Рабочее колесо центробежного компрессора

 

i ц 769104

О П ИЧ="-" ЗЕЙ И Е бай 6юива

Социалистическик

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.77 (21) 2554322/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

F 040 29/30

Госферстееинб и кбнитет

СССР йе лелект изобретеийй и открытий (53) УДК 621.515 (088.8) (72) Авторы изобретения И. М. Коршин и Л. С. Дворский (71) Заявители Казанский химико-технологический институт им. С. М. Кирова и Казанский ордена Трудового Красного Знамени компрессорный завод (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

r2 — радиус дуги выходного участка;

Pi — входной угол лопатки; е — угол между радиусом расположения входной кромки и прямой, соединяющей последнюю с центром дуги выходного участка, определяемый по формуле:

s = arcsin —.з1п(а+ т) (а а = )бв + () — 2в(— ) сов(в+ у), в= 1/1+ (* ) — 2 ().соввв, y = arcsin

P> — выходной угол лопатки;

Ri — радиус расположения входной кромки лопатки;

R2 — радиус расположения выходной кромки лопатки; а — угол между радиусами расположения входной и выходной кром30 где ri — радиус дуги входного участка;

Изобретение относится к компрессоростроению и, в частности, к рабочим колесам центробежных компрессоров.

Известно рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее клиновидные ло- 5 патки, образующие каналы S-образной формы (1).

Однако такое выполнение характеризуется небольшой надежностью, что обусловлено малой прочностью колеса. 10

Известно также рабочее колесо центробежного компрессора, содержащее лопатки с S-образным профилем (2).

Однако такое выполнение характеризуется недостаточно высокой экономичностью 15 и напорностью.

Целью изобретения является повышение экономичности и напорности.

Эта цель достигается тем, что входной и выходной участки средней линии профиля каждой лопатки образованы двумя сопряженными дугами окружностей, и радиус дуги выходного участка составляет

0,4 — 1,5 радиуса расположения выходной кромки лопатки, а радиус дуги входного 25 участка определяется из соотношения: где у — угол между радиусом расположения выходной кромки лопатки и центра дуги выходного участка, определяемый по формуле;

7691()4 ки лопатки, определяемый по формуле

З60 а=

Ф

Zan

z — число лопаток рабочего колеса;

n — коэффициент, равный 3 — 6.

На фиг. 1 представлен центробежный компрессор в разрезе с рабочим колесом, выполненным согласно данному изобретению; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — показапа форма средней линии профиля лопатки.

Рабочее колесо 1 центробежного компрессора содержит лопатки 2 с S-образным профилем.

Входные 3 и выходной 4 участки средней линии 5 профиля каждой лопатки 2 образованы двумя сопряженными дугами окружностей и радиус r дуги (с центром

0 ) выходного участка 4 составляет 0,4—

1,5 радиуса Rq расположения выходной кромки 6 лопатки 2, а радиус r< дуги (с центром 0 ) входного участка 3 определяется соотношением: а — 1 ,r,=r, 2 (1 — а cos (ь — Р,))

Наименования указанных геометрических параметров формулы для их расчета приведены выше и проиллюстрированы на фиг. 3. При этом 1 — прямая, соединяющая входную кромку 7 лопатки 2 с центром Os дуги выходного участка 4, а ps— радиус расположения центра 0>.

При работе компрессора поток рабочего тела, обтекая лопатки 2, на нерабочей стороне последних на входном участке 3 разгоняется, что способствует устранению отрыва потока на выходном участке 4. Отсутствие отрыва потока способствует выравниванию поля скоростей на выходе колеса 1 и уменьшению потерь в размещенных за колесом элементах компрессора (в данном случае в лопаточном и безлопаточном диффузорах) .

Описанное выполнение характеризуется оптимальным соотношением геометрических размеров колеса 1, отвечающим условию минимума потерь в проточной части компрессора, что способствует повышению его экономичности и напорности.

Формула изобретения

Рабочее колесо центробежного компрессора содержащее лопатки с S-образным профилем, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и напорности, входной и выходной участки средней линии профиля каждой лопатки образованы двумя сопряженными дугами окружно5 стей, и радиус дуги выходного участка составляет 0,4 — 1,5 радиуса расположения выходной кромки лопатки, а радиус дуги входного участка определяется из соотношения:

10 оз — 1 1 — rs

2 (1 — о с0$ (я —,)) где r> — радиус дуги входного участка; г — радиус дуги выходного участка;

Pi — входной угол лопатки; а — угол между радиусом расположения входной кромки и прямой, соединяющей последнюю с центром дуги выходного участка, определяемый по формуле:

20

s = arCSin 1 — s1n (u + q) 1 о а = ) Р+ — 1 — 25 I ) cos(a+y) Я /,Г2/

5 =)/1-(- (— ) — 2(— ) сов,, где у — угол между радиусом расположения выходной кромки лопатки и центра дуги выходного участка, определяемый по формуле: 1П 2

y = arcsin

P> — выходной угол лопатки;

R< — радиус расположения входной кромки лопатки;

Rs — радиус расположения выходной кромки лопатки; а — угол между радиусами расположения входной и выходной кромки лопатки, определяемый по формуле

360 а=

Z+ n

z — число лопаток рабочего колеса;

50 n — коэффициент, равный 3 — 6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3788765, кл. 415 — 213, опубл. 1974, 55 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2383768, кл. F 04D 29/44, 1976,