Осевой компрессор Советский патент 1993 года по МПК F04D29/32 

Изобретение относится к компрессоро- строению и может найти широкое применение в осевых компрессорах (ОК).

Целью изобретения является повышение надежности осевого компрессора путем уменьшения вибрационных напряжений в лопатках рабочего колеса и устранение указанных недостатков.

На фиг. 1 схематично изображен продольный разрез ступени ОК; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Осевой компрессор состоит из совокупности рабочих лопаток 1, направляющих лопаток 2, установленных в корпусе 3. Корпус 3 содержит кольцевую полость 4, сообщенную с проточной частью компрессора через щели 5 решетки, образованной пластинами 6. .

Пластины 6 установлены под углом р° 30-50° к радиусу корпуса 3 и в развертке на тангенциальную плоскость образуют угол, превышающий не более, чем на 20°

ч

fe

угол выхода потока с лопаток направляющего аппарата. Решетка пластин 6 выполнена с отношением шага к толщине пластин 6, равным 2,5-3,0, и отношением радиальной протяженности пластин б к ширине щелей 5 не менее 2,0, осевая протяженность решетки пластин 6 составляет не менее 0,9 (от хорды рабочих лопаток 1). Степень перекрытия входных кромок рабочих лопаток 1 решеткой пластин б в осевом направлении - (0,4-0,60) вк и высота полости 4 не менее 0,2 в. Толщину пластин 6 и ширину щели 5 выбирают из соотношения

tp 2ягде R - радиус рабочего колеса;

пр - номинальная частота вращения рабочего колеса;.

f - собственная частота лопаток рабочего колеса; «

00

о о

W

о

k 1,2,3,... - коэффициент кратности.

Через щели 5 в решетке пластин 6 из кольцевой полости А в проточную часть на входную кромку рабочей лопатки 1 перетекает газ, образуя систему струй. Так как толщина пластин б и ширина щелей 5 удовлетворяют соотношению, то система струй демпфирует резонансные колебания лопатки 1.

Таким образом применение О К, содержащего кольцевую полость, сообщающуюся с проточной частью через щели между пластинами, образующими решетку с характеристиками, удовлетворяющими условию, позволяет уменьшить напряжения при резонансных колебаниях рабочих лопаток и таким образом снизить количество поломок лопаточного аппарата ОК. В результате повышается надежность ОК.

Формула изобретения

Осевой компрессор, содержащий корпус, установленные в нем рабочее лопаточное колесо и направляющий аппарат, кольцевую полость, выполненную в корпусе со стороны проточной части, в которой установлены под углом 30...50° к радиусу корпуса пластины, образующие решетку, с отношением шага к толщине пластин рав0

5

ным 2,5..,3,0 и отношением радиальной протяженности щели между пластинами к ее ширине не менее 2,0, осевая протяженность решетки и высота свободной полости составляют соответственно не менее 0,9 и не менее 0,2 от осевой проекции хорды лопатки рабочего колеса на периферии, а зона перекрытия входных кромок лопаток рабочего колеса решетки пластин в осевом направлении составляет 0,25...0,45 от осевой проекции хорды лопатки рабочего колеса на периферии, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности Ссевого компрессора путем уменьшения вибрационных напряжений в лопатках рабочего колеса, шаг решетки tp выбирают из соотношения

20

V

где R - радиус рабочего колеса;

пр - номинальная частота вращения ра бочего колеса, Гц;

f - собственная частота лопаток рабочего колеса, Гц;

к 1,2,3 - коэффициент кратности.

Использование: компрессор и вентиля- торостроение. Сущность изобретения: для повышения надежности осевого компрессора путем уменьшения вибрационных напряжений в лопатках рабочего колеса шаг решетки пластин, установленных в кольцевой проточке, расположенной в корпусе в зоне входных кромок рабочих лопаток, выбирают из соотношения 2 к, где R - радиус рабочего колеса; Пр-номинальная частота вращения рабочего колеса. Гц; f - собственная частота лопаток рабочего колеса. Гц; к 1,2. 3 - коэффициент кратности. 2 ил.