Центробежный компрессор Советский патент 1978 года по МПК F04D17/00 

Изобретение относится к компрессоростроению.

Известны центробежные компрессоры, содержащие рабочее колесо и безлопаточный диффузор 1.

Однако недостатком такой конструкции является малый КПД вследствие больших гидравлических потерь в тракте.

Известен также центробежный компрессор, ближайший по технической суш,ности к изобретению, содержаш,ий рабочее колесо и безлопаточный диффузор с параллельны1ми стенками 2.

Однако в такой конструкции также имеются гидравлические потери, которые снижают КПД компрессора.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение зоны устойчивой работы.

Указанная цель достигается тем, что в стенках диффузора выполнены вихревые камеры, равномерно расположенные по ходу потока и образованные сопряжением двух дуг окружности, первая из которых касательна к стенке диффузора и имеет радиус, равный 0,18-0,24 ширины лопатки на выходе из колеса, а другая - имеет радиус, составляющий 4-5 радиусов первой дуги, и первая по ходу потока камера расположена на радиусе, составляюшем 1,2-1,25 наружного радиуса колеса..

На фиг. 1 представлен компрессор, продольный разрез; на фиг. 2 - узел 1 фиг. 1.

Центробежный компрессор содержит рабочее колесо 1 и безлопаточный диффузор с параллельными стенками 2. В стенках 2 выполнены вихревые камеры 3, равномерно расположенные по ходу потока и образованные сопряжением двух дуг 4 и 5 окружностей, первая из которых касательна к стенке 2 диффузора и имеет радиус г, равный 0,18-0,24 ширины в лопатки на выходе из колеса, а другая 5 - имеет радиус г , составляющий 4-5 радиусов дуги 4, а камера 3, первая по ходу потока, расположена на радиусе г, составляющем 1,2-1,25 наружного радиуса г, колеса.

При работе компрессора газ поступает в рабочее колесо 1, из которого направляется в безлопаточный диффузор.

Наличие вихревых ка.мер 3 в стенках 2 диффузора предотвращает нарастание пограничного слоя, препятствует распространению обратных течений в Диффузоре, локализуя их в отдельных зонах (камерах), что уменьшает потери энергии в диффузоре. Образование стационарных вихрей в камерах не искажает течение основного потока, так как они расположены вне пределов канала диффузора. Кроме того, вихревые камеры за счет их демпфирующего воздействия предотвращают перекос эпюры скоростей потока при его движении в диффузоре. Представленная форма камеры определяется из теории вихрей, согласно которой образующие вихрей, либо проекции образующих являются близкими к окружности. Формула изобретения Центробежный компрессор, содержащий рабочее колесо и безлопаточный диффузор с параллельными стенками, отличающийся тем. что, с целью повыщения КПД и расширения зоны устойчивой работы, в стенках диффузора выполнены вихревые камеры, равномерно расположенные по ходу потока и образованные сопряжением двух дуг окружностей, первая из которых касательна к стенке диффузора и имеет радиус, равный 0,18-0,24 ширины лопатки на выходе из колеса, а другая - имеет радиус, составляющий 4-5 радиусов первой дуги, и первая по ходу потока камера расположена на радиусе, составляющем 1,2-1,25 па-, ружного радиуса колеса. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе: 1.Чистяков Ф. М. и др. Центробежные компрессорные мащины. М., «Машиностроение, 1969, с. 86. 2.Стечкин Б. С. Теория реактивных двигателей, М. Оборопгиз, 1956, с. 98.

Фиг. 2