Агрегат с радиальным потоком

Авторы патента:

Морозов Владимир Иванович (RU)

Константинов Рюрий Иванович (RU)

Холопова Ирина Юрьевна (RU)

Фабрин Юрий Николаевич (RU)

F04D17/08 - центробежные

Владельцы патента RU 2477390:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкции центробежных высокооборотных компрессоров. Агрегат с радиальным потоком содержит корпус, рабочее колесо, расположенное на валу, щелевое уплотнение и магистраль возврата утечек на всасывание. В указанном агрегате между уплотнением и магистралью возврата, последовательно по направлению течения утечек, выполнены (установлены) направляющий лопаточный аппарат в корпусе и дополнительное рабочее колесо на валу агрегата. Изобретение направлено на повышение КПД агрегата. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкции, в частности, центробежных высокоскоростных компрессоров.

Общеизвестно устройство компрессора из корпуса и расположенного в нем рабочего колеса (см., например, описание изобретения по авт. свид. СССР №1285197, F04D 17/08, 1985 г.).

Общим недостатком конструкций таких агрегатов является наличие утечек. В упомянутой выше конструкции компрессора потери на утечки через уплотнение по валу снижены благодаря увеличению коэффициента закрутки на периферии зазора между корпусом компрессора и несущим диском рабочего колеса.

Известны различные механические средства уменьшения утечек в компрессорах. Так, в авт. свид. СССР №1035292, F04D 17/08, 1982 г. описан компрессор, содержащий корпус, установленное в нем на валу рабочее колесо, вращающийся диффузор с диском и расположенной концентрично валу втулкой и торцевое уплотнение вала, отличающийся тем, что торцевое уплотнение снабжено промежуточным кольцом, связанным с втулкой. При работе компрессора диск диффузора за счет трения о газ вращается с угловой скоростью, близкой к половине угловой скорости колеса, и приводит во вращение, с этой же скоростью, промежуточное кольцо уплотнения, обеспечивая его надежную работу.

В известном компрессоре по авт. свид. СССР №1455047, F04D 17/08, 1987 г., взятом за прототип изобретения, представлено другое механическое средство для уменьшения утечек. Согласно этому решению центробежный компрессор содержит корпус, установленные в нем на валу рабочее колесо и подпружиненный думмис, образующий с корпусом лабиринтное уплотнение в виде кольцевой щели в форме усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями к выходу утечек.

Благодаря такому исполнению центробежного компрессора повышается надежность его работы на переходных режимах и уменьшается величина объемной утечки на номинальном режиме работы.

Недостаток решения по прототипу заключается в уменьшении КПД агрегата вследствие наличия утечек. Для высокоскоростных агрегатов этот недостаток проявляется в еще большей степени.

Изобретение направлено на повышение КПД агрегатов с радиальным потоком.

Этот технический результат достигается тем, что в известном агрегате, содержащем корпус, расположенное на валу рабочее колесо, щелевое уплотнение, магистраль возврата утечек на всасывание, в отличие от прототипа между уплотнением и магистралью возврата, по направлению течения утечек, выполнены (установлены) направляющий лопаточный аппарат в корпусе и дополнительное рабочее колесо на валу агрегата. При таком исполнении полезно используется потенциальная и кинетическая энергия сбрасываемых утечек, что повышает КПД компрессора.

На чертеже показан пример исполнения агрегата с радиальным потоком - продольный разрез центробежного компрессора.

Компрессор содержит корпус 1, расположенное в нем на валу 2 рабочее колесо 3, щелевое уплотнение 4 и магистраль 5 возврата утечек на всасывание.

В отличие от известных решений в компрессоре между уплотнением 4 и магистралью 5 возврата утечек, последовательно по направлению течения утечек, выполнены направляющий лопаточный аппарат 6 в корпусе 1 и дополнительное рабочее колесо 7 на валу 2 компрессора. Направляющий аппарат 6 и дополнительное рабочее колесо 7 могут быть выполнены отдельно и установлены на свои места в корпусе 1 и на валу 2 соответственно.

При работе компрессора газ проходит рабочее колесо 3, сжимается, часть газа (утечки) проходит через щелевое уплотнение 4. В лопаточном направляющем аппарате 6 поток утечек восстанавливается, формируется и направляется на дополнительное рабочее колесо 7, тем самым снимая часть потребляемой мощности с привода компрессора. Полезное использование утечек повышает КПД агрегата.

Агрегат с радиальным потоком, содержащий корпус, расположенное на валу рабочее колесо, щелевое уплотнение и магистраль возврата утечек на всасывание, отличающийся тем, что в нем между уплотнением и магистралью возврата, последовательно по направлению течения утечек, выполнены (установлены) направляющий лопаточный аппарат в корпусе и дополнительное рабочее колесо на валу агрегата.

Похожие патенты:

Радиальный вентилятор // 2470193

Изобретение относится к радиальным вентиляторам. .

Способ изготовления рабочих колес центробежных копрессоров // 2459980

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к способам изготовления рабочего колеса центробежного компрессора. .

Диагональный вентилятор // 2455528

Изобретение относится к вентиляторостроению и позволяет при его использовании обеспечить расширение области устойчивой работы и промышленного использования вентилятора путем уменьшения вращающегося срыва в его лопаточных венцах.

Способ защиты центробежного компрессора от нестационарной динамической нагрузки // 2453734

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно центробежного направления. .

Ступень центробежного компрессора // 2452876

Изобретение относится к машиностроению, в частности к компрессоростроению, может быть использовано в конструкциях газотурбинных двигателей (ГТД) как авиационного, так и наземного применения и обеспечивает при его использовании повышение КПД ступени центробежного компрессора за счет уменьшения потерь в проточной части ступени на участке, ограниченном с одной стороны входом поворотного лопаточного диффузора, а с другой - выходом спрямляющего аппарата.

Рабочее колесо центробежного компрессора // 2450165

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к рабочим колесам центробежных компрессоров. .

Рабочее колесо центробежного компрессора // 2449179

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к рабочим колесам центробежных компрессоров. .

Узел разгрузки упорного подшипника двухсекционного центробежного компрессора с расположением рабочих колес "спина к спине" // 2442027

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано в центробежных компрессорах, преимущественно двухсекционных с расположением колес «спина к спине» и обеспечивает быстродействие регулирования осевой силы и снижения нагрузки на упорный подшипник.

Способ саморегулирующей разгрузки упорного подшипника центробежного компрессора // 2442026

Изобретение относится к области компрессоростроения, может быть использовано при проектировании центробежных компрессоров. .

Центробежный вентилятор // 2431766

Изобретение относится к области вентиляторостроения, в частности к центробежным вентиляторам для газообильных угольных шахт, обеспечивающим аэродинамическую изоляцию очистной выработки от выработанного пространства при комбинированном проветривании угольных шахт.

Двухсекционный центробежный компрессор // 2518785

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в компрессорной технике. Двухсекционный центробежный компрессор содержит корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, причем думмис выполнен ступенчатым. Межступенчатая полость думмиса связана с нагнетательной камерой второй секции центробежного компрессора через канал в межсекционной перегородке и входные отверстия во втулке ступенчатого лабиринтного уплотнения, в котором отверстия во втулке ступенчатого лабиринтного уплотнения выполнены тангенциально или под углом к внутренней кольцевой поверхности уплотнения и направлены в сторону, противоположную направлению движения вращающегося потока, на внутренних торцовых стенках втулки за входными отверстиями уплотнения расположены ребра, на внутренней поверхности втулки уплотнения выполнены серповидные лунки и гребни. Повышена эффективность компенсации осевых усилий на ротор, уменьшены протечки уплотняемого газа из второй секции компрессора в первую секцию в процессе работы и улучшены динамические характеристики ротора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Центробежный компрессор для разделения влажной газовой смеси и способ его изготовления // 2521942

Изобретение относится к устройству центробежного компрессора и способу его изготовления. Центробежный компрессор включает по меньшей мере одну ступень для разделения жидкой и газовой фазы, содержащую входную направляющую лопатку, расположенную в кожухе рабочего колеса, и направляющий аппарат, имеющий прямой раструб с выходным изогнутым участком. По меньшей мере на одном из указанных элементов по меньшей мере одной ступени для разделения жидкой и газовой фазы расположен гидрофобный и/или сверхгидрофобный поверхностный слой. Использование изобретения обеспечивает эффективное отделение газовой фазы от жидкой и препятствует эрозии направляющих лопаток рабочего колеса. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил., 17 пр.

Рабочее колесо центробежного компрессора // 2561964

Использование: в компрессоростроении, в частности в центробежных компрессорах или в рабочих колесах для них. Сущность изобретения: в рабочем колесе центробежного компрессора, включающем основной диск с цельновыфрезированными на нем лопатками и цельновыфрезированными из тела лопаток заклепками; покрывной диск, выполненный с отверстиями под заклепки, с помощью которых покрывной диск закреплен на несущем диске; на внутренней поверхности покрывного диска выполнены выступы, по контурам полностью совпадающие с соответствующими контурами лопаток и образующие между собой пазы, в которых защемлены лопатки, причем средние линии выступов зеркальны средним линиям контуров лопаток несущего диска. Технический результат предлагаемой конструкции - увеличение прочностных характеристик рабочего колеса, значительное увеличение ресурса его работы. 10 ил.

Центробежный компрессор проточный // 2607425

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к турбокомпрессорам. Центробежный компрессор проточный содержит неподвижный корпус с фланцами для крепления, внутри его расположено центробежное колесо, установленное на роторе электродвигателя, статор которого закреплен в цапфах корпуса, а также его корпус выполнен разъемным в виде усеченного эллипса в сечении, центробежное колесо кронштейнами прикреплено к корпусу ротора, а его лопатки повторяют контур корпуса по своей длине и имеют также винтовой изгиб относительно продольной оси и вокруг нее с обеспечением минимального зазора между корпусом и лопатками и своей длиной занимают половину и более длины внутренней полости компрессора, остальная часть которого выполняет роль диффузора. Использование предлагаемого компрессора позволяет уменьшить его габариты, повысить управляемость подачи воздуха, увеличить объемный расход газа. 2 ил.

Канальный вентилятор // 2639241

Изобретение относится к области вентиляторной техники, а именно к канальным вентиляторам.. Канальный вентилятор содержит корпус 1 с цилиндрическим участком, радиальное рабочее колесо 4, образованное покрывным 5 и основным 6 дисками и загнутыми назад лопатки 7 между ними, диаметр D2 которого равен диаметру сопряжения лопаток 7 с основным диском 6, привод 10 с обтекателем 11 с цилиндрическим участком. Выходная кромка 8 лопаток 7 содержит примыкающий к основному диску 6 участок длиной 0,32…0,45 ширины b2 лопатки 7 с постоянным расстоянием до оси вращения 9 и участок с увеличивающимся при приближении к покрывному диску 5 расстоянием от оси вращения 9 до выходной кромки 8. Между цилиндрическими участками корпуса 1 и обтекателя 11 расположены лопатки спрямляющего аппарата 3. Диаметр основного диска 6 равен (1,01…1,03)D2, покрывного диска 5 - (1,05…1,15)D2, ширина b2 лопатки 7 - (0,20…0,48)D2. Технический результат: обеспечение высоких величин полного КПД при высоких величинах коэффициента производительности. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.