Малорасходная ступень центробежного компрессора

 

МАЛОРАСХОДНАЯ СТУПЕНЬ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА, содержащая рабочее колесо с основным и покрывным дисками, безлопаточный диффузор с боковыми стенками и примыкающие к ним кольцевые камеры, размещенные конfr X центрично оси рабочего колеса, сообщенные с входом проточной части начального участка диффузора посредством щелей и связанные между собой при помощи обводных каналов, отличающаяся тем, что, с целью снижения аэродинамических потерь путем уменьшения радиальной неравномерности поля давлений за рабочим колесом, в стенках начального участка диффузора .выполнены наклонные щели, ориентированные в направлении потока, причем щели имеют переменный угол наклона, со стороны основного диска увеличивающийся, а со стороны покрывного уменьшающийся к выходу диффузора . 2. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что боковые стенки диффузора выполнены из пористого материала. 00 s

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„5U „„1071813 у у F 04 D 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3390801/25-06 (22) 11.02.82 (46) 07.02.84. Бюл. ¹ 5 (72) Г. А. Бондаренко и Л. В. Черепов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (53) 621.515 (088.8) (56) 1. Патент США № 2656096,кл. 417-323, опублик. 1946.

2. Авторское свидетельство СССР № 779648, кл. F 04 D 17/08, 1977. (54) (57) МАЛОРАСХОДНАЯ СТУП ЕНЪ

ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА, содержащая рабочее колесо с основным и покрывным дисками, безлопаточный диффузор с боковыми стенками и примыкающие к ним кольцевые камерь, размещенные концентрично оси рабочего колеса, сообщенные с входом проточной части начального участка диффузора посредством щелей и связанные между собой при помощи обводных каналов, отличающаяся тем, что, с целью снижения аэродинамических потерь путем уменьшения радиальной неравномерности поля давлений за рабочим колесом, в стенках начального участка диффузора выполнены наклонные щели, ориентированные в направлении потока, причем щели имеют переменный угол наклона, со стороны основного диска увеличивающийся, а со стороны покрывного уменьшающийся к выходу диффузора.

2. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что боковые стенки диффузора выполнены из пористого материала.

107!813

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к малорасходным ступеням центробежных компрессоров.

Известна малорасходная ступень центробежного компрессора, содержашая установ»cHifoe по ходу потока рабочее колесо и безлопаточный диффузор с размещенными в его стенках концентрично рабочему колесу кольцевыми камерами, сообщенными щелями с проточной частью диффузора (1).

Недостатком этой ступени является необходимость дополнительных затрат энергии для сжатия и циркуляции отсасываемого газа.

Наиболее близкой по технической су(ц-! юсти и достигаемому эффекту к изобрете! 5 нию является малорасходная ступень центробежного компрессора, содержащая рабочее колесо с основным и покрывным дисками. безлопаточный диффузор с боковыми стенками и примыкающие к ним кольцевые камеры, размещенные концентрично оси рабо- 20 чего ко,leca, сообшенные с входом проточной части начального участка диффузора tioсредством щелей и связанные между собой прп !юмощи обводных каналов (2).

Однако в известной ступени -- значи25 тельные потери из-за радиальной неравномерности поля давлений за рабочим колесом.

Целью изобретения является сии>кение аэродинамических потерь путем умень!пения радиальной неравномерности поля давлений зя рабочим колесом.

Указанная цель достигается тем, что в малорасходной ступени центробежного компрессора, содержашей рабочее колесо с основным и покрывным дисками, безлопат<>нный диффузор с боковыми стенками и прпмыка(ошие к ним кольцевые камеры, 35 размешенные концентрично оси рабочего колеса, сообщенные с входом проточной части начального участка диффузора посредством щелей и связанные между собой прн помощи обводных каналов, в стенках 40 на гального участка диффузора выполнены наклонные щели, ориентированные в направлении потока, причем щели имеют переменный угол наклона, со стороны основного диска увеличивающийся, а со стороны покрывного уменьшающийся к выходу диффузора.

Кроме того, ооковые стенки диффузора выполнены из гористого материала.

На (ертеже изображена ступень центробежного компрессора. продольный разрез, Малорасходная ступень центробежного компрессора содержит раоочее колесо с

0< .Гп>вным диском и покрывным диском 2, безлопато IIIBIH диффузор 3 с боковыми стенками 4 и 5 и примыкающие к ним кольцевые камеры 6 и 7, размсшснные концентрично

<>сп рабочего колеса, сооощенные с Bxo;(0!I проточной ча«ги начяльн<>го участка диффузора 3 >п)«р(дством щелей 8 и 9 и связанные между собой при помон(и обводных каналов 10. В стенках 4 и 5 начального участка диффузора 3 выполнены наклонные щели 11 и !2горпентирова нные в if;!II!!BB leHHH потока, при !см щели 11 и !2 имеют переменный угол наклона, угол наклоня <с щелей 11 со сr(>!)<>ны основного диска 1 увеличивающий<и(, (1 (Oë < >> на клОн я (цсл< Й 1 2 со с TOpoHI>I покрыпного диска 2 уменьшающийся к Выходу диффузора 3. Боковые стенки 4 и 5 диффузора 3 могут быть B(>1110лнены пористь<ми.

При работе центробежного компрессора осноьчюс Взаимодействие (яза в кольцегых камерах 6 и 7 с потоком l язя в диффузоре 3 происходит через демпфиру)ошис I.(å!Iff 8 и 9, а через узкис концентрично располо>кенные профилировянные щели !1 и 12 в стенках 4 н 5 происходит взяимод< йствис lяза В Kàмерах 6 и 7 с пог;)аничным слоем IIB стенках 4 и 5 диффузс>ра 3, п)згп)ляю ((Ос 1!«НО (ьЗОВЯТЬ Эфф(Кт (1КТИ В НО 1 0 >, J t j)B B.JC IJIJ II 110! !)Bничным слоем, Ifocj)(дл ВО!1 В.(«B;1 В I!cго

Гclз(I «Ооль!(lcй эHpрГиеи 11 1 Ki)льf((Вl.!х Jiа. л(с р 6 H 7 ич и >V(01 <. OCd BC I il 1101 р;! I l If ill() f 0

СЛС)Я С ВХОДНОГО V×dCT ÊBJ ОЕЗ T<) I! II I <) 1!IÎÃO ди<р<рузора 3. Сс>слин<(!ие к<> fb((cBûõ ..:-и -) 6 и 7 между собой 1)осредльп>м обво;шы каналов 10 и Выполнение г) стенка.< 4 и 5 рядов концснтрично расположенных 1 рофилировянных щелей 11 H l 2. направленных под разными угла.)и к о«нс)виол<у 1п>(оку газа в дпффузоре 3 II0380ëÿcT устранить перекос радиальной составляюп(сй «корс>сти и выравнять ее В меридиальной Bлоскогти.

При этом ряды концентри !ных профи(!IfроBdHHt>I:>: IlIB.t(й 1 If 12 в ссчсfIIIHx с гс J!oK 4 и 5, паис)олес удаленных к периферии стуll(>ни, Bf f!IO«IHÿê>òcÿ под одинаковыми угля !и к основному >ютоку в дифф зоре. Аналог)<чно происходит Взапмодей«тBIJ(I ddd В кольцевых камерах 6 и 7 с 0< í >ьч)ым НО<ок >м газа в диффулорс 3 черсз по!>ил ht(- стенки 4 и б днффлзора. На начальнс>м «ча TKB 6(злопаточного диффузора 3 при большсм Td тическом давлении в коль!<свы. камерах 6 и 7 происходи(вдув газа через пористые стенки 4 и 5 в проточную часть диффузора 3, При увеличении статического давления в диффузоре 3 в радиальном направлении происходит отсо« части IJOI ðàíè(НОГО слоя.

Таким ооразом, за счет г)дува — — Отсо«а повышается газодинамическая устойчивость безлопаточного диффузоря 3 к возникновению отрывных течений в Jfj>Hei«I!íülõ слоях при смещении точки отрыва потока 13 сторону выходного ccчения диффузора 3 и одновременном увеличении напористосги па энергетически оправданных режи м ах. К -o J(f y же установка колы(евых камер 6 и 7 достаточно большого 061см(1 II0380«iяет существенно сместить границу помпажа цент1071813

Составитель Т.Мазо

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1! 566/29 Тираж 628 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 робежной ступени в сторону меньших расходов газа.

Следовательно, предлагаемая конструкция малорасходной ступени даст значительный экономический эффект за счет устранения радиальной неравномерности поля путем выравнивания эпюры скоростей за рабочим колесом, за счет чего снижаются энергетические потери.