Выходное устройство центробежной турбомашины

 

Использование, область турбомашиностроения. Сущность изобретения: выходное А - А fO 11 6L 1 устройство установлено в корпусе 1 и содержит кольцевую сборную камеру 2 с разделительным ребром, тыльная сторона 4 которого выполнена сопряжением плоского со стороны камеры 2 и сферического участков . Установленная в корпусе 1 диафрагма образует с боковой стенкой кольцевой сборной камеры 22 диффузор. Корпус 1 имеет радиальный цилиндрический патрубок 10, на входе в который противоположно разделительному ре,бру 3 в стенке корпуса 1 выполнена под углом цилиндрическая расточка.5 ил. (А С XI VI Ь О О ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 F 04 D 29/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

3i i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4811447/06 (22) 09,04.90 (46) 07,11.92. Бюл. ¹ 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) А,И.Апанасенко и С.И.Наконечный (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1170194, кл. F 04 D 29/44, 1985. (54) ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ТУРБОМАШЛНЫ (57) Использование: область турбомашиностроения. Сущность изобретения; выходное

f0 1f

„, О „„1774069 A1 устройство установлено в корпусе 1 и содержит кольцевую сборную камеру 2 с разделительным ребром, тыльная сторона 4 которого выполнена сопряжением плоского со стороны камеры 2 и сферического участков, Установленная в корпусе 1 диафрагма образует с боковой стенкой кольцевой сборной камеры 22 диффузор. Корпус 1 имеет радиальный цилиндрический патрубок 10, на входе в который противоположно разделительному ребру 3 в стенке корпуса 1 выполнена под углом цилиндрическая расточка. 5 ил.

1774069

Предлагаемое изобретение относи ся к областй турбомашиностроения, в частности, к выходным устройствам центробежных турбомашин, Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в центробежных компрессорах, Известно выходное устройство центробежного компрессора, содержащее диффузор. сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с прямолинейным разделительным ребром (направляющей пластиной), и тангенциально расположенный патрубок, предназначенные для сбора выходящего по окружности из диффузора газа и направления его в нагнетательный трубопровод. Однако указанная конструкция выходного устройства имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что возле тыльной поверхности разделительного ребра при втекании газа в кольцевую сборную камеру образуется застойная зона с интенсивными вихреобраэованиями вследствие того, что разделительное ребро образует с кольцевой сборной камерой угловую поверхность по ходу движения потока (уступ) в месте их соединения (см. Идельчик И;Е.

Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — M.: Госэнергоиэдат, 1975 г„с,121), Из известных выходных устройств центробежных турбомашин наиболее близкий по технической сущности является конструкция выходного устройства центробежной турбомашины, содержащая диффуэор, сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, входной патрубок, причем разделительное ребро в своих нормальных сечениях выполнено криволинейным, При такой конструкции криволинейного разделительного ребра возле его тыльной поверхности будут возникать застойные зоны с интенсивными выхреобразованиями в них, вследствие того, что втекание потока в кольцевую сборную камеру происходит с определенным углом натекания (см. Селезнев К.П, Теория и расчет турбокомпрессоров. Л,: Машиностроение. 1986, с. 323) относительно торца ребра (по ширине) и угол (уступ); образованный боковой стенкой кольцевой камеры и тыльной поверхностью криволинейного разделительного ребра,не может быть заполненным активно входящим потоком, что и будет заметно повышать гидравлические потери выходного устройства, а соответственно и снижать коэффициент полезного действия.

Целью изобретения является уменьшение гидравлических потерь выходного устройства центробежной турбомашины.

20 тыльной поверхности разделительного ребра, обуславливаемого ранее геометриче30

40 па и близких по назначению конструкций и представляют собой существенное отличие

50

Указанная цель достигается тем, что в известных выходных устройствах центробежных турбомашин, содержащих диффузор, сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, имеющим выходную кромку и выходной патрубок с входной кромкой, причем разделительное ребро в своих нормальных сечениях выполнено криволинейным с кривизной, уменьшающейся в направлении выхода, а выходная кромка ребра совмещена с входной кромкой патрубка, согласно изобретению, тыльная сторона разделительного в поперечном сечении выполнена сопряжением плоского со стороны камеры и сферического участков.

Такая конструкция выходного устройства позволяет устранить уступ (угол) на пути входящего потока в сборную камеру возле скими формами внутренней поверхности кольцевой сборной камеры и разделительных ребер..

Устранение уступа обеспечивает возможность плавного перевода потока из диффузора в сборную камеру возле тыльной поверхности разделительного ребра без образования застойной зоны с интенсивными вихреобраэованиями и внезапного поворота потока на 90 с соответствующим ударным натеканием на стенку кольцевой сборной камеры. Эти факторы в свою очередь значительно уменьшают гидравлические потери в целом выходного устройства центробежной турбомашины с повышением его КПД и напора.

Указанные выше признаки отличают заявляемое техническое решение от прототиот известных технических решений и обеспечивают получение положительного эффекта.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг, 2— разрез А-А на фиг, 1„на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-B на фиг, 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг. 1.

Выходное устройство установлено в корпусе 1 и содержит кольцевую сборную камеру 2 с разделительным ребром 3, тыльная сторона 4 которого выполнена сопряжением плоского 5 со стороны камеры 2 и сферического 6 участков. Установленная в корпусе 1 диафрагма 7 образует с боковой стенкой 8 кольцевой сборной камеры 2 диффузор 9. Корпус 1 имеет радиальный цилиндрический патрубок 10, на входе в который противоположно разделительному ребру 3

1774069 в стенке корпуса 1 выполнена под углом цилиндрическая расточка 11.

Устройство работает следующим образом, Выходящий иэ диффузора 9 поток де- 5 лится на две части. Небольшая часть, выходящая против патрубка 10, попадает непосредственно в него. Основная же часть, изменяя направление и минуя боковую стенку 8 равномерно по всей окружно- 10 сти плавно, безударно и без образования застойных эон возле тыльной стороны 4, выполненной сопряжением плоского 5 со стороны камеры 2 и сферического 6 участков, с минимальными гидравлическими по- 15 терями, втекает в кольцевую сборную камеру 2 и,изменяя направление движения по кольцу, направляется разделительным ребром 3 мимо цилиндрической расточки 11 по патрубку 10, Безударное втекание пото- 20 ка в кольцевую сборную камеру 2 возле тыльной стороны 4 разделительного ребра

3 с плавным изменением направления движения беэ образования застойных зон с ин тенсивными вихреобразованиями 25 достигается за счет выполнения тыльной стороны 4 разделительного ребра 3 в поперечных сечениях плавным сопряжением плоского 5 со стороны камеры 2 и сферического 6 участков.

Применение предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, позволяет уменьшить гидравлические потери выходного устройства и, тем самым, повысить

КПД и полезный напор центробежной турбомашины в целом.

Формула изобретения

Выходное устройство центробежной турбомашины, содержащее диффузор, сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, имеющим выводную кромку и выходной патрубок с входной кромкой, причем разделительное ребро в своих нормальных сечениях выполнено криволинейным с кривизной, уменьшающейся в направлении выхода, а выходная кромка ребра совмещена с входной кромкой патрубка, отли ч а ю ще вся тем,что, с целью уменьшения гидравлических потерь, тыльная сторона разделительного ребра в поперечном сечении выполнена сопряжением плоского со стороны камеры и сферического участков.

1774069

Фца.3

Фкг.4

Г-Г nohepuumo

Л:

Фцг.5

Составитель С.Наконечный

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор С.Кулакова

Заказ 3914 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5-5 пОИриИй1О

Ь-S nobepuvmo