專利名稱：帶有組合式粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置的方法和機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題的實施例一般地涉及方法和系統(tǒng)，并且更特別地，涉及用于分布 粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置從而用于操縱渦輪機械中的冷卻流的機構(gòu)和技術(shù)。
背景技術(shù)：
在過去的幾年中，隨著化石燃料價格的提高，已經(jīng)極大地提高了開發(fā)用于海底化 石燃料提取中所使用的海底壓縮機的興趣。如圖1中所示，海底油/氣提取系統(tǒng)10部分地 設(shè)置在海床12上，靠近從中提取油的油井14。該系統(tǒng)可包括各種構(gòu)件16 (例如防噴器和用 于保持油井壓力和完整性以防壓力突變的其它已知設(shè)備)和壓縮機18，壓縮機可用于將油 井14提取的油/氣泵送至表面20，從而將油/氣收集在可浮動于油井14之上的船22中。 油/氣通過升管M從壓縮機18泵送至船22。為了產(chǎn)生用于將油/氣泵送至表面20所需 要的壓力，馬達26驅(qū)動壓縮機18，馬達通過鏈路觀直接連接在壓縮機18上。然而，支撐壓 縮機18的軸(未顯示)的軸承由于轉(zhuǎn)子的高轉(zhuǎn)速而可能形成極大的熱量，為了壓縮機18 的正確運轉(zhuǎn)需要除去該熱量。另外，需要冷卻馬達沈，因為累積在馬達沈中的熱量在運轉(zhuǎn) 期間可能相當(dāng)大。出于這個原因，壓縮機18可使被壓縮的流體(例如來自壓縮機出口的氣體)的一 部分轉(zhuǎn)向，以冷卻壓縮機18的軸承和馬達沈的部件。轉(zhuǎn)向的流體可在壓縮機18和馬達26 之間分流，并且用于冷卻馬達沈的轉(zhuǎn)向的流體的部分可通過專用管道30而從壓縮機18供 給至馬達沈處，如圖1中所示。然而，轉(zhuǎn)向的流體可能包括污物或外來粒子(雜質(zhì))，其在壓縮機18和/或馬達 26的內(nèi)部，特別是它們的軸承內(nèi)部是不希望的。出于這個原因，可在冷卻壓縮機18和/或 馬達26的軸承之前使用過濾器或灰塵去除裝置清潔轉(zhuǎn)向的流體。例如，在授予Anderson 等人的美國專利No. 7，311，741和授予Baigas5Jr的美國專利No. 3，907，671中公開了此類 用于去除灰塵和/或粒子的裝置，其全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。圖1中所顯示的系統(tǒng)10可包括流量調(diào)節(jié)裝置(未顯示)，其控制供給至壓縮機18 的軸承和馬達26的軸承的流體的體積。根據(jù)使用系統(tǒng)10所處的各種條件，此轉(zhuǎn)向的流體 體積(至壓縮機18或馬達沈)隨時間而變化。流量調(diào)節(jié)裝置傳統(tǒng)上與灰塵去除裝置是分 離的，因為灰塵去除裝置放置在壓縮機18的外部。此外，傳統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)于壓縮機 18的殼體內(nèi)深處，難以從外部接近的位置。因而，在壓縮機的運轉(zhuǎn)過程中為了更改流量調(diào)節(jié)裝置以應(yīng)付不可測的變化，必須 使整個壓縮機18脫離海床12，帶至干燥設(shè)施處的表面，之后必須拆卸壓縮機18，從而可接 觸到流量調(diào)節(jié)裝置，并用另一合適的流量調(diào)節(jié)裝置進行更換。備選地，保留相同的流量調(diào)節(jié) 裝置，但在流量調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部提供各種具有不同孔口的活動的環(huán)形元件，以更改流體的流 量。一旦在干燥的設(shè)施處拆卸壓縮機18，因為流量調(diào)節(jié)裝置至壓縮機的殼體以及壓縮機內(nèi) 部或外部的灰塵去除裝置的多重連接，要花費半天至三天的時間以達到并去除壓縮機的流 量調(diào)節(jié)裝置。因而，維護人員需要到達壓縮機內(nèi)部，并使流量調(diào)節(jié)裝置與壓縮機的殼體及粒子分離裝置分離，從而改變流量調(diào)節(jié)裝置。這種費時的操作導(dǎo)致了石油提取系統(tǒng)10的運轉(zhuǎn)的臨時暫停，這意味著生產(chǎn)損失。 因而，為了根據(jù)系統(tǒng)10的運轉(zhuǎn)條件改變流量調(diào)節(jié)裝置而停止系統(tǒng)10的整體運轉(zhuǎn)兩天或三 天是不合適的。因此，需要提供避免之前所述問題和缺陷的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個示范性實施例，有一種渦輪機械，其包括殼體、附接在殼體內(nèi)部的壓縮機 以及冷卻系統(tǒng)，該壓縮機具有由軸承支撐的軸，冷卻系統(tǒng)安裝在殼體內(nèi)部，并且構(gòu)造成用冷 卻流體冷卻壓縮機的軸承。冷卻系統(tǒng)包括構(gòu)造成使粒子與冷卻流體分離的粒子分離裝置， 以及與粒子分離裝置流體連通、而不接觸粒子分離裝置并構(gòu)造成調(diào)節(jié)冷卻流體的流量調(diào)節(jié) 裝置。流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在粒子分離裝置附近，位于殼體的壁中。根據(jù)另一示范性實施例，有一種系統(tǒng)，其包括殼體、附接在殼體內(nèi)部的機器以及冷 卻系統(tǒng)，該機器具有由軸承支撐的軸，冷卻系統(tǒng)安裝在殼體內(nèi)部并構(gòu)造成用冷卻流體冷卻 機器的軸承。冷卻系統(tǒng)包括構(gòu)造成使粒子與冷卻流體分離的粒子分離裝置，以及與粒子分 離裝置保持流體連通、而不接觸粒子分離裝置并構(gòu)造成調(diào)節(jié)冷卻流體的流量調(diào)節(jié)裝置。流 量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在粒子分離裝置附近，位于殼體的壁中。根據(jù)又一示范性實施例，有一種用于裝配具有殼體的渦輪機械的方法。該方法包 括將壓縮機附接到殼體的內(nèi)部，壓縮機具有由軸承支撐的軸，并且將冷卻系統(tǒng)連接到殼體 的內(nèi)部，冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成用冷卻流體冷卻壓縮機的軸承。冷卻系統(tǒng)包括構(gòu)造成使粒子與冷 卻流體分離的粒子分離裝置，以及與粒子分離裝置保持流體連通而不接觸粒子分離裝置的 流量調(diào)節(jié)裝置。


結(jié)合在本說明書中并組成本說明書一部分的附示了一個或多個實施例，并且 與說明一起解釋這些實施例。圖中圖1是傳統(tǒng)的近海石油提取系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)一個示范性實施例的壓縮機的示意圖；圖3是根據(jù)一個示范性實施例的設(shè)置在圖2的壓縮機內(nèi)部的粒子分離裝置和流量 調(diào)節(jié)裝置的示意圖；圖4是根據(jù)另一示范性實施例的粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置的示意圖；圖5是示意圖，其圖示了根據(jù)一個示范性實施例的粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置 的流動路徑；圖6是示意圖，其圖示了根據(jù)一個示范性實施例的粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置 之間的接觸；圖7是示意圖，其圖示了根據(jù)一個示范性實施例的圖6的接觸的截面圖；和圖8是流程圖，其顯示了根據(jù)一個示范性實施例的用于裝配流量調(diào)節(jié)裝置的步驟。
具體實施例方式以下參照附圖描述示范性實施例。不同圖中的相同的標(biāo)號指示相同或相似的元 件。以下詳細描述并不限制本發(fā)明。相反，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來限定。出于簡 單起見，以下實施例將參照海底壓縮機的術(shù)語和結(jié)構(gòu)進行論述。然而，接下來論述的實施例 并不局限于這些壓縮機，而是可應(yīng)用于為了冷卻目的而需要供給清潔的流體流的其它壓縮 機或機器。整個說明書中對“某一實施例”或“一個實施例”的表述意味著結(jié)合實施例所述的 特殊的特性、結(jié)構(gòu)或特征包括在本公開主題的至少一個實施例中。因而，出現(xiàn)在整個說明書 的各個地方的短語“在某一實施例中”或“在一個實施例中”并不一定都是指相同的實施例。 此外，在一個或多個實施例中可將特殊的特性、結(jié)構(gòu)或特征以任何合適的方式組合起來。根據(jù)圖2中所示的一個示范性實施例，新穎的壓縮機38具有殼體40 (圖中不 按比例地部分顯示)和本領(lǐng)域中已知并因而未圖示的各種構(gòu)件。所關(guān)心的構(gòu)件之一是 粒子分離裝置42，其構(gòu)造成通過本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解的慣性效應(yīng)或其它原理而使 污物/粒子與流體流分離(參見例如《(氣溶膠科學(xué)》37 (2006) 1016-1023的Kim等人的 "Characterization of a particle trap impactor，，,其全部內(nèi)容通過弓丨用而結(jié)合在本文 中)。圖2中還顯示了與粒子分離裝置42流體地連通的流量調(diào)節(jié)裝置44，如將在后文中進 行論述。粒子分離裝置42和流量調(diào)節(jié)裝置44均部分地設(shè)置在形成于殼體40的孔中，如后 面將進行論述。粒子分離裝置42具有輸入46，通過該輸入使流體流從壓縮機的輸出轉(zhuǎn)向而 用于冷卻圖1中所示的壓縮機38和/或馬達沈的軸承(未顯示)。圖2顯示粒子分離裝置42附接在殼體40的部件48上或壓縮機38的另一構(gòu)件上， 例如殼體40的壁40b中的孔40c。圖3顯示了粒子分離裝置42的更詳細的視圖。更具體 地說，轉(zhuǎn)向流體通過輸入46進入第一腔室50，之后該轉(zhuǎn)向的流體到達縮窄的通道52，在該 通道中，流體在進入通道53和第二腔室M之前與夾帶在流體中的粒子一起得到加速。此 第二腔室M具有孔56，該孔56與壓縮機38的殼體40的內(nèi)部相通。由于轉(zhuǎn)向流體的加速以及污物粒子和流體粒子的不同的動量，并且圖2中通常作 為雜質(zhì)IM所示的粒子和/或灰塵比流體本身更重，所以該流動從方向A到方向B反向(見 圖3和圖5)，同時大多數(shù)雜質(zhì)IM由于其慣性而保持其原始方向A。因而，雜質(zhì)IM與流分離， 并且累積在孔56附近，以便其通過第二腔室M而逐漸地離開粒子分離裝置42，在殼體40 的內(nèi)部形成一堆雜質(zhì)IM1，如圖2中所示。返回到圖2，注意粒子分離裝置42的孔56面向壓縮機38的底部區(qū)域58。換句話 說，圖2顯示壓縮機38位于橫向側(cè)面上而非其操作位置中。在操作時，壓縮機38布置成使 得底部區(qū)域58面向/接觸設(shè)施的底板。這由重力矢量g圖示。因此，累積在粒子分離裝置 42內(nèi)部的雜質(zhì)通過孔56而落向壓縮機38的底部區(qū)域58。壓縮機38的底部區(qū)域58可通 過螺釘60或本領(lǐng)域中其它已知的機構(gòu)而連接在殼體40上。如圖2中所示的壓縮機38的 位置是拆卸壓縮機時所使用的維修位置，即底部區(qū)域58被除去，以便接近粒子分離裝置42 和壓縮機38的其它構(gòu)件。返回到圖3，一旦轉(zhuǎn)向的流體流已經(jīng)從方向A變化至方向B，則轉(zhuǎn)向的流體流進入 第三腔室60，并到達一個或多個通道61。圖3只顯示了一個通道，然而在一個實施例中，粒 子分離裝置可具有2個至20個通道61。由于粒子分離裝置42的側(cè)面部分上的一個或多個孔62以及流量調(diào)節(jié)裝置44的相對應(yīng)的孔64，現(xiàn)在清除了雜質(zhì)的轉(zhuǎn)向的流體流將進入流量 調(diào)節(jié)裝置44而流入到腔室66。然而，因為粒子分離裝置42不與流量調(diào)節(jié)裝置44直接接 觸，所以如圖4中所示，在進入流量調(diào)節(jié)裝置44中之前，離開孔62的清潔的流體的一部分 可進入腔室40d。如圖4中所示，殼體40、粒子分離裝置42的一部分和流量調(diào)節(jié)裝置44的 一部分限定了腔室40d。還如圖4中所示，腔40d可構(gòu)造成具有兩個孔Hl和H2。這兩個孔Hl和H2可布置成使得孔的軸線基本上相互垂直。根據(jù)應(yīng)用，兩個軸線 之間的角度可不同于90度。另外，孔Hl和H2可具有這樣的直徑，以便緊密地容納粒子分 離裝置42和流量調(diào)節(jié)裝置44，從而防止清潔流體的泄漏。然而，在一個示范性實施例中， 泄漏可能從腔室40d發(fā)生。圖4中所示的孔Hl和H2對應(yīng)于圖2中所示的孔40c。在一個 示范性實施例中，孔Hl和H2之間的距離如此計算，使得當(dāng)將粒子分離裝置42和流量調(diào)節(jié) 裝置44都插入殼體40中時，粒子分離裝置42不與流量調(diào)節(jié)裝置44相接觸。在又一示范 性裝置中，插入流量調(diào)節(jié)裝置44使得一端留在殼體40之外，并且另一端延伸到成形于殼體 40內(nèi)的腔室40f中(見圖幻。根據(jù)此示范性實施例，留在殼體40之外的流量調(diào)節(jié)裝置的 末端可利用合適的管道而連接到馬達沈上(見圖1)。粒子分離裝置42可設(shè)置成使得中 間部分處于殼體40的壁中，而末端處于腔室40f中。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認識到的那 樣，其它布置也是可行的。仍然參看圖3，來自腔室66的清潔的轉(zhuǎn)向的流體流分成第一流和第二流，第一流 朝著例如壓縮機的軸承方向而離開孔68，而第二流朝著例如圖1中所示的馬達沈的方向而 離開孔70。這些孔68和70預(yù)定用于各個流量調(diào)節(jié)裝置44，并且壓縮機38的操作上的變 化需要完全除去流量調(diào)節(jié)裝置44，并且用新的流量調(diào)節(jié)裝置或舊的但具有不同尺寸孔的流 量調(diào)節(jié)裝置來更換，其將在后文中進行論述。然而，因為流量調(diào)節(jié)裝置44不附接在粒子分 離裝置42上，所以此操作比傳統(tǒng)裝置更為快速。返回到圖2，流量調(diào)節(jié)裝置44顯示為具有接口 72，接口 72包括例如凸緣74和凸 緣80和其他構(gòu)件。接下來論述的用于將流量調(diào)節(jié)裝置44附接到殼體40上的機構(gòu)還可應(yīng) 用于粒子分離裝置42。凸緣74可通過例如螺釘76而連接到凸緣80上，凸緣80是接口 72 的一部分。凸緣74和80覆蓋了形成于殼體側(cè)面40a上的孔78。壓縮機38的側(cè)面40a中 的孔78可尺寸設(shè)置成容許在不打開壓縮機38的底部區(qū)域58的情況下除去整個流量調(diào)節(jié) 裝置44。凸緣80可利用螺釘82而附接在殼體40的側(cè)面40a上。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員 將理解的那樣，可使用其它機構(gòu)將流量調(diào)節(jié)裝置44固定在殼體40的側(cè)面40a上圖4顯示了粒子分離裝置42和流量調(diào)節(jié)裝置44的整個視圖，其中盡管流量調(diào)節(jié) 裝置44設(shè)于粒子分離裝置42附近，也沒有用于將粒子分離裝置42與流量調(diào)節(jié)裝置44連 接在一起的機械連接，即螺栓、螺釘或其它連接裝置。一組箭頭指示通過粒子分離裝置42、 腔室40d和流量調(diào)節(jié)裝置44的流體流，并且還指示通過粒子分離裝置42的污物粒子流。 因此，參照圖2，當(dāng)壓縮機38處于干燥設(shè)施中，并且出于各種目的必須改變流量調(diào)節(jié)裝置44 時，可不必除去壓縮機38的底部區(qū)域58，而只需要隨流量調(diào)節(jié)裝置44 一起除去位于殼體 40的側(cè)面40a上的凸緣80。此操作可從壓縮機38的外部來執(zhí)行，因為通過凸緣80容易接 近流量調(diào)節(jié)裝置44。這樣，用另一流量調(diào)節(jié)裝置更換流量調(diào)節(jié)裝置44或孔68和70的變化 可將更換時間從12至48小時減少至2至3小時，因為只需要除去一對螺栓82來除去凸緣 74和80以及流量調(diào)節(jié)裝置44。
根據(jù)一個示范性實施例，用于修改/改變流量調(diào)節(jié)裝置44的此減少的接近時間可 通過使流量調(diào)節(jié)裝置44經(jīng)由接口 72僅僅連接在壓縮機38的側(cè)面40a上，并且通過將流量 調(diào)節(jié)裝置44和粒子分離裝置42彼此鄰近放置但不將流量調(diào)節(jié)裝置44機械地連接到粒子 分離裝置42上來實現(xiàn)。這里，應(yīng)該懂得表述“不將流量調(diào)節(jié)裝置44機械地連接在粒子分離 裝置42上”意味著不使用螺栓、螺釘或其它機械方式將這兩個裝置彼此連接起來。然而，此 表述不排除這兩個裝置之間的直接接觸或這兩個裝置的互鎖。在這方面，圖3和圖4顯示 了粒子分離裝置42流體地連接在流量調(diào)節(jié)裝置44上，因為粒子分離裝置42的孔62與流 量調(diào)節(jié)裝置44的孔64相通。圖5中更詳細地顯示了穿過粒子分離裝置42和流量調(diào)節(jié)裝置44的流動路徑。根 據(jù)此示范性實施例，來自壓縮機38的轉(zhuǎn)向的流體流在入口 46處進入粒子分離裝置42，并且 沿著箭頭A的方向移動至第二腔室M，和/或直接沿著箭頭C移動至通道61，而不穿過通 道53。圖4顯示了可在通道周圍設(shè)置多個通道61。流體流的一部分可沿方向A流動，并且 在與第二腔室M的壁58相互作用之后改變其方向，如箭頭B所示，并返回到粒子分離裝置 42的第三腔室60中。清潔的流體流從此腔室沿著箭頭C和箭頭D流向通道61。粒子分離 裝置42的通道61與腔室40d相通，且之后與流量調(diào)節(jié)裝置44的孔64相通，并且流體流沿 著箭頭E流入流量調(diào)節(jié)裝置44。這里，流體流分流，并且其一部分沿著箭頭F流向壓縮機 38的軸承，而流體流的剩余部分沿著箭頭G流向馬達沈。由流量調(diào)節(jié)裝置44操縱的流體 的示例可以是石油化學(xué)工業(yè)或油氣工業(yè)中所使用和/或所生產(chǎn)的任何氣體。本文論述的新 穎的系統(tǒng)還可使用其它氣體和液體?，F(xiàn)在將參照圖3和圖5來解釋上面論述的一個或多個示范性實施例的優(yōu)勢。圖3 顯示清潔的流體流從粒子分離裝置42提供至流量調(diào)節(jié)裝置44的腔室66中。在這個階段， 取決于粒子分離裝置42的效率，清潔的流體流可能仍然包含雜質(zhì)。圖2中所示的這些雜質(zhì) IM2(灰塵、外來粒子等等)可隨著時間而累積在流量調(diào)節(jié)裝置44的腔室66中(也參見圖 2)。流量調(diào)節(jié)裝置44可操縱預(yù)定量的雜質(zhì)IM2。然而，更大量的雜質(zhì)將影響流量調(diào)節(jié)裝置 44的操作，例如減少流體流量，其可能由于缺乏恰當(dāng)?shù)睦鋮s而導(dǎo)致壓縮機的軸承損傷或?qū)?馬達26的損傷。因而，為了防止這些問題，根據(jù)一個示范性實施例，在不拆卸整個壓縮機的條件下 可輕易地從壓縮機38上除去流量調(diào)節(jié)裝置44，并檢查雜質(zhì)。流量調(diào)節(jié)裝置44中的大量的 雜質(zhì)IM2 (見圖2、還提示壓縮機38的底部區(qū)域58中存在甚至更大量的雜質(zhì)IMl。因而，流 量調(diào)節(jié)裝置44的去除“告訴”維護人員何時拆卸壓縮機38(即除去底部區(qū)域58)，這是費時 的操作。換句話說，快速檢查流量調(diào)節(jié)裝置44的能力可延遲對拆卸壓縮機38的需求。接下來論述在已經(jīng)從殼體40上拆卸下流量調(diào)節(jié)裝置44和粒子分離裝置42之后， 流量調(diào)節(jié)裝置44如何與粒子分離裝置42相配合。如上面已經(jīng)論述的那樣，必須根據(jù)壓縮 機38的操作而不時改變流量調(diào)節(jié)裝置44。在已經(jīng)除去現(xiàn)有的流量調(diào)節(jié)裝置44之后，在此 示例中假設(shè)必須重新安裝相同的流量調(diào)節(jié)裝置44。圖6顯示粒子分離裝置42具有被平面 92分隔開的一個或多個孔62。這些元件62和92形成于粒子分離裝置42上，位于容納流 量調(diào)節(jié)裝置44的特殊區(qū)域94和96之間。分開特殊區(qū)域94和96的距離D等于或大于流 量調(diào)節(jié)裝置44的外徑d。另外，區(qū)域94和96可具有比被這兩個區(qū)域夾在中間的粒子分離 裝置42的區(qū)域(即由孔62和平面92限定的區(qū)域)更高的直徑(高度)。當(dāng)粒子分離裝置42被引入到相應(yīng)的孔Hl中時，更高的直徑區(qū)域94和96可用于密封腔室40d，如圖4中所示 ο在一個示范性實施例中，粒子分離裝置42不與流量調(diào)節(jié)裝置44相接觸。該特征 可通過將這些裝置連接到預(yù)定的孔、托架、凸緣或固定于殼體40上的其它連接機構(gòu)上來實 現(xiàn)。例如，圖2中的孔80和部件48可定位在殼體40中，使得當(dāng)裝置42和44連接到它們 上時，裝置42和44處于圖6和圖7所示的正確位置上，而沒有彼此相接觸。備選地，類似 于裝置44，可將裝置42附接到形成于殼體40的壁40b和/或壁40e中的一個或多個孔Hl 上。因而，孔Hl和H2的軸線可相對于殼體40定位成用來實現(xiàn)裝置42和44的精確對準(zhǔn)。 在一個示范性實施例中，孔Hl和H2的軸線基本上相互垂直。根據(jù)一個示范性實施例，并且如圖6和圖7中所示，盡管裝置42具有多個孔62，但 只有一些孔62直接面向裝置44。換句話說，清潔的流體從裝置42離開孔62而進入殼體 40的腔室40d中，并且清潔的流體從那里通過一個或多個孔64而進入裝置44中。因而，為 了維修目的可獨立地從腔40中除去裝置42和44。圖7還顯示了墊圈100，該墊圈100可放置在凸緣74的凹槽中，用于確保無泄漏地 關(guān)閉壓縮機38的殼體40的側(cè)面40a中的孔78 (見圖幻。另外，圖7顯示了具有孔68 (第 二孔)的第一環(huán)形元件102，以及具有孔70 (第三孔)的第二環(huán)形元件。根據(jù)一個示范性實 施例，第一環(huán)形元件102和第二環(huán)形元件104活動地附接在流量調(diào)節(jié)裝置44上，并且根據(jù) 需要通過簡單改變這些元件可調(diào)整流向軸承和馬達的流體流量。根據(jù)圖8中所示的一個示范性實施例，有一種用于裝配具有殼體的渦輪機械的方 法。該方法包括將壓縮機附接到殼體內(nèi)部的步驟800，壓縮機具有由軸承支撐的軸，以及將 冷卻系統(tǒng)附接到殼體內(nèi)部的步驟802，冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成用冷卻流體冷卻壓縮機的軸承。冷卻 系統(tǒng)包括構(gòu)造成使粒子與流體流分離的粒子分離裝置，以及與粒子分離裝置成流體連通、 而不與粒子分離裝置相接觸并構(gòu)造成調(diào)節(jié)流體流量的流量調(diào)節(jié)裝置。用于上述方法的備選或額外的步驟包括以下一個或多個步驟利用第一端區(qū)域?qū)?流量調(diào)節(jié)裝置連接到殼體上；保持流量調(diào)節(jié)裝置不通過任何機械方式連接在粒子分離裝置 上；使流量調(diào)節(jié)裝置的至少第一孔與粒子分離裝置的一個或多個孔流體連通，以接受冷卻 流體；通過第二孔將冷卻流體的一部分引向壓縮機的軸承；通過第三孔將冷卻流體的剩余 部分引向馬達；和/或?qū)⒔涌谔砑又亮髁空{(diào)節(jié)裝置，以便通過保持機構(gòu)而連接到殼體的側(cè) 面開口上。上面實施例中所論述的渦輪機械可具有流量調(diào)節(jié)裝置，其帶有構(gòu)造成通過保持機 構(gòu)而連接到殼體的側(cè)面開口上的接口。備選地，渦輪機械的保持機構(gòu)是螺栓或螺釘，而接口 是凸緣。對于渦輪機械的又另一種可能性是使流量調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成通過僅僅除去接口即可 從殼體中去除流量調(diào)節(jié)裝置。所公開的示范性實施例提供了用于輕易地改變設(shè)于系統(tǒng)中的流量調(diào)節(jié)裝置的方 法和系統(tǒng)。應(yīng)該懂得本說明書并不意圖限制本發(fā)明。相反，這些示范性實施例意圖覆蓋包 括在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精髓和范圍內(nèi)的備選例、改型和等價物。此外，在示 范性實施例的詳細說明中，為了提供對本發(fā)明的完整理解闡述了許多特定的細節(jié)。然而，本 領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，可在沒有此類特定細節(jié)的條件下實踐各種實施例。雖然在特別組合的實施例中描述了本示范性實施例的特征和元件，但是各個特征或元件可不與實施例中的其它特征和元件一起使用，或者以具有或不具有本文公開的其它 特征和元件的各種組合來使用。 本文使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還可使本領(lǐng)域中的技術(shù)人員實 踐本發(fā)明，包括制造和利用任何裝置或系統(tǒng)，并執(zhí)行任何所結(jié)合方法。本發(fā)明的可專利范圍 由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域中的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具 有并非不同于權(quán)利要求字面語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括權(quán)利要求字面語言中的等效 結(jié)構(gòu)元件，那么這些其它示例都屬于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪機械，包括 殼體；附接在所述殼體的內(nèi)部的壓縮機，該海底壓縮機具有由軸承支撐的軸；和 冷卻系統(tǒng)，其安裝在所述殼體的內(nèi)部，并構(gòu)造成用冷卻流體冷卻所述壓縮機的軸承，所 述冷卻系統(tǒng)包括，粒子分離裝置，其構(gòu)造成使粒子與所述冷卻流體分離，和流量調(diào)節(jié)裝置，其在不接觸所述粒子分離裝置的條件下與所述粒子分離裝置流體地連 通，并且構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述冷卻流體，其中所述流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述殼體的壁內(nèi)的所述 粒子分離裝置附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機械，其特征在于，所述粒子分離裝置和所述流量調(diào)節(jié) 裝置的部分設(shè)于所述殼體的所述壁內(nèi)，使得形成于所述部分中的孔彼此流體地連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪機械，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)裝置具有附接在所述 殼體上的第一端區(qū)域，以及面向所述粒子分離裝置而不接觸所述粒子分離裝置的第二端區(qū) 域，并且在所述殼體的壁內(nèi)在所述粒子分離裝置和所述流量調(diào)節(jié)裝置之間形成腔室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪機械，其特征在于，所述腔室被所述粒子分離裝置和所 述流量調(diào)節(jié)裝置密封，使得大多數(shù)所述冷卻流體不被泄漏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機械，其特征在于，所述粒子分離裝置設(shè)于所述殼體中 的第一孔中，而所述流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)于所述殼體中的第二孔中，使得所述粒子分離裝置不 接觸所述流量調(diào)節(jié)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機械，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)裝置具有第一孔、第二 孔和第三孔，所述第一孔與所述粒子分離裝置的一個或多個孔流體地連通以接受所述冷卻 流體，所述第二孔將所述冷卻流體的一部分引向所述壓縮機的所述軸承，而所述第三孔將 所述冷卻流體的剩余部分引向所述馬達。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機械，其特征在于，所述第二孔的直徑不同于所述第三 孔的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機械，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)裝置包括第一環(huán)形元件，其具有所述第二孔并構(gòu)造成附接在所述流量調(diào)節(jié)裝置的第一端上；和 第二環(huán)形元件，其具有所述第三孔并構(gòu)造成附接在所述流量調(diào)節(jié)裝置的第二端上。
9.一種系統(tǒng)，包括 殼體；附接在所述殼體的內(nèi)部的機器，所述機器具有由軸承支撐的軸；和 冷卻系統(tǒng)，其安裝在所述殼體的內(nèi)部，并構(gòu)造成用冷卻流體冷卻所述機器的軸承，所述 冷卻系統(tǒng)包括，粒子分離裝置，其構(gòu)造成使粒子與所述冷卻流體分離，和流量調(diào)節(jié)裝置，其在不接觸所述粒子分離裝置的條件下與所述粒子分離裝置流體地連 通，并且構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述冷卻流體，其中所述流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在所述殼體的壁內(nèi)的所述 粒子分離裝置附近。
10.一種用于裝配具有殼體的渦輪機械的方法，所述方法包括將壓縮機附接到所述殼體的內(nèi)部，所述壓縮機具有由軸承支撐的軸；和將冷卻系統(tǒng)附接到所述殼體的內(nèi)部，所述冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成用冷卻流體冷卻所述壓縮機 的軸承，附接所述冷卻系統(tǒng)的步驟包括，通過所述殼體插入粒子分離裝置，使得所述粒子分離裝置的一部分保持與所述殼體的 壁接觸，所述粒子分離裝置構(gòu)造成從所述冷卻流體中分離出粒子，和通過所述殼體插入流量調(diào)節(jié)裝置，使得所述流量調(diào)節(jié)裝置的一部分保持與所述殼體的 所述壁接觸，并與所述粒子分離裝置的部分形成腔，所述流量調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成與所述粒子 分離裝置流體地連通，并構(gòu)造成調(diào)節(jié)所述冷卻流體，其中所述粒子分離裝置不接觸所述流 量調(diào)節(jié)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有組合式粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置的方法和機械，具體而言，有一種用于裝配渦輪機械的方法，所述渦輪機械具有組合的粒子分離裝置和流量調(diào)節(jié)裝置。該渦輪機械包括殼體、附接在殼體內(nèi)部的壓縮機以及冷卻系統(tǒng)，該壓縮機具有由軸承支撐的軸，冷卻系統(tǒng)安裝在殼體內(nèi)部，并且構(gòu)造成用冷卻流體冷卻壓縮機的軸承。冷卻系統(tǒng)包括構(gòu)造成使粒子與冷卻流體分離的粒子分離裝置，以及與粒子分離裝置流體地連通而不與粒子分離裝置相接觸的流量調(diào)節(jié)裝置。流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在粒子分離裝置附近，位于殼體的壁內(nèi)。
文檔編號F04D29/58GK102042267SQ20101051782
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者L·梅, M·奇里 申請人:諾沃皮尼奧內(nèi)有限公司