Выходное устройство центробежного компрессора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (! I) щр F 04 D 29/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO H3OSPEYEHHRM И ОТКРЫТИЯМ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИД ЕТЕЛЬС1 ВУ

"17092

1 (61) 1638372 (21) 4839673/06 (22) 15.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. N 25 (71) Производственное объединение

"Брянский машиностроительный за.вод" им. В,И. Ленина (72) С.А. Лозинский (53) 621.515 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1638372, кл. F 04 D 29/44, 1989. (54) ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОБЕ"1НО ГО КОМПРЕССОРА ,(57) Цель изобретения " повышение

КПД путем эффективного преобразова" ния кинетической энергии потока в потенциальную энергию и снижение гидравлических потерь. Сущность изоб" ретения: в улитке 3 выходного устройства дополнительно выполнены ориентированные по направлению вращения рабочего колеса плоские криволинейные диффузоры 23, сопряженные посредством переходных патрубков 20 с сегментными каналами 12, расположенными непосредственно за лопаточными диффузором 1 компрессора. Это способствует более эффективному с точки зрения КПД торможению потока,, сопровождающемуся ростом его потенциальной энергии (статического давления). 5 ил.

1 460

Изобретение относится к компрессоростроению, может быть использова- но в центробежных компрессорах и является усовершенствованием известного устройства по авттсв. Р" 1638372.

Известно выходное устройство центробежного компрессора, содержащее последовательно расположенные по ходу потока лопаточный диффузор и улитку. t0

В этом устройстве в улитке имеются сегментные каналы, образованные криволинейными перегородками, являю. щимися продолжением лопаток диффузора, и разделительными накладками, 15 ориентированными по плоскости вращения.

В такой конструкции эффективность преобразования кинетической энергии в потенциальную невысока и в пространстве улитки имеют место большие скорости потока, а следовательно, и относительно большие гидравлические потери. 25

Целью изобретения является повышение КПД путем эффективного преоб,разования кинетической энергии в потенциальную и снижение гидравлических потерь в улитке

В выходном устройстве центробежного компрессора каждый сегментный канал на выходе снабжен размещенным в проточной части улитки плоским криволинейным диффузором, ориентированным по направлению вращения рабочего колеса, криволинейные стенки которого расположены концентрично оси вращения колеса, причем наружная криволинейная стенка образована на- 40 ружной обечайкой улитки, а сумма площадей выходных сечений плоских криволинейных диффузоров равна площади выходного сечения улитки, при этом каждый плоский криволинейный диффузор снабжен на входе переходным патрубком постоянного проходного сечейия, образованным со стороны задней торцовой стенки улитки обтекателем, а с боков " криволинейными перегород- 0 ками, причем обтекатель имеет высоту, равную высоте лопаток лопаточного диффузора.

Это позволяет эффективно преобразовать кинетическую энергию в потенциальную не только в каналах лопа-точного диффузора, но и в плоских криволинейных диффузорах. При этом благодаря уменьшению скорости потока, выходящего из плоского криволи" нейного диффузора, уменьшаются гидравлические потери в пространстве улитки.

На Фиг.1 показано выходное устрой. ство центробежного компрессора; на

Фиг.2 - сечение А-А на Фиг,1; на фиг.3 - сечение Б-li на фиг.1; на

Фиг.4 - сечения В-В, Г-Г и Д-Д на

Фиг.1; на Фиг.5 - сечению Е-Е на

Фиг.2.

Выходное устройство центробежного компрессора содержит последовательно расположенные по ходу потока лопаточный диффузор 1 с лопатками 2 и улитку 3, образованную передней стенкой 4 и задней стенкой 5, снаб.женной криволинейными перегородками 6 с высотой hl, равной высоте h лопаток 2 диффузора 1 (Фиг.3), концентричными относительно друг друга наружной обечайкой 7, внутренней обечайкой 8 и языком 9. Язык 9 и перегородки 6 имеют единый профиль с лопатками 2 и размещены эа частью последних равномерно в окружном направлении. Улитка 3 снабжена разделительными накладками 10, закрепленными на внутренней обечайке 8 и торцах

11 каждой криволинейной перегородки

6 и языка 9 с образованием сегментных каналов 12. Каждый сегментный канал 12 на выходе 13 снабжен обтекателем. 14, выполненным в виде закрепленного на задней торцовой стенке

5 наклонного участка 15 и плоского участка 16, закрепленного на криво" линейных перегородках 6 в плоскости разделительных накладок 10, при этом ширина Ъ наклонного участка 15 обтекателя 14 равна ширине Ь на выходе 13 сегментного канала 12 (фиг.1).

На наклонном участке 15 обтекателя с помощью стенок 17-19 образуется переходный. патрубок 20, любое попе" речное сечение которого имеет шириНу b>, равную ширине b, на выходе

13 сегментного канала 12 (фиг,5), и высоту h>, равную высоте h выхоПа )3 сегментного канала )2 фнг,4).

На плоском участке 16 обтекателя

14 и на разделительной накладке 10, расположенных в одной плоскости, посредством стенок 21 и 22 и частью наружной обечайки 7 образуется плоский криволинейный диффузор 23, шири- . на которого Ь4 равна ширине пепе)л".

6076

5 1!4 ного патрубка 20 (фиг,5), а высота увеличивается от h до h (фиг.7,) .

В описанной конструкции предпочтительная степень расширения лопаточного диффузора равна двум и степень расширения плоского криволинейного диффузора также равна двум, Выходное устройство работает следующим образом., Рабочее тело из рабочего колеса (не показано) в лопаточный диффузор

1, где осуществляется торможение по" тока и повышение его статического давления. Выходящие потоки из каналов диффузора собираются в сегмент-. ных каналах 12, в которых они разворачиваются, и далее по переходным патрубкам 20 входят в плоские криво-. линейные диффузоры 23, где осуществляется дополнительное торможение потока и повышение его статического давления. Потоки из плоских криволинейных диффузоров 23 собираются в пространстве улитки, в которой поддерживается постоянная скорость по-. тока.

Так как выбранное значение степени расширения лопаточного и плоского криволинейных диффузоров находится, в оптимальном диапазоне (2 < и <

« 3), то преобразование энергии в выходном устройстве осуществляется с высокой эффективностью.

Торможение потока в плоском криволинейном диффузоре осуществляется до минимальной скорости, равной скорости потока в выходном сечении улитки, что позволяет уменьшить гид-„ равлические потери в пространстве улитки.

Все это способствует повышению

КПД центробежного компрессора. При этом в улитке устройства не происходит(интенсивного закручивания потока.

10 формула и зобре тени я

Выходное устройство центробежного компрессора по авт.св. <" 1638372, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД путем эффектив15 ного преобразования кинетической энергии потока в потенциальную энергию и снижения гидравлических потерь, каждый сегментный канал снабжен на выходе размещ<енным в проточной час 0 ти улитки плоским криволинейным диффузором, ориентированным по направлению вращ<ения рабочеro колеса, криволинейные стенки которого расположены концентрично оси вращения

25 колеса, причем наружная криволинейная стенка образована наружной обечайкой улитки, а сумма площадей выходных сечений плоских криволинейных диффузоров равна площ<ади выход"

З0 ного сечения улитки, при этом каждый плоский криволинейный диффузор снабжен на входе переходным патрубком постоянного сечения,. сообщающим диффузор с сегментным каналом, образованЗ ным со стороны задней торцовой стенки улитки обтекателем, а с боковкриволинейными перегородками, причем обтекатель имеет высоту, равную высоте лопаток лопаточного диффузора., 1746076

4=4

7 8 17

ЯЬгХ

Составитель С. Лозинский

Техред А.Кравчук Корректор И. Самборская

Редактор Н; Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

« «« ° «»««««»»»»»»«

Заказ 2430 Тиран Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК((Т СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5