Рабочее колесо центробежного компрессора Советский патент 1992 года по МПК F04D29/26 

Изобретение относится к компрессорост- роению. Известны различные конструкции рабочих колес центробежных компрессорных машин, а именно литые, сварные, клепаные, паяные.

Недостатком всех перечисленных конструкций рабочих колес является то, что в углу, образованном покрывающим диском и примыкающей к нему нерабочей поверхностью лопатки, образуется низкоэнергетическая зона, которая расширяется к периферии колеса и к основному диску. Наличие этой зоны приводит к потерям энергии в рабочем колесе, снижая КПД центробежной компрессорной машины.

За прототип выбрано рабочее колесо центробежной компрессорной машины, содержащее основной диск, покрывающий диск и расположенные между ними рабочие лопатки.

Недостатком рабочего колеса, выбранного в качестве прототипа является образование низкоэнергетической зоны в межлопаточном канале, а именно в углу, образованном покрывающим диском и примыкающей к нему нерабочей поверхностью лопатки. .

Размеры низкоэнергетической зоны тем больше, чем ближе ко входу в колесо располагается ее начало. Потери от зоны определяются ее размерами. Одной из причин образования низкоэнергетической зоны является утолщение пограничного слоя у задней поверхности лопатки. В углу, образованном поверхностями диска и лопатки, где располагается начало низкоэнергетической зоны, пограничный слой достигает наибольшей толщины.

Целью изобретения является повышение КПД центробежной компрессорной машины путем смещения начала низкоэнергетической зоны к периферии колеса, уменьшая тем самым размеры низкоэнергетической зоны и снижая потери, ею вызываемые.

ю

ч|

К

Указанная цель достигается тем, что в рабочем колесе центробежного компрессора, содержащем расположенные между несущим и покрывающим дисками лопатки, каждая лопатка имеет изогнутый с образованием вогнутой поверхности с задней стороны участок, сопряженный с покрывающим диском под тупым углом.

Лопатка примыкает к покрывающему диску под тупым углом, при этом задняя сторона лопатки около покрывающего диска образует вогнутую поверхность.

На фиг.1 изображено рабочее колесо, продольный разрез; на фиг.1 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

П редложен ное рабочее колесо состоит из несущего диска 1, рабочих лопаток 2 и покрывного диска 3. Сопряжение лопатки 2 и покрывного диска 3 осуществлено под тупым углом a m 150-180° по радиусу R m (0,2-0,8)b2, где Ьг - ширина колеса на выходе.

В этих пределах находится оптимальное значение R, которое зависит от типа колеса, его геометрических параметров и режима работы. Оптимальное значение R

для данного колеса может быть определено в результате экспериментальных исследований.

Примыкая к покрывному диску 3 по ра- диусу R, лопатки 2 образуют у диска 3 вогнутую поверхность.

При работе компрессора утолщение пограничного слоя, имевшее место в углу сопряжения, ликвидируется. Это приводит к тому, что начало низкоэнергетической зоны смещается к периферии колеса, что влечет за собой уменьшение ее размеров и, следовательно, потерь КПД.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в экономии энергии, имеющей место в результате повышения КПД.

Формула изобретения

Рабочее колесо центробежного комп- рессора, содержащее расположенные между несущим и покрывным дисками лопатки, отличающееся тем, что, с целью Повышения КПД компрессора, каждая лопатка имеет изогнутый с образованием вог- нутой поверхности с задней стороны участок, сопряженный с покрывным диском под тупым углом.

Изобретение относится к компрессоро- строению и позволяет повысить КПД компрессора. Между несущим и покрывным дисками 1, 3 расположены лопатки 2, каждая из которых имеет изогнутый с образованием вогнутой поверхности с задней стороны участок, сопряженный с покрывным диском 3 под тупым углом а. Угол «может быть равен 150...180°, а сопряжение вогнутого участка лопатки 2 с покрывн ым диском 3 может быть осуществлено по радиусу R - (0,2...0,8) D2, где 02 - ширина колеса на выходе. Такое выполнение позволяет повысить КПД компрессора. 3 ил.

3 2

Фиг.1

Фиг.1

3

Z60Z7/

повернуто

Фиг.З