superato .
Perci? uno scopo dell 'invenzione ? fornire
un perfezionamento in una struttura di compressore
l
centrifugo in grado di mantenere larghezza di diffu-; sore sostanzialmente costante in con?Lzioni_operati-? ' * ve allejjuali aumenti indesiderabili di larghezze | del diffusore sono state precedentemente riscontrate.
_ _ Un ulteriore scopo dell'invenzione ? met-
'ytere in effetto lo scopo precedente con una struttura }
relativamente semplice che fornisce una soluzione economica ad un problema da lungo esistente.
Breve descrizione dei disegni
La figura 1 ? una sezione longitudinale attraverso^un compressore centrifugo del tipo diritto ex t/d passante incorporante la presente invenzione;
la figura 2 h una sezione longitudinale at-? otraverso un compressore centrifugo del tipo dorso a .dorso incorporante la presente invenzione; 3' la figura 3 ? una vista in sezione ingrandita delle parti 3 circondate delle figure 1 e 2; e ar la figura 4 ? una vista frammentaria come
I
visto sostanzialmente lungo la linee 4-4 della figura 3-t
; Con riferimento ora ai disegni viene illustrato nella figura 1 un compressore centrifugo mul-[
?
?itistadio di un t.ipo di.r.it-to passante comprend.ente un, I
!alloggiamento 10 che definisce un percorso di flusso! che si estende da una entrata 12 in comunicazione con una_.pluralit? di.. stadi_l4 che ..portano ad. una- us citai ...
i ? di.. acarico 16. _ Comprendenti gli_s.tadi._t4.. sono_una _ J ! _
[pluralit?- di girantt__l8_ distanziate, .assialmente, fi sr-_.
i
j sai e_ad_ un ..albero girevole 20. Gli_ stadi_ sono dispo-_sti_. in. comunicazione di flusso, in . serie l_'uno_.con l'ali
:tro e ciascuna girante scarica un gas.ad alta.velo-,
cita sulla sua periferia. L'energia trasmessa al gas .
crea un aumento di pressione mano a mano che dimi- L
i
nuisce la velocit? del flusso nella sezione .22 di dif^-fusore immediatamente a valle della girante. Dal diffusore, una paletta.di guida..stazionaria _24_dirige_
il flusso per entrata appropriata nello stadio...s.usse-. Q-CO
guente della girante successiva 1.8. -c ? _ ...Fra.ciascuno stadio di girante,vi._?._un diar-_. _o frarnma stazionario, qui indicato su 26, 28,. 30. e. 32j _ i r-J che fornisce supporto_per gli elementi stazionari uo tilizzati fra giranti .come facce _di diffusore, pa-.... N lette di_guida,.curva di ritorno, labirinti, eco..
cr Associato con ciascun diaframma nel percorso di flus 7 so che entra nella paletta susseguente 24, vi ? uno
spazio di flusso di larghezza predeterminata definito fra la superficie del diaframma e la sezione di
bulbo 34.su tale posto. Come si pu? notare, le larghezze di diffusore immediatamente a valle della girante su di una distanza periferica comune diminu?-?
scono progressivamente .dal. primo. stadio a pressione ;...
[relativamente bassa, sul diaframma 26? al lo stadio di 1 j j i j ^pressione, relativamente elevata finale sul diaframmi ? 32. - A. scopo di_ spiegazione? la larghezza nominale : > (
i voluta, sul diaframma^32^ si assume, abbia una dimensip [-; ; ine X e per mantenere., sostanzialmente costante la dimensione .si utilizza una. struttura 35 in conformit? . .all'invenzione,., come verr? descritto in seguito.
_ .. . la figura, 2._? ana sezione .comparabile a quella della figura 1. per un compressore.. .del tipo dorso;, a do rso_. avente un_ al loggiamento? 36 che fornisce una' asp.iraz.lone._38_ di_ pr im_a__.sezipne ? uno scarico 40 di 4 prima .sezione ? una aspirazione 4 2 di seconda sezione - * e uno. scarico. .44. di seconda, sezione, con le sezioni-? o che sono separate _da .una p_arete divisoria 46. Simili; mente nella costruzione della figura 1 ciascuna se- razione include una pluralit? di stadi successivi l 4 costituiti da giranti distanziate 18 fissate ad un
? ????> , et albero girevole 20. Comunicazione di flusso in serie^ i viene fornita fra stadi e ia girante su ciascun_s tadio scarica un ga3 ad alta velocit? sullasua peri- _ feria. Fra ciascuno stadio di girante in ciascuna delle sezioni vi ? un diaframma stazionario che per lai prima sezione sono indicati 26 1? 28 ?, 30', 32' e 48 ' , mentre per la seconda sezione sono indicati 26", 28 ", i30"f. 32" e 50" per mantenere la laTghezz a del " lqr o : rispettivo diffusore 22. Formante il diffusore ?ra la Lparete di divisione 46 e il diaframma 50 " ? JLa struti
_ tura, indicata .35 jLn^Qonfqrmit? all 'invenzione? come i i verr? descritto.
Con riferimento ora alle figure 3 c 4?JLa_ larghezza costante X del diffusore^ 22 per l'ultimo stadio nelle forme di realizzazione delle ^figure 1 e 2 viene mantenuta in conformit? alla presente a mezzo di una piastra di diffusore anulare 54 ricevuta in una cavit? anulare strettamente dimensionata 56 definita nella parete 32 di diaframma o parete divisoria 46. Opposta ad essa per definire il diffusore; vi ? una parete 33_di paletta cooperante e parete di ^diaframma 50 rispettivamente. La piastra di diffuso? I
re 54 ? fissata esattamente posizionata attraverso una pluralit? di bulloni cireonferenzialmente distan? ziati 58 sulla parete opposta in tal punto attraver-J
so una boccola a manicotto 60 di dimensione di lar-?ghezza corrispondente alla dimensione X del diffusore che si cerca venga mantenuta per il diffusore.
Un elemento di tenuta 62 costituito da un anello ad 0 mantiene una tenuta rispetto alla pressione.
Per rendere la piastra di diffusore 54 effettiva per gli scopi della presente? la sua faccia
l
i
!
posteriore include una cavit? 64 anulare che si estende radialmente che in cooperazione cqn.la parete 56 "I
della cavit? definisce. una cavit? anulare 65. A mez-I
!zo di.una pluralit? di fori di sfiato assialmente pasi ?
!santi 66, posizionati radialmente per produrre un biji
i
lanciamento medio di pressione, la pressione P nel
* I diffusore 22 viene continuamente messo in comunicazione con la cavit? 65_di modo che il valore di prensione P in quest^ultima ? uguale o si avvicina stret-? P
tamente al valore di pressione P^ sul primo. Con questa disposizione? pertanto? un bilanciamento di pres-?. -? sione fresie facce anteriore e posteriore della pispr stra di diffusore viene sostanzialmente mantenuto pr?-? eludendo perci? indesiderabile deviazione dello ste ?? so^ come si^? manifestato per aumentare _la larghezza ?? del dif&sore nel modo della tecnica precedente. !?a Con la descrizione di cui sopra viene illu-iS CO
strato un perfezionamento originale per un compressore centrifugo che fornisce una larghezza sostanzialmente costante del diffusore in condizioni simili a quelle in cui diffusori convenzionali della tecnica precedente hanno incontrato indesiderabili aumenti ; nella dimensione di larghezza. Mantenendo costante la larghezza del diffusore nel modo della presente, :la prestazione dello stadio in questione ? in grado di conformarsi a specifiche di progettazione senza
perdita attribuita ad incontrollati aumenti di larghezza come si ? manifestato in precedenza. Allo stesso tempo? la struttura dell' invenzione relativamente
? semplice ed economica da realizzare per ottenere
il risultato successivo ricercato di prestazione migliorata del compressore .
Poich? numerose varianti potrebbero^ essere
apportate alla struttura di cui sopra e molte forme ^
di realizzazione chiaramente molto differenti jli questa invenzione potrebbero essere fatte senza allontanarsi dall 'ambito della stessa? si intende che tutta 4-%si la materia contenuta xiei disegni e nella descrizione! ?mi ji -S5 ? -debba essere interpretata come illustrativa e non in o <?--un senso di limitazione.
-a . . RIVENDICAZIONI . _ <r~> 1 . In un compressore centrifugo multistadio a co per comprimere flusso di fluido includente un allog o S' giamento che definisce un percorso di flusso da una ?
entrata ad una uscita? una girante multistadio in detto percorso di flusso e pareti cooperanti che definiscono un diffusore stazionario radialmente estenden-L
tesi a valle dalla girante su ciascuno di detti sta-!
di, il perfezionamento in cui almeno una parete coo-;_
perente di detto diffusore per almeno uno di detti i
..stadi,comprende una.piastra anulare avente una super-
...f...-ic--i-e,f-r--on-t-ale-^ ivolta verso il percprso di flusso_ |del fluido.attraverso detto diffusore e una superfi-!
loie opposta posteriore rivolta in allontanamento dal ! V
I *
? percorso di flusso del fluido attraverso detto diffut
. sore, e mezzi,efficaci'per imporre una pressione con-?tro detta,superficie posteriore che si avvicina alla equalizzazione con la pressione del fluido imposta contro .detta.superficie frontale. _ _
2. Corapreaspre_centrifugo multistadio se-_ condo_la rivendicazione 1 in cui detta piastra di parete. del perfezionamento comprende una di de11e pare-
>j ti cooperanti e si estende sostanzialmente radialmente.ccLestensiya con^la parete opposta con cui essa coonera per definire il diffusore su tale punto,J? sono inclusi mezzi di sfiato che comunicano continuamente? pressione di fluido fra le superficieopposte di detta_piastra.per effettuare detto avvicinamento alla _ equalizzazione della pressione. _
3. Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 2 in cui detta superficie del-J.appiastra posteriqreinclude mezzi che definiscono i
:una cavit? anulare che si estende radialmente in comunicazione con detti mezzi di sfiato.
4. Compressore centrifugo multistadio se-
:1 1? 1
condo la rivendicazione 3 in cui detti mezzi di sfia-?to comprendono una pluralit? di aperture distanziate
!che si estendono fra le superfici opposte di detta_
j
.parete della piastra._ _ _
i
} _ _5. Compressore multistadio centrifugo se-\
^condo la rivendicazione 4 in cui detta parete della
i ~ ~ ~ ?
J
'piastra ? posizionata in una cavit? anulare definita
I
! assialmente all ' interno di una parete anulare adia-I
cent e a detto diffusore.
6. Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 5 in cui detto almeno uno di
t/s detti stadi comprende 1'ultimo stadio di detto com-:SE? pressore. s 7? Compressore centrifugo multistadio se- =? ? H2ondo la rivendicazione 6 in cui il compressore ? del ?-!
-? * *
1 C ' tipo dritto passante e detta parete anulare comprende il diaframma in tale punto .
8. Compressore centrifugo multistadio se-1
condo la rivendicazione 6 in cui il compressore ? i
.del tipo dorso a dorso avente sezioni prima e seconda? detto almeno uno di detti stadi comprende l'ul-
1
:timo stadio di detta seconda sezione e detta parete
anulare comprende la parete divisoria fra dette se-I
zioni.
9. Compressore centrifugo multistadio se?
\
condo le rivendicazioni 2, 3 o__4 includente una pluralit? di elementi^di fissaggio che asi estendono tra-!sversalmente fra detta parete della piastra e l'al-l * I itra di dette pareti cooperanti per fissare dette paJ-; . . t reti discoste alla, larghezza nominale di detto dif-?
i f usore
Roma, 9 LUG. 1984
p . p . : DHESSER INDUSTRIES, INC .
I IN MAN DAT Ali .-v BA/gt, per se e per gli al in 10033 Antonio Taliercio
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? l vr:
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? 98 <r. ?9 t
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I T I I
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I
Data di deposito: 22 Settembre 1983
No. di serie: 534881
"STRUTTURA DI DIFFUSORE PER UN COMPRESSORE
?
CENTRIFUGO"
RIASSUNTO DELLA ESPOSIZIONE
Larghezza costante di flusso attraverso il diffusore di ultimo stadio di un compressore centrifugo viene mantenuta contro l'allargamento dalle forze di pressione differenziale attraverso un diffusore definito fra facce radiali posizionate in modo opposto di un diaframma e una piastra a diffusore anulare fissata distanziata dal diaframma alla larghezza desiderata. Elemento che mette in grado la piastra del diffusore di resistere alla deviazione dalla larghezza e/o all'allargamento? ? un bilanciamento di pressione imposto contro la superficie posteriore della piastra in confronto al livello di pressione a cui ? esposto il flusso del gas sulla superficie frontale rivolta al diaframma. Ci? viene ottenuto mediante una cavit? radiale sigillata esposta alla superficie posteriore della piastra e in comunicazione di pressione continua con la superficie frontale attraverso
?C
una pluralit? di fori di sfiato che:si estendono at-: traverso ad essa. . . ... . . x .
Campo tecnico
Il campo della tecnica cui si riferisce la, invenzione comprende la tecnica dei turbo macchinari e relative strutture di componenti.
Introduzione all1invenzione
Compressori centrifughi multistadio vengono jisati per una variet? di applicazioni che richiedono resa ad alta pressione e ad alto volume di un gas particolare. In una grande misura? tali compressori sono dimensionati su progetto e fabbricati per soddisfare le specifiche del cliente con tolleranze e configurazioni che vengono strettamente tenute sui vari componenti allo scopo di assicurare la prestazione di progettazione destinata per la gparecchiatura.
Nonostante la precisione di fabbricazione? un problema ? stato identificato come associato con larghezze relativamente piccole di diffusore di tali compressori? ad esempio nell'ultimo stadio di un compressore dritto passante ("straight through") del tipo a cilindro oppure un compressore del tipo dorso a dorso ( "back-to-back"). Specificatamente? ? stato rincontrato che in tali compressori almeno una parete dell'ultimo stadio di diffusore tende ad incorrere in deviazione da risultanti sollecitazioni imposte alle pressioni operative pi? elevate,^ che provocano allargamento della larghezza oltre le dimensioni nominali. Il risultante aumento nella larghezza di flusso del diffusore tipicamente pu? ammontare fino all'ordine di circa 0,03 pollici (0,076 cm) a pressioni differenziali di 30 libbre per pollice quadrato relative (207 KPa) in un compressore con un diametro di carcassa di 60 pollici (150 cm) o nell'ordine di circa 0,04 pollici (0,102 cm) a pressioni differenziali di 300 libbre per pollice quadrato relative (2070 KPa) in un diametro di carcassa o corpo da 24 pollici (60 cm) .
Tali variazioni di larghezza nel diffusore naturalmente sono indesiderabili in quanto tendono ad alterare la prestazione nominale del compressore sullo stadio in questione. Nonostante il riconoscimento del problema, tuttavia, finora non ? stata nota una soluzione per il medesimo.
Sommario dell'invenzione
Questa invenzione si riferisce a perfezionamenti in compressori centrifughi e pi? specifica- . temente ad una struttura in un compressore centrifugo in grado di mantenere sostanzialmente una larghezza costante del diffusore in condizioni operative alle quali larghezze aumentate non controllate sono state precedentemente incontrate. . . , .
Quanto anzidetto viene ottenuto in conformit? all'invenzione costruendo una parete del diffusore in questione con una piastra anulare di diffusore fissata in posizione su di esso distanziata dalla superficie di diaframma alla larghezza voluta. Per evitare gli effetti negativi della deviazione di differenze di pressione elevate imposte dal flusso del gas, la faccia posteriore della piastra del diffusore include una cavit? radiale che si estende la quale coopera con la parete di supporto su di essa per definire una cavit? anulare. Un bilanciamento di pressione fra le facce_anteriore e posteriore della piastra di diffusore viene ottenuto da una pluralit? di fori assiali circonferenzialmente distanziati che_si_ estendono fra le facce. Poich? il bilanciamento di pressione equalizza effettivamente i valori di pressione esposta ad entrambe le facce della piastra del diffusore? il problema di deviazione precedentemente manifestato dalle forze di pressione differenziale imposte, viene sostanzialmente se non del tutto superato. _ _
Perci? uno scopo dell'invenzione ? fornire un perfezionamento in una struttura di compressore centrifugo in grado di mantenere larghezza di diffusore sostanzialmente costante in condizioni operati-^ ve alle quali aumenti indesiderabili di larghezze del diffusore sono state precedentemente riscontrate.
Un ulteriore scopo dell'invenzione ? mettere in effetto lo scopo precedente con una struttura relativamente semplice che fornisce una soluzione economica ad un problema da lungo esistente.
Breve descrizione dei disegni
La figura 1 ? una sezione longitudinale attraverso un compressore centrifugo del tipo diritto passante incorporante la presente invenzione;
la figura 2 ? una sezione longitudinale attraverso un compressore centrifugo del tipo dorso a dorso incorporante la presente invenzione;
la figura 3 ? una vista in sezione ingrandita delle parti 3 circondate delle figure 1 e 2; e la figura 4 ? una vista frammentaria come visto sostanzialmente lungo la linee 4-4 della figura 3-Gon riferimento ora ai disegni viene illustrato nella figura 1 un compressore centrifugo multistadio di un tipo diritto passante comprendente un alloggiamento 10 che definisce un percorso di flusso ?che si estende da una entrata 12 in comunicazione con una pluralit? di stadi 14 che portano ad una uscita :di scarico 16..Comprendenti gli stadi 14 sono una pluralit? di giranti 18 distanziate assialmente fis- . sate ad un albero girevole.20. Gli stadi sono disposti in comunicazione di flusso in serie l'uno con l'altro e ciascuna girante scarica un gas ad alta velocit? sulla sua periferia.,L'energia trasmessa al gas crea un aumento di pressione mano a mano che diminuisce la velocit? del flusso nella sezione 22 di diffusore immediatamente a valle della girante. Dal diffusore? una paletta di guida stazionaria 24 dirige il flusso per entrata appropriata nello stadio susseguente della girante successiva 18.
Fra ciascuno stadio,di girante vi ? un diar. framma stazionario, qui indicato su 26, 28, 30 e 32. che fornisce supporto per gli elementi stazionari utilizzati fra giranti come facce di diffusore, palette di guida, curva di ritorno? labirinti ecc..
Associato con ciascun diaframma nel percorso di flusso che entra nella paletta susseguente 24? vi ? uno spazio di flusso di larghezza predeterminata definito fra la superficie del diaframma e la sezione di bulbo 34 su tale posto. Come si pu? notare, le larghezze di diffusore immediatamente a valle della girante su di una distanza periferica comune diminu?scono progressivamente dal primo stadio a pressione relativamente bassa sul diaframma 26>allo stadio di pressione relativamente elevata finale sul diaframma ;32? A scopo di spiegazione? la larghezza nominale
N voluta sul diaframma 32 si assume abbia una dimensione X e per mantenere sostanzialmente costante la dimensione si utilizza una struttura 35 in conformit? all 'invenzione, come verr? descritto in seguito .
La figura, 2 ? una sezione comparabile a quella della figura 1 per un compressore d.el tipo dorso a dorso avente un alloggiamento 36. che fornisce una aspirazione 39 di prima sezione, uno scarico 40 di prima sezione, una aspirazione 42_di seconda sezione .e.uno scarico 44 di seconda sezione, con le sezioni che sono,separate da una parete divisoria.46. Sirail-.mente nella,costruzipne della,figura 1 ciascuna se-_ .zione include.una pluralit? di stadi successivi 14 .costituiti da giranti distanziate 18 fissate ad un albero girevole 20. Comunicazione di flusso in serie viene fornita fra stadi e la girante su ciascun stadio scarica un gas ad alta velocit? sulla sua periferia. Fra ciascuno stadio di girante in ciascuna delle,sezioni vi ? un diaframma stazionario che per la sezione sono indicati 26', 28*? 30'? 32* e 48', mentre perula seconda sezione sono indicati 26", 28",
??
3P"t 32" e 50".per mantenere la larghezza del.;.loro _ rispettivo diffusore 22. Formante il diffusore fra la parete di divisione _46 e il diaframma 50" ? la struttura indicata 35 in conformit? all'invenzione! come verr? descritto.
Con riferimento ora alle figure 3 e 4? la larghezza costante X del diffusore 22 per l'ultimo stadio nelle forme di realizzazione delle figure 1 e 2 viene mantenuta in conformit? alla presente a mezzo di una piastra di diffusore anulare 54 ricevuta in una cavit? anulare strettamente dimensionata 56 definita nella parete 32 di diaframma o parete divisoria 46. Opposta ad essa per definire il diffusore vi ? una parete 33 di paletta cooperante e parete di diaframma 50 rispettivamente. La piastra di diffusore 54 ? fissata esattamente posizionata attraverso una pluralit? di bulloni circonferenzialmente distanziati 58 sulla parete opposta in tal punto attraverso una boccola a manicotto 60 di dimensione di larghezza corrispondente alla dimensione X del diffusore che si cerca venga mantenuta per il diffusore.
Un elemento di tenuta 62 costituito da un anello ad 0 mantiene una tenuta rispetto alla pressione.
Per rendere la piastra di diffusore 54 effettiva per gli scopi della presente? la sua faccia posteriore include una cavit? 64 anulare che si estende radialmente che in cooperazione cgn la parete 56 della cavit? definisce una cavit? anulare 65* A mezzo di una pluralit? di fori di sfiato assialmente passanti 66, posizionati radialmente per produrre un bilanciamento medio di pressione, la pressione P^ nel diffusore 22 viene continuamente messo in comunicazione con la cavit? 65 di modo che il valore di pressione P^ in quest?ultima ? uguale o si avvicina strettamente al valore di pressione P sul primo. Con questa disposizione, pertanto, un bilanciamento di pressione fra le facce anteriore e posteriore della piastra di diffusore viene sostanzialmente mantenuto precludendo perci? indesiderabile deviazione dello stesso come si ? manifestato per aumentare la larghezza del dif?sore nel modo della tecnica precedente.
Con la descrizione di cui sopra viene illustrato un perfezionamento originale per un compressore centr?fugo che fornisce una larghezza sostanzialmente costante del diffusore in condizioni simili a quelle in cui diffusori convenzionali della tecnica precedente hanno incontrato indesiderabili aumenti nella dimensione di larghezza. Mantenendo costante la larghezza del diffusore nel modo della presente, la prestazione dello stadio in questione ? in grado _di conformarsi a specifiche di progettazione senza |_ perdita attribuita ad incontrollati aumenti di l,ar-_ ghezza come si ? manifestato in precedenza. Allo stesso tempo? la struttura dell'invenzione relativamente h semplice ed economica da realizzare per ottenere il risultato successivo ricercato di prestazione migliorata del compressore.
Poich? numerose varianti potrebbero essere apportate alla struttura di cui sopra e molte forme di realizzazione chiaramente molto differenti di questa invenzione potrebbero essere fatte senza allontanarsi dall1ambito della stessa? si intende che tutta la materia contenuta nei disegni e nella descrizione debba essere interpretata come illustrativa e non in un senso di limitazione.
te forme di realizzazione dell'invenzione in cui si rivendica una propri^t^ esplusiva o privilegio sono definite come segue:
1. In un compressore centrifugo multistadio per comprimere flusso di fluido includente un alloggiamento che definisce un percorso di flusso da una entrata ad una uscita? una girante multistadio in detto percorso di flusso e pareti cooperanti che definiscono un diffusore stazionario radialmente estendentesi a valle dalla girante su ciascuno di detti stadi? il perfezionamento in cui almeno una parete cooperante di detto diffusore per almeno uno di detti stadi comprende una piastra anulare avente una superficie frontale rivolta verso il percprso di flusso del fluido attraverso detto diffusore e una superficie opposta posteriore rivolta in allontanamento dal percorso di flusso del fluido attraverso detto diffusore, e mezzi efficaci'per imporre una pressione contro detta superficie posteriore che si avvicina alla equalizzazione con la pressione del fluido imposta contro detta superficie frontale.
2? Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 1 in cui detta piastra di par* rete _del perfezionamento comprende una di dette pareti cooperanti e si estende sostanzialmente radialmente coestensiva con la parete opposta con cui essa coopera per definire il diffusore su tale punto, e sono inolisi mezzi di sfiato che comunicano continuamente pressione di fluido fra le superficieopposte di detta piastra per effettuare detto avvicinamento alla equalizzazione della pressione.
3* Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 2 in cui detta superficie della piastra posteriore include mezzi che definiscono una cavit? anulare che si estende radialmente in comunicazione con detti mezzi di sfiato.
4? Compressore centrifugo multistadio secondp la rivendicazione 3 in cui detti mezzi di^ sfiato comprendono una pluralit? di aperture distanziate che si estendono fra le superfici opposte di detta parete della piastra.
5? Compressore multistadio centrifugo secondo la rivendicazione 4 in cui detta parete della piastra ? posizionata in una cavit? anulare definita assialmente all ' interno di una parete anulare adiacente a detto diffusore.
6. Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 5 in cui detto almeno uno di detti stadi comprende l 'ultimo stadio di detto compressore.
7- Compressore centrifugo multistadio secondo la rivendicazione 6 in cui il compressore ? del tipo dritto passante e detta parete anulare comprende il diaframma in tale punto .
8. Compressore centrifugo multistadio se-: condo la rivendicazione 6 in cui il compressore ? del tipo dorso a dorso avente sezioni prima e seconda? detto almeno uno di detti stadi comprende l ' ultimo stadio di detta seconda sezione e detta parete anulare comprende la parete divisoria fra dette se- , zioni .
9 ? Compressore centrifugo multistadio se,condo le rivendicazioni 2? 3 o 4 includendo una plu-.. ?ralit? di elementi di fissaggio che si estendono tra-_
. _sversalmente fra detta parete della piastra e l'al-,tra di dette pareti cooperanti._per fissare detta pai
,reti discoste alla larghezza nominale di detto dif-^fusore. (
DICHIARAZIONE E PROCURA PER UNA DOMANDA DI BREVETTO
Come inventore nominato., io inoltre dichiaro che la mia residenza, l'indirizzo postale e la cittadinanza sono stati riportati sotto vicino al mio
,nome; I
,Io ritengo di essere l'originale, primo e solo inven-
-- tore degliT?'rg?m?nti^ghe sono rivendicati e per i qu ?ali si richiede un brevetto sull'invenzione intitolata:
t "STRUTTURA DI DIFFUSORE PER UN COMPRESSO-RE CENTRIFUG1-O? la cui descrizione ? allegata alla presente; 1
Io con la presente dichiaro di aver esaminato e di comprendere il contenuto della descrizione precedertemente riferita, incluse le rivendicazioni, come emendate da un qualsiasi emendamento su-riferito;
Io riconosco il mio,dovere di esporre le informazioni che sono importanti per l'esame della presente domanda in conformit? al Titolo 37? Codice delle Nor me Federali, Paragrafo 1.56(a);
.
Io.inoltre,nomino con la presente procuratori a pr?-? seguire detta domanda e a trattare tutte le prat-i-? tche ad essa inerenti presso l'Ufficio Brevetti e Mar-
I
chi interessato: -f . Edward G. Fiorito - 19.757 Patrick McCollum 29.410J | John N. Hazelwood - 18.796 William R. Peoples 25_.9?6 t Thomas P.Habbardt Jr. 25.306 _RichardL M. Byron - 26.716 Daniel Rubin _ 19^.834 _ Barry E. Deutsch 25* 328 Raymond T. Ma.jesko 20.976 Pred A. Winans_ 25*384 .Ro.y I.Van winkle_ 19.8_5_8_ John M. lorenzen 25.889 Peggy l?. Smith_ 3P.495_ Robert ?. Clamon JO?040 ?Indirizzare la corrispondenza a: Daniel Rubin, t !
- Dresser Industries, Ine
P.O. Box 718, Dallas, TX 75221 (214) 746-6922.
Io inoltre dichiaro che tutte le affermazioni fatte di mia propria conoscenza sono vere e che tutte le affermazioni fatte in base ad informazioni e fede debbono essere considerate come vere, e che inoltre queste affermazioni sono state fatte sapendo che tutte le affermazioni volontariament-e false o simili fatte con tali intenzioni sono punibili con ammenda o reclusione, oppure ambedue, in base al Paragrafo 1001 dell?Articolo 18 del Codice degli Stati . Uniti, e che tali affermazioni volontariamente,fai

Claims (1)

  1. 4se possono annullare la validit? della domanda oppure di un qualsiasi brevetto rilasciato in base, alla stessa.
    + - - - - Inventore: Helmuth.. 0... J ..a.co.b.i. . . .
    Data: 13 Settembre 1983 _
    Residenza: 285 Hamilton Averne - Olean, New York 14760 Cittadinanza; Stati Uniti d'America
    Indirizzo: come sopra. _ _ _ _
    Per traduzione conforme
    _ UN MANDATA A . ,, BA/gt.-per se e per gli aLn
    Antonio Taliercio
    &
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