[发明专利]多级离心流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及泵或压缩机等多级离心流体机械，尤其涉及多级离心机械所具有的内筒的紧固连结、保持结构。

背景技术

以往的单轴多级型的离心压缩机的例子记载在专利文献1和非专利文献1中。

在专利文献1记载的离心压缩机中，具有内筒型壳体，在该壳体的内周面上且是轴向端部附近形成有圆环状的槽。另一方面，在封闭壳体的轴向端面的头罩的外侧外周部，形成有台阶部。并且，第一共用键卡止于壳体的槽部和头罩的台阶部这两者，与该第一共用键相邻地配置的第二共用键卡止于壳体的槽。

第一、第二共用键分别沿周向分割成多个，各分割部件在径向上固定于壳体，而在轴向上没有彼此紧固连结。另外，在第一共用键部件和第二共用键部件之间作用剪切力，在径向上容许由该剪切力造成的各分割部件的少许位移。

另外，在非专利文献1记载的CO2压缩用的高压的离心压缩机中，排出压力甚至达到550bar，与专利文献1的压缩机同样地，将多个共用键卡止在形成于外侧壳体的槽中。此时，使与内侧壳体接触的共用键成为台阶型，在这一点上与专利文献1不同。

以往的涡轮机械的例子记载在专利文献2中。在其说明书所记载的具有筒型壳体的涡轮机械中，在两侧面被开放的圆筒形的外壳体的内周侧收容包含内壳体的定子和由叶轮和旋转轴构成的转子，并利用封闭部件封闭壳体的两轴端面部。此时，利用共用键将封闭部件保持于壳体。此外，在封闭部件的内侧侧面形成有环状的槽，使形成于内壳体的侧面的环状的突起与形成于外壳体的内周侧的侧面的环状的突起卡合在该环状的槽中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010－255459号公报

专利文献2:美国专利申请公开第2008/0031732号说明书

非专利文献

非专利文献1:Kidd，HAllanetal.，“UniqueCompressionSolutionsforCO2Applications”，SupercriticalCO2PowerCycleSymposium，May24－25，2011，Boulder，Colorado

发明内容

发明要解决的课题

在筒型的高压的多级离心压缩机中，由于在内部流通的工作气体是高压，所以保持在筒壳体的内部的各部件也设定为能够承受其工作压力的强度和厚度。因此，在上述各现有文献中，将各部件的轴向厚度制作在规定的制作误差内，以将各部件沿轴向无间隙地组装上的状态收容在筒型壳体的内部。组装上的包含内壳体的定子部和包含叶轮及旋转轴的转子部利用共用键部吸收各部件的制作误差并卡止于筒型的外壳体，以便能够承受高压时的变形。

像这样使用共用键，结构本身变得比较简单。但是，由于需要利用共用键部吸收各部件的制作误差，因此，对于收容在筒型的外壳体中的各部件，在已组装的状态下测定制作误差，之后，对预先设置的尺寸修正部进行二次加工，将共用键部的轴向间隙抑制在0.1mm以下的程度。

在该情况下，对于形成收容在筒壳体中的内壳体的各部件，如果不作用足够的轴向紧固连结力地、以在相互的部件之间形成微小的间隙的状态组装，则因轴向长度的测定误差而造成的共用键部的间隙的误差增大。另外，在大型的压缩机的情况下存在如下问题：引起二次加工所需要的工时的增加和成本的增加，并且根据与一次加工时的条件的不同，不能充分确保加工精度。

本发明是鉴于上述以往技术的问题而做出的，其目的在于，在高压的单轴多级型的流体机械中，当在筒型壳体上使用共用键的情况下，不需要在共用键部的用于轴向定位的二次加工。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的特征在于，在多级离心流体机械中，将多个叶轮安装于旋转轴而形成转子，具备圆筒形状的外壳体、以及与该外壳体嵌合并在与转子之间形成工作气体的流路的内壳体，具有将内壳体在外壳体的一端侧固定的共用键，内壳体具有驱动侧封头法兰、推力侧封头法兰、以及配置在驱动侧封头法兰和推力侧封头法兰之间的内筒，用第一组内筒和第二组内筒构成内筒，这些第一组内筒和第二组内筒各自由设置在周向多个位置的系紧螺栓紧固连结，并且，用多个连结部件将设置在各自的外周部的槽部间连结。

并且在该特征中，优选地，连结部件是截面字型，固定在形成于第一、第二组内筒中的一方的内筒的槽中，并沿轴向具有间隙地嵌合在形成于另一方的内筒的槽中，间隙的大小优选是内壳体的轴向制作误差以上。