ОСЕВОЙ ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ КОМПРЕССОР Российский патент 1999 года по МПК F04D19/02 

Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности, к осевым многоступенчатым компрессорам.

Известен осевой компрессор, содержащий рабочее колесо с лопатками, имеющими наклонные втулочные и периферийные сечения в сторону корыта, при этом лопатки в средней части выполнены радиальными (см. авторское свидетельство СССР N 1613701, кл. F 04 D 29/38, 15.12.90).

Недостаток данной турбомашины заключается в значительных концевых потерях.

Наиболее близким к заявленному является осевой компрессор, содержащий корпус и ротор с лопастями переменной толщины (см. авторское свидетельство СССР N 1211470, кл. F 04 D 29/32, 15.02.86).

Недостатком данного компрессора - низкий КПД из-за потерь в межлопаточных каналах.

Задачей изобретения является повышение давления и повышение КПД компрессора.

Поставленная задача решается путем того, что в осевом компрессоре, содержащем корпус, ротор с лопастями переменной толщины, каждая лопасть имеет последовательно разные углы наклона ее составляющих частей к продольной оси ротора, причем направляющая часть лопасти образует угол от 0 до 10^o, компрессионная часть - от 15 до 60^o, а сбрасывающая часть от 50 до 85^o, при этом цилиндрическая поверхность ротора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых постепенно увеличивается длина направляющей части каждой лопасти, образуя воздухозаборную полость, у компрессионной части каждой лопасти постепенно увеличивается толщина в сторону сбрасывающей части лопасти, при этом толщина сбрасывающей части каждой лопасти остается постоянной и ее боковые плоскости образуют с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы.

Изобретение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображена схема компрессора;
на фиг. 2 - развертка цилиндрической части ротора в пределах одного сектора;
на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 1.

Осевой компрессор содержит корпус 1 и ротор 2 с лопастями 3 переменной толщины, при этом каждая лопасть 3 имеет последовательно разные углы наклона ее составляющих частей к продольной оси ротора 2. Направляющая часть 4 лопасти 3 образует угол от 0 до 10^o, компрессионная часть 5 лопасти 3 образует угол от 15 до 60^o, сбрасывающая часть 6 лопасти 3 образует уголь от 50 до 85^o. Цилиндрическая поверхность ротора 2 разделена на несколько одинаковых секторов 7, в пределах каждого из которых постепенно увеличивается длина направляющей части 4 лопастей 3, образуя воздухозаборную полость. Компрессионная часть 5 каждой лопасти 3 имеет постепенно увеличивающуюся в сторону сбрасывающей части 6 толщину. Сбрасывающая часть 6 каждой лопасти 3 имеет постоянную толщину и образует боковыми плоскостями с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы 8.

Компрессор работает следующим образом.

При вращении ротора направляющие части 4 лопастей 3 захватывают воздух и подают его далее к компрессионным частям 5. Компрессионные части 5 лопастей 3 создают максимальное давление. Разрежение, создающееся движущейся впереди лопастью, компенсируется увеличением ее толщины. Сжатый таким образом воздух поступает в щелевой канал. Угол в 50-85^o препятствует обратному движению воздуха в случае резкого повышения давления за компрессором и увеличивает скорость истечения потока.

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к осевым многоступенчатым компрессорам и позволяет повысить создаваемое давление и КПД компрессора. Каждая лопасть компрессора имеет составляющие части 4, 5, 6, направленные под разным углом к оси вращения ротора, направляющая часть 4 лопасти образует угол 0 - 10°, компрессионная часть 5 - 15 - 60°, а сбрасывающая часть 6 - 50 -85°, при этом цилиндрическая поверхность ротора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых постепенно увеличивается длина направляющей части 4 лопастей, образуя воздухозаборную полость, компрессионная часть 5 каждой лопасти имеет постепенно увеличивающуюся в сторону сбрасывающей части 6 толщину, а сбрасывающая часть 6 каждой лопасти имеет постоянную толщину и образует боковыми плоскостями с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы. 3 ил.

Осевой компрессор, содержащий корпус и ротор с лопастями переменной толщины, отличающийся тем, что каждая лопасть имеет последовательно разные углы наклона ее составляющих частей к продольной оси ротора, причем направляющая часть лопасти образует угол 0-10^o, компрессионная - 15-60^o, а сбрасывающая часть - 50-85^o, при этом цилиндрическая поверхность ротора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых постоянно увеличивается длина направляющей части лопастей, образуя воздухозаборную полость, компрессионная часть каждой лопасти имеет постепенно увеличивающуюся в сторону сбрасывающей части толщину, а сбрасывающая часть каждой лопасти имеет постоянную толщину и образует боковыми полостями с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы.