Рабочее колесо центробежного компрессора Советский патент 1979 года по МПК F04D29/28 F04D29/70 

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к компрессорам, работающим на запыленном газе. Известно рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее диск с обтекателем, лопатки и каналы для подвода газа в прикорневую зону лопаток из полости нагнетания 1. Однако для этого рабочего колеса характерны дополнительные потери, связанные с рециркуляцией уже сжатого газа на вход колеса, приводящие к заметному снижению эффективности работы компрессора, и, кроме того, выполнение каналов в диске в районе входных участков рабочих лопаток приводит к снижению прочностных характеристик (надежности) колеса. Известно также рабочее колесо центробежного компрессора, являющееся наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению, содержащее лопатки, установленные на диске, имеющем обтекатель, в котором выполнен центральный канал, заглушенный с одной стороны и сообщенный с отверстиями, равномерно расположенными по окружности и наклоненными к радиусу колеса 2. Однако и в этом колесе имеется эрозионный износ входных участков лопаток, снижающий надежность колеса. Целью данного изобретения является повышение надежности путем уменьщения эрозионного износа. Указанная цель достигается тем, что отверстия наклонены в сторону вращения колеса под углом, не превышающим 60°, а канал заглушен со стороны диска, при этом на наружной поверхности обтекателя перед каждым отверстием выполнен выступ, имеющий высоту, составляющую 0,1 -1,7 от диаметра отверстия. На фиг. 1 изображено меридиональное сечение рабочего колеса; на фиг. 2-сечение А-А на фиг. 1. Рабочее колесо центробежного компрессора содержит лопатки 1, установленные на диске 2, имеющем обтекатель 3, в котором выполнен центральный канал 4, заглушенный с одной стороны и сообщенный с отверстиями 5, равномерно расположенными по окружности и наклоненными к радиусу колеса в сторону вращения колеса под углом а, не превыщающим 60°, а канал 4 заглушен со стороны диска 2, при этом на наружной поверхности 6 обтекателя 3 перед каждым отверстием 5 выполнен выступ 7, имеющий высоту h, составляющую 0,1 -1,7 от диаметра D отверстия 5.

При вращении колеса газ попадает в канал 4 и вытекает через отверстия 5 под напором, величина которого пропорциональна окружной скорости обтекателя 3 в зоне отверстий 5. Взаимодействуя со сконцентрированными на наружной поверхности 6 обтекателя 3 абразивными частицами, вытекающие из отверстия 5 струи газа рассеивают абразивные частицы но всей щирине рабочих лопаток 1 на входе в колесо, исключая образования интенсивного локального подреза по диску 2.

Имеющий место тангенциальный выход газа из отверстий 5 позволяет не только рассеивать абразивные частицы, но и закручивать их Б сторону вращения колеса. При этом происходит существенное снижение относительной скорости соударения абразивных частиц с лопатками 1. Так как величина износа пропорциональна относительной скорости соударения абразивной частицы и лопатки в третьей степени, то закрутка абразивной частицы в сторону вращения рабочего колеса приводит к значительному снижению интенсивности износа.

Благодаря наличию выступа 7, поток газа не попадает непосредственно на срез отверстия 5, наклоненного навстречу потоку газа, и скоростной поток последнего не ослабляет напор струи, вытекающей из отверстий 5. Более того, за выступом 7 имест место разложение потока газа, обтекающего выступ 7, что способствует образованию более интенсивной струи, вытекающей из отверстия 5.

Формула изобретения

1. Рабочее колесо центробежного компрессора, преимущественно для нагнетания запыленного газа, содержащее лопатки, остановленные на диске, имеющем обтекатель, в котором выполнен центральный канал, заглущенный с одной стороны и сообщенный с отверстиями, равномерно расположенными по окружности и наклоненными к радиусу колеса, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности путем уменьшения эрозионного износа, отверстия наклонены в сторону вращения колеса под углом, не превышающим 60°, а канал заглушен со стороны диска.

2. Колесо по ц. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности обтекателя перед каждым отверстием выполнен выступ, имеющий высоту, составляющую 0,1 -1,7 от диаметра отверстия. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 166992, кл. F 04D 29/26, 1963.

2.Авторское свидетельство № 542027, кл. F 04D 29/66, 1974.

d:/

Л-А

(риг. 2