Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени



Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени
Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени

 


Владельцы патента RU 2484311:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Невинтермаш" (RU)

Изобретение относится к энергетическим турбомашинам, может использоваться в центробежных ступенях с радиально-осевым подводом рабочей среды и обеспечивает при его использовании снижение потерь напора во входном радиально-осевом конфузоре за счет оптимизации радиуса закругления вогнутого обвода. Указанный технический результат достигается во входном радиально-осевом конфузоре центробежной ступени, содержащем закругленные по радиусам выпуклый и вогнутый обводы, тем, что радиус закругления вогнутого обвода определяется определенным соотношением. 10 ил.

 

Изобретение относится к энергетическим турбомашинам и может использоваться во входных радиально-осевых конфузорах ступеней центробежных компрессоров, нагнетателей и насосов.

Известны входные радиально-осевые конфузоры, имеющие максимально возможный радиус закругления вогнутого обвода (рис.7 в отраслевом каталоге "Центробежные и осевые компрессорные машины". - М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1992). Недостатком таких конфузоров являются большие потери напора вследствие повышенных расходных скоростей рабочей среды в промежуточных поперечных сечениях конфузора.

Отмеченный недостаток в значительной мере устранен во входных радиально-осевых конфузорах с малым радиусом закругления вогнутого обода. Известный радиально-осевой конфузор центробежной ступени (рис.1.22 в книге В.Б.Шнеппа "Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин." - М.: Машиностроение, 1995) содержит закругленные по радиусам выпуклый и вогнутый обводы. Радиус закругления вогнутого обвода выполнен малым для увеличения площадей промежуточных поперечных сечений, благодаря чему снижаются расходные скорости и, следовательно, потери напора. Недостаток данного конфузора заключается в том, что потери напора не минимальны. Причина этого - неоптимальность радиуса закругления вогнутого обода.

Целью настоящего изобретения является уменьшение потерь напора во входном радиально-осевом конфузоре путем задания оптимального радиуса закругления вогнутого обвода.

Указанная цель достигается тем, что в известном входном радиально-осевом конфузоре центробежной ступени, содержащем закругленные по радиусу выпуклый и вогнутые обводы, радиус закругления вогнутого обвода определяется соотношением

Rвог=(0.42-0.76)(Rвып+(bн+bк)/2),

в котором

Rвог - радиус закругления вогнутого обвода;

Rвып - радиус закругления выпуклого обвода;

bн - ширина начального сечения конфузора;

bк - ширина конечного сечения конфузора.

Данное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", так как оно в отличие от известных технических решений определяет оптимальную величину радиуса закругления вогнутого обвода как функцию всех остальных геометрических параметров конфузора (Rвып, bн и bк).

На фиг.1 изображен входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени, меридиональный разрез; на фиг.2 - зависимости коэффициентов потерь напора ζ в конфузоре от относительного радиуса закругления вогнутого обвода R в о г R в ы п + ( b н + b к ) / 2 для конфузоров с сильно различающимися bн и bк, но одинаковым, причем большим, Rвып; на фиг.3 - зависимости ζ от R в о г R в ы п + ( b н + b к ) / 2 для конфузоров с сильно различающейся bк, но одинаковыми bн и Rвып, причем Rвып мал; на фиг.4…7 - меридиональные разрезы конфузоров, данные по ζ которых представлены на фиг.2; на фиг.8…10 - меридиональные разрезы конфузоров, данные по ζ которых представлены на фиг.3.

Входной радиально-осевой конфузор содержит выпуклый обвод 1 и вогнутый обвод 2. Выпуклый обвод 1 закруглен по радиусу Rвып. Вогнутый обвод 2 закруглен по радиусу Rвог. Площадь конечного сечения 3 конфузора меньше площади начального сечения 4. Радиус Rвог закругления вогнутого обвода 2 соответствует заявленному техническому решению.

Входной радиально-осевой конфузор работает следующим образом.

Рабочая среда движется по конфузору в направлении от начального сечения 4 к конечному сечению 3. Поскольку площадь конечного сечения 3 меньше площади начального сечения 4, скорость ск рабочей среды в конечном сечении 3 больше скорости сн в начальном сечении 4. Движение рабочей среды по конфузору сопровождается потерями части ее напора. Потери напора зависят от каждого геометрического параметра конфузора, в том числе от Rвог.

Согласно представленным на фиг.2 и 3 результатам расчетов коэффициента потерь напора ζ = h c к 2 / 2 , где h - потери напора, вычислявшиеся по методу статьи "Простой метод расчета потерь во входном радиально-осевом конфузоре центробежной ступени" (журнал "Компрессорная техника и пневматика", 2011, №4, с.34-36), минимум ζ конфузоров как с малыми, так и с большими Rвып, bн и bк (Rвып=(0.2…1.0)Rвт; bн=(1…2)Rвт; bк=(0.67…1.34)Rвт) лежит в сравнительно узком интервале R в о г R в ы п + ( b н + b к ) / 2 , равном 0.42…0.76. Следовательно, оптимальный радиус закругления вогнутого обвода

(Rвог)опт=(0.42-0.76)(Rвып+(bн+bк)/2),

что и фигурирует в заявленном техническом решении.

Входной радиально-осевой конфузор центробежной ступени, содержащий закругленные по радиусам выпуклый и вогнутый обводы, отличающийся тем, что радиус закругления вогнутого обвода определяется соотношением
Rвог=(0,42-0,76)(Rвып+(bн+bк)/2),
в котором Rвог - радиус закругления вогнутого обвода;
Rвып - радиус закругления выпуклого обвода;
bн - ширина начального сечения конфузора;
bк - ширина конечного сечения конфузора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высокооборотным шнекоцентробежным насосам для подачи различных жидкостей, в частности топлива, и может быть использовано, например, в ракетной технике.

Изобретение относится к узлу диффузор-направляющий аппарат, предназначенному для питания воздухом кольцевой камеры сгорания в турбомашине, такой как турбореактивный или турбовинтовой двигатель самолета.

Изобретение относится к гидромашиностроению, преимущественно к нефтяной промышленности, и может быть использовано при добыче из скважин пластовой жидкости, воды и других жидких сред с широким диапазоном изменения механических примесей.

Диффузор // 2469214
Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

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.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании пульповых центробежных насосов, предназначенных для перекачки рудных пульп на горно-обогатительных комбинатах.

Изобретение относится к насосостроению. .

Изобретение относится к насосостроению, а именно к корпусам центробежных насосов с двухвитковыми отводами. .

Изобретение относится к центробежным турбомашинам и может использоваться в обратно-направляющих аппаратах с непрофилированными цилиндрическими лопатками

Изобретение относится к центробежному компрессору согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и способу изготовления центробежного компрессора согласно ограничительной части пункта 9 формулы изобретения

Насос // 2491449
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в ТНА ракетной техники

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам центробежного типа с рабочим осерадиальным колесом тоннельного тина с односторонним осевым входом. Центробежный насос содержит корпус с входным патрубком, переходящим в центральную часть корпуса. Центральная часть корпуса переходит в напорный патрубок. В центральной части корпуса установлено рабочее колесо тоннельного типа. На переднем кольцеобразном диске колеса выполнены кольцевые каналы. На внутренней стенке центральной части корпуса перед входом в напорный патрубок выполнена ступенька. На внутренней стороне крышки корпуса, установленной со стороны входного патрубка, выполнены кольцевые буртики. Изобретение направлено на увеличение КПД и максимально допустимой скорости вращения и уменьшение лобового сопротивления вращению и уровня шума. 3 ил.

Изобретение относится к вертикальным полупогружным насосам для подачи охлаждающей воды из водоемов и погружаемым в ограниченные по радиальным габаритам места установки, например для откачки нефти из подземных резервуаров. Вертикальный насос содержит корпус и ротор с рабочим колесом диагонального типа. Вал колеса размещен в подшипниках скольжения. Направляющий аппарат с лопатками, образующими каналы, расположен за рабочим колесом. Лопатка в сечении, нормальном к поверхности лопатки и поверхности, образующей вместе с лопатками каналы, выполнена переменной толщины в виде трапеции с максимальным значением у основания на меньшем радиусе канала. Между лопатками рабочего колеса и направляющего аппарата выполнен минимально возможный конструктивный зазор. Максимальный диаметр каналов направляющего аппарата относительно оси вращения рабочего колеса рассчитывается по формуле и зависит от минимального диаметра расположения выходных кромок рабочего колеса и ширины рабочего колеса на выходе. Изобретение направлено на уменьшение радиального габарита насоса с сохранением технических параметров и повышение энергетической эффективности. 2 ил.

Изобретение относится к вертикальным центробежным насосам с колесом двустороннего всасывания, размещаемым внутри корпуса реактора. Насос содержит корпус, колесо с верхним и нижним лопаточными венцами, кольцевые направляющий аппарат и отвод с наружной и внутренней обечайками, образующими ниже коллектор с напорным патрубком. Направляющий аппарат расположен между отводом и коллектором. Обечайки в нижней части выполнены в виде эллиптических, концентричных днищ вдоль оси насоса. Каналы к нижнему венцу в виде патрубков проходят через днища, а их оси через центр днищ. От направляющего аппарата до патрубков выполнены направляющие лопатки. Патрубки сообщены с нижним венцом через нижний конфузор с плоскими радиальными ребрами между патрубками, располагаемый внутренней частью конфузора от патрубков, а наружной частью от внутренней обечайки до нижнего венца. Между корпусом и наружной обечайкой выполнена кольцевая перегородка, разделяющая подвод к венцам. Каналы к верхнему венцу выполнены между двумя кольцевыми элементами, соединенными радиальными ребрами и стыкуемыми с ними плоскими ребрами, объединяемыми в верхний конфузор в пределах диаметра расположения точки пересечения внутренних образующих патрубка, внутренней части конфузора и внутреннего днища. Изобретение направлено на уменьшение диаметра насоса, упрощение конструкции, повышение КПД и ресурса, обеспечение динамического равновесия венцов. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к центробежным компрессорам, а именно к диффузорам центробежных компрессоров. В заявке описана система, которая в некоторых вариантах осуществления содержит лопатку диффузора центробежного компрессора, имеющую переднюю кромку, заднюю кромку и участок постоянной толщины, расположенный между передней кромкой и задней кромкой. Радиус кривизны передней кромки и радиус кривизны задней кромки изменяются на протяжении размаха лопатки. Соотношение длины участка постоянной толщины и длины хорды лопатки составляет, по меньшей мере, приблизительно 50% и является преимущественно постоянным на протяжении размаха лопатки. Изобретение направлено на повышение КПД. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх