Ступень центробежного компрессора Советский патент 1982 года по МПК F04D17/08 

(Bt) СТУПЕНЬ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

Изобретение относится к компрессо ростроению. Известна ступень центробежного компрессора, содержащая последовательно расположенные по ходу потока рабочее колесо, лопаточный диффузор безлопатомный диффузорно-конфузорный поворотный -канал и o6paTHMvi лопаточный направляющий аппарат, Недостатком такой ступени является то, что течение газа в безлопаточном поворотном канале носит сложный пространственный характер, имеет окружную и радиальную составляющие скорости движения и сопровождается обширными зонами отрыва, вихреобразования и скопления частиц с низ кой энергией в ядре потока и вдоль , наружного и внутреннего радиусов поворотного канала. Это приводит к существенной неравномерности потока на входе в аппарат, создает ударное обтекание набегающим потоком на входных кромках лопаток аппарата и увеличивает потери на входе в аппарат. Кроме того, в таких ступенях велики, потери на трение при движении сжимаемого газа вдоль лопаток аппарата, обусловленные большими поверхностями трения лопаток и длинной криволинейной траекторией движения лопаток в межлопаточных каналах аппарата. Существенные потери энергии имеют место в таких ступенях при сходе потока с лопаток аппарата с ухудшением условий подвода потока во всасывание следующей ступени. Наиболее близкой к изобретению по,технической сущности и достигаемому эффекту является ступень центробежного компрессора, содержащая последовательно расположенные по ходу потока рабочее колесо, диффузор, диффузорно-конфузорный поворотный канал и обратный направляющий аппарат, причем в диффузоре диффузорном и конфузорном участках канала и обратном направляющем аппарате установлены направляющие лопатки. Такая конструкция ступени обеспечивает уменьшение потерь на вихреобразование в поворотном канале придвижении потока по траектории, близкой к витку спирали, и обеспечивает безударный вход потока в каналы обратного направлякмцего канала 2. Однако такая ступень с пространственными лопатками в поворотном канале имеет большие потери трения вдоль лопаток, вихревые потери, поте на разворот потока из окружного в радиальное, не технологична, имеет высокую металлоемкость и высокую сто имость изготовления. Цель изобретения - повышение аэродинамической эффективности и упрощение технологии изготовления, Поставленная цель достигается тем что каждая направляющая лопатка выполнена составной и ее часть, расположенная в диффузорном участке канала,, имеет плоскую форму и угол установки, равний углу выхода части лопастки, расположенной в диффузоре, а обратный направляющий аппарат выполнен безлопаточным. При этом на входе конфузорного участка канала могут быть установлены радиальные направляющие лопатки. Кроме того в конфузорном участке канала установлены направляющие лопа ки, загнутые против или по направлению вращения рабочего колеса. На фиг. 1 изображена предлагаемая ступень, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. - се чение В-В на фиг. 1 {вариант выполне ния с радиальными направляющими лопатками на входе конфузорного участка канала) ; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 1 (вариант выполнен с направ ляющими лопатками, загнутыми по направлению вращения рабочего колеса, установленными в конфузорном участке канала); на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 1 (вариант выполнения с направляющими лопатками, загнутыми про тив направления вращения рабочего колеса, установленными в конфузорном участке канала). Ступень центробежного компрессора содержит последовательно расположенные по ходу потока рабочее колесо 1, диффузор 2, поворотный канал с диффузорным и конфузорными участками 3, t и обратный направляющий аппарат 5. В диффузоре 2,диффузорном участке 3 канала, установлены направляющие лопатки. Каждая направляю щая лопатка выполнена составной из двух частей 6 и 7- Часть 7 лопатки, расположенная в диффузорном участке 3 канала имеет плоскую форму и угол 6 установки, равный углу /Ъ выхода части 6 лопатки, расположенной в диффузоре 2, а обратный направляющий аппарат 5 выполнен безлопаточным. На входе диффузорного участка k канала могут быть установлены радиальные направляющие лопатки 8 и конфузорном участке могут быть установлены направляющие лопатки 9, загнутые против направления вращения, рабочего колеса 1 или направляющие лопатки 10, загнутые по направлению вращени .рабочего колеса 1 . В ступени центробежного компрессора газ после рабочего колеса 1 движется вдоль поверхности 6 лопатки диффузора 2, входит в диффузорный участок 3 канала, и, перемещаясь вдоль поверхности части 7 лопатки диффузорного участка 3 канала, поступает в конфузорный участок t канала имея направление, параллельное оси ступени, и далее газ, имея радиальное направление, поступает в обратный направляющий Аппарат 5. Выполнение направляющих лопаток составными, части каждой лопатки, расположенной в диффузорном участке канала - плоской, а обратного направляющего аппарата - безлопаточным позволяет значительно уменьшить аэродинамические потери и упростить технологию изготовления ступени. Формула изобретения 1. Ступень центробежного компрессора, содержащая последовательно расположенные по ходу потока рабочее колесо, диффузор, диффузорноконфузорный поворотный канал и обратный направляющий аппарат, причем в диффузоре И диффузорном участке канала установлены направляюи(ие лопатки, отличающаяся тем, что, с целью повышения аэродинамической эффективности и упрощения технологии изготовления, каждая направляющая лопатка выполнена составной и ее часть, расположенная в диффузорном участке канала, имеет плоскую форму и угол установки, равный углу выхода части лопатки, расположенной в диффузоре, а обратный направляющий аппарат выполнен безлопат точным.

участке каната установлены направляющие лопатки, загнутые против или по направлению вращения рабочего колеса.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

, с. 290.

5-6

0t4e.3

В-В

ФигЛ

l-J