[发明专利]具有磁轴承冷却的涡轮机系统和方法

权利要求书

1.一种涡轮机系统(1；101)，包括：

构造用于处理过程流体的至少一个涡轮机(3；103)，其包括具有涡轮机轴(9；115)的涡轮机转子(7；113)，所述涡轮机轴(9；115)具有第一轴端部(9.1；115.1)和第二轴端部(9.2；115.2)，所述涡轮机轴(9；115)由主动磁轴承(13,15,17；117,119,121)支承，以在涡轮机壳体(11；112)中旋转，且所述第一轴端部(9.1；115.1)延伸到所述涡轮机壳体(11；112)外部；

至少一个旋转式机器(5；105)，其传动地联接于所述第一轴端部(9.1；115.1)；其中，所述旋转式机器(5；105)包括旋转式机器壳体(6；106)，其与所述涡轮机壳体(11；112)分离；并且其中，在所述涡轮机壳体(11；112)与所述旋转式机器壳体(6；106)之间延伸的轴系(40；104)传动地连接所述涡轮机(3；103)和所述旋转式机器(5；105)；

第一闭合的冷却回路(56；133)，其适用于使冷却流体在其中循环并且流体地联接于所述主动磁轴承(13,15,17；117,119,121)中的至少一个以从其中去除热；所述第一闭合的冷却回路(56；133)包括冷却流体叶轮(57；131)，所述冷却流体叶轮(57；131)安装在所述涡轮机轴(9；115)上，以随涡轮机轴(9；115)旋转，并且适用于使所述冷却流体在所述第一闭合的冷却回路(56；133)中循环；并且其中，所述第一闭合的冷却回路(56；133)还包括至少一个热交换器(59；135)，所述热交换器(59；135)适用于从所述冷却流体去除热；以及

第二闭合的冷却回路，其构造用于使冷却流体在其中循环且流体地联接于所述旋转式机器，所述第二闭合的冷却回路包括循环风扇以便于循环从所述第二闭合的冷却回路进入所述旋转式机器壳体的冷却流体从而冷却所述旋转式机器，

其中，所述第一闭合的冷却回路与所述第二闭合的冷却回路在流体方面分离，且由所述涡轮机处理的过程流体不同于分别地供应至所述第一闭合的冷却回路和所述第二闭合的冷却回路并在所述第一闭合的冷却回路和所述第二闭合的冷却回路中循环的冷却流体。

2.根据权利要求1所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述冷却流体为惰性流体或与所述主动磁轴承(13,15,17；117,119,121)相容的流体。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述涡轮机系统(1；101)包括密封布置(25,27；122,124)，所述密封布置(25,27；122,124)适用于将所述第一闭合的冷却回路(56；133)与包含所述过程流体的所述涡轮机(3；103)的内部容积在流体方面分离。

4.根据前述权利要求1至2中任一项所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述第一闭合的冷却回路(56；133)与支承所述涡轮机轴(9；115)的所有主动磁轴承(13,15,17；117,119,121)流体地联接。

5.根据前述权利要求1至2中任一项所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述冷却流体叶轮(57；131)安装在所述涡轮机转子(7；113)的与所述第一轴端部(9.1；115.1)相反的侧部上。

6.根据前述权利要求1至2中任一项所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述冷却流体叶轮(57；131)悬垂地安装在所述第二轴端部(9.2；115.2)处。

7.根据前述权利要求1至2中任一项所述的涡轮机系统(1；101)，其特征在于，所述旋转式机器(5；105)为电机。

8.根据前述权利要求1至2中任一项所述的涡轮机系统(1)，其特征在于，所述涡轮机(3)为从动涡轮机，并且其中所述旋转式机器为功率生成机器，其适用于驱动所述从动涡轮机(3)。

9.根据权利要求8所述的涡轮机系统(1)，其特征在于，所述涡轮机(3)为压缩机和泵中的一个。