[發明專利]具有磁軸承冷卻的渦輪機系統和方法

有效

• 申請號: 201811013640.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109424375B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: D.菲奧拉文蒂;G.尤里斯奇;P.迪菲斯塔;G.薩薩內利
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內技術股份有限公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D15/10;F01D25/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡宗鑫;傅永霄

1.一種渦輪機系統(1；101)，包括：

構造用于處理過程流體的至少一個渦輪機(3；103)，其包括具有渦輪機軸(9；115)的渦輪機轉子(7；113)，所述渦輪機軸(9；115)具有第一軸端部(9.1；115.1)和第二軸端部(9.2；115.2)，所述渦輪機軸(9；115)由主動磁軸承(13,15,17；117,119,121)支承，以在渦輪機殼體(11；112)中旋轉，且所述第一軸端部(9.1；115.1)延伸到所述渦輪機殼體(11；112)外部；

至少一個旋轉式機器(5；105)，其傳動地聯接于所述第一軸端部(9.1；115.1)；其中，所述旋轉式機器(5；105)包括旋轉式機器殼體(6；106)，其與所述渦輪機殼體(11；112)分離；并且其中，在所述渦輪機殼體(11；112)與所述旋轉式機器殼體(6；106)之間延伸的軸系(40；104)傳動地連接所述渦輪機(3；103)和所述旋轉式機器(5；105)；

第一閉合的冷卻回路(56；133)，其適用于使冷卻流體在其中循環并且流體地聯接于所述主動磁軸承(13,15,17；117,119,121)中的至少一個以從其中去除熱；所述第一閉合的冷卻回路(56；133)包括冷卻流體葉輪(57；131)，所述冷卻流體葉輪(57；131)安裝在所述渦輪機軸(9；115)上，以隨渦輪機軸(9；115)旋轉，并且適用于使所述冷卻流體在所述第一閉合的冷卻回路(56；133)中循環；并且其中，所述第一閉合的冷卻回路(56；133)還包括至少一個熱交換器(59；135)，所述熱交換器(59；135)適用于從所述冷卻流體去除熱；以及

第二閉合的冷卻回路，其構造用于使冷卻流體在其中循環且流體地聯接于所述旋轉式機器，所述第二閉合的冷卻回路包括循環風扇以便于循環從所述第二閉合的冷卻回路進入所述旋轉式機器殼體的冷卻流體從而冷卻所述旋轉式機器，

其中，所述第一閉合的冷卻回路與所述第二閉合的冷卻回路在流體方面分離，且由所述渦輪機處理的過程流體不同于分別地供應至所述第一閉合的冷卻回路和所述第二閉合的冷卻回路并在所述第一閉合的冷卻回路和所述第二閉合的冷卻回路中循環的冷卻流體。

2.根據權利要求1所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述冷卻流體為惰性流體或與所述主動磁軸承(13,15,17；117,119,121)相容的流體。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述渦輪機系統(1；101)包括密封布置(25,27；122,124)，所述密封布置(25,27；122,124)適用于將所述第一閉合的冷卻回路(56；133)與包含所述過程流體的所述渦輪機(3；103)的內部容積在流體方面分離。

4.根據前述權利要求1至2中任一項所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述第一閉合的冷卻回路(56；133)與支承所述渦輪機軸(9；115)的所有主動磁軸承(13,15,17；117,119,121)流體地聯接。

5.根據前述權利要求1至2中任一項所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述冷卻流體葉輪(57；131)安裝在所述渦輪機轉子(7；113)的與所述第一軸端部(9.1；115.1)相反的側部上。

6.根據前述權利要求1至2中任一項所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述冷卻流體葉輪(57；131)懸垂地安裝在所述第二軸端部(9.2；115.2)處。

7.根據前述權利要求1至2中任一項所述的渦輪機系統(1；101)，其特征在于，所述旋轉式機器(5；105)為電機。

8.根據前述權利要求1至2中任一項所述的渦輪機系統(1)，其特征在于，所述渦輪機(3)為從動渦輪機，并且其中所述旋轉式機器為功率生成機器，其適用于驅動所述從動渦輪機(3)。

9.根據權利要求8所述的渦輪機系統(1)，其特征在于，所述渦輪機(3)為壓縮機和泵中的一個。