Центробежный компрессор

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции центробежных компрессоров. Центробежный компрессор содержит расположенные в корпусе рабочее колесо, диффузор, кольцевую полость между стенкой диафрагмы и наружной поверхностью покрывного диска и сборную камеру. Новым является то, что выход диффузора сообщен C-образным кольцевым каналом с кольцевой полостью в зоне расположения меньшего диаметра дополнительных лопаток рабочего колеса, C-образный кольцевой канал размещен в сборной камере и в его средней части равномерно по окружности выполнены окна-каналы, сообщающие между собой полости сборной камеры, между диафрагмой и диффузором образован дополнительный диффузор, сообщенный со стороны входа с кольцевой полостью, а со стороны выхода - со сборной камерой, причем покрывной диск рабочего колеса взаимодействует с уплотнительными элементами, размещенными со стороны входа в рабочее колесо и со стороны выхода из него, соответственно, на наружной стенке C-образного канала и на смежной обоим диффузорам стенке. Предлагаемая конструкция центробежного компрессора обеспечивает при наличии одного рабочего колеса сжатие газа фактически в двух ступенях, что позволяет существенно повысить степень повышения давления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции центробежных компрессоров и нагнетателей, например, газоперекачивающих агрегатов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является центробежный компрессор по патенту RU №2033564, F04D 17/08, опубл. 20.04.1995 г. (прототип), содержащий расположенные в корпусе рабочее колесо с несущим и покрывным дисками и с размещенными между ними основными лопатками и установленными на наружной поверхности покрывного диска дополнительными лопатками, диффузор, установленный по ходу потока после основных лопаток рабочего колеса, кольцевую полость между стенкой диафрагмы и наружной поверхностью покрывного диска, сборную камеру.

Недостатком известного компрессора является отсутствие возможности повышения давления без увеличения частоты вращения колеса.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении более высокой степени повышения давления без увеличения частоты вращения, количества рабочих колес и габаритов компрессора.

Технический результат достигается тем, что в центробежном компрессоре, содержащем расположенные в корпусе рабочее колесо с несущим и покрывным дисками и с размещенными между ними основными лопатками и установленными на наружной поверхности покрывного диска дополнительными лопатками, диффузор, установленный по ходу потока после основных лопаток рабочего колеса, кольцевую полость между стенкой диафрагмы и наружной поверхностью покрывного диска и сборную камеру. Новым является то, что выход диффузора сообщен C-образным кольцевым каналом с кольцевой полостью в зоне расположения меньшего диаметра дополнительных лопаток рабочего колеса, C-образный кольцевой канал размещен в сборной камере и в его средней части равномерно по окружности выполнены окна-каналы, сообщающие между собой полости сборной камеры, расположенные со стороны внутренней и наружной стенок C-образного канала, между диафрагмой и диффузором образован дополнительный диффузор, сообщенный со стороны входа с кольцевой полостью, а со стороны выхода - со сборной камерой, причем покрывной диск рабочего колеса взаимодействует с уплотнительными элементами, размещенными со стороны входа в рабочее колесо и со стороны выхода из него, соответственно, на наружной стенке C-образного канала и на смежной обоим диффузорам стенке, при этом взаимодействующие со стороны выхода из рабочего колеса поверхности уплотнения и покрывного диска выполнены коническими, с большими диаметрами со стороны основной ступени.

Сущность изобретения представлена на фиг.1-3, где изображено:

фиг.1 - центробежный компрессор, продольный разрез;

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.

Центробежный компрессор содержит расположенные в корпусе 1 рабочее колесо 2 с несущим 3 и покрывным 4 дисками и с размещенными между ними основными лопатками 5 и установленными на наружной поверхности 6 покрывного диска 4 дополнительными лопатками 7, диффузор 8, установленный по ходу потока после основных лопаток 5 рабочего колеса 2, кольцевую полость 9 между стенкой 10 диафрагмы 11 и наружной поверхностью 6 покрывного диска 4 и сборную камеру 12. Выход диффузора 8 сообщен C-образным кольцевым каналом 13 с кольцевой полостью 9 в зоне расположения меньшего диаметра дополнительных лопаток 7 рабочего колеса 2, C-образный кольцевой канал 13 размещен в сборной камере 12, и в его средней части равномерно по окружности выполнены окна-каналы 14, сообщающие между собой полости 15 и 16 сборной камеры 12, расположенные со стороны внутренней 17 и наружной 18 стенок C-образного канала 13, между диафрагмой 11 и стенкой 19 диффузора 8 образован дополнительный диффузор 20, сообщенный со стороны входа с кольцевой полостью 9, а со стороны выхода - со сборной камерой 12, причем покрывной диск 4 рабочего колеса 2 взаимодействует с уплотнительными элементами 21 и 22, размещенными со стороны входа в рабочее колесо 2 и со стороны выхода из него, соответственно, на наружной стенке 18 C-образного канала 13 и на стенке 19, смежной обоим диффузорам 8 и 20, при этом взаимодействующие со стороны выхода из рабочего колеса 2 поверхности уплотнения 22 и покрывного диска 4 выполнены коническими, с большими диаметрами со стороны основной ступени.

Центробежный компрессор работает следующим образом. Газ поступает через всасывающий патрубок 23 к лопаткам 5 рабочего колеса 2, от которого получает кинетическую энергию и в котором частично сжимается. Далее газ поступает в диффузор 8, где происходит его торможение и преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления. Из диффузора 8 газ по C-образному кольцевому каналу 13 поступает в кольцевую полость 9 к дополнительным лопаткам 7 рабочего колеса 2, где получает новую порцию кинетической энергии и приращения давления. После кольцевой полости 9 и лопаток 7 газ поступает в дополнительный диффузор 20, в котором происходит дальнейший рост давления. Сжатый газ из диффузора 20 направляется в сборную камеру 12, разделенную С-образным кольцевым каналом 13 на две полости - 15 и 16. Газ из диффузора 20 поступает сначала в полость 15, а затем через окна-каналы 14 в полость 16 сборной камеры 12 и далее выходит из корпуса 1 через нагнетательный патрубок 24. Уплотнительные элементы 21 и 22 препятствуют протечкам газа из полостей с более высоким давлением в полости с меньшим давлением. Сопряженные поверхности уплотнения 22 и покрывного диска 4 выполнены коническими, что увеличивает длину взаимодействующих поверхностей, снижая протечки. Больший диаметр конических поверхностей выполнен со стороны основной ступени, поэтому протечки со стороны дополнительной ступени направлены по ходу движения газа в основной ступени и не оказывают возмущающего действия на основной поток.

Таким образом, предлагаемый центробежный компрессор обеспечивает при наличии одного рабочего колеса сжатие газа фактически в двух ступенях, что позволяет существенно повысить степень повышения давления. Кроме того, обеспечивается снижение осевой нагрузки на ротор, так как в основной и дополнительной ступенях осевые усилия от газовых сил, действующие на рабочее колесо, направлены в противоположные стороны.

1. Центробежный компрессор, содержащий расположенные в корпусе рабочее колесо с несущим и покрывным дисками и с размещенными между ними основными лопатками и установленными на наружной поверхности покрывного диска дополнительными лопатками, диффузор, установленный по ходу потока после основных лопаток рабочего колеса, кольцевую полость между стенкой диафрагмы и наружной поверхностью покрывного диска и сборную камеру, отличающийся тем, что выход диффузора сообщен C-образным кольцевым каналом с кольцевой полостью в зоне расположения меньшего диаметра дополнительных лопаток рабочего колеса, C-образный кольцевой канал размещен в сборной камере и в его средней части равномерно по окружности выполнены окна-каналы, сообщающие между собой полости сборной камеры, расположенные со стороны внутренней и наружной стенок C-образного канала, между диафрагмой и диффузором образован дополнительный диффузор, сообщенный со стороны входа с кольцевой полостью, а со стороны выхода - со сборной камерой, причем покрывной диск рабочего колеса взаимодействует с уплотнительными элементами, размещенными со стороны входа в рабочее колесо и со стороны выхода из него, соответственно, на наружной стенке C-образного канала и на смежной обоим диффузорам стенке.

2. Центробежный компрессор по п.1, отличающийся тем, что взаимодействующие со стороны выхода из рабочего колеса поверхности уплотнения и покрывного диска выполнены коническими, с большими диаметрами со стороны основной ступени.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к двигателестроению. Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания содержит подшипниковый узел, в котором установлен вал ротора, с турбинным и компрессорным колесами, корпус центростремительной турбины, закрепленный на корпусе подшипникового узла, и корпус компрессорной ступени, также закрепленный на корпусе подшипникового узла.

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.

Изобретение относится к области центробежного компрессоростроения, в частности к вакуумным циркуляционным компрессорам. .

Изобретение относится к аэродвижителям транспортных средств. .

Изобретение относится к общему машиностроению, может быть использовано в компрессорной технике при проектировании компрессорных агрегатов и компрессорных установок и позволяет упростить процесс изготовления и сборки готового изделия.

Изобретение относится к энергетике, в частности турбостроению, компрессоростроению и насосостроению, может быть использовано при конструировании осевых, центробежных и объемных компрессоров и насосов и позволяет исключить помпажные явления и обеспечить значительное снижение низкочастотного шума при работе компрессора.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к области вентиляторостроения, может применяться в сельскохозяйственном и промышленном производстве и обеспечивает при своем использовании стабильную работу в сети как с повышенным сопротивлением, так и в обычном для этого типа вентиляторов режиме.

Изобретение относится к вентиляторостроению. .

Центробежная лопаточная машина (100) содержит ось (105) вращения, по меньшей мере одно рабочее колесо (106) с лопатками (107), установленное на оси (105) вращения и размещенное в корпусе (102) по меньшей мере с одним проходным каналом (118), входным и выходным патрубками (103), (104). Корпус (102) радиально разделен по меньшей мере на два образованных радиальными перегородками сектора I, II. Секторы I, II включают всасывающие камеры (108), (109) и нагнетательные камеры (112), (113). Вход всасывающей камеры (108) первого сектора I соединен с входным патрубком (103). Выход нагнетательной камеры (112) соединен проходным каналом (118) с всасывающей камерой (109). Выход нагнетательной камеры (113) соединен с выходным патрубком (104). В корпусе (102) выполнен разгрузочный канал (122), расположенный между всасывающими камерами (108), (109). Один конец разгрузочного канала (122) сообщен с атмосферой или эжектором, устанавливаемым во входном патрубке (103), а второй конец разгрузочного канала (122) размещен в корпусе (102) с возможностью поочередного сообщения с межлопаточными каналами (123) рабочего колеса (106). Центробежная лопаточная машина имеет более высокую эффективность и для ее привода требуется меньшая удельная мощность. 20 з.п., 11 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения. Центробежный компрессор содержит статор с безлопаточными диффузорами, установленный коаксиально ему ротор на радиальных и осевой опорах регулируемой жесткости, выполненных в виде электромагнитных подшипников, датчики радиального и осевого положения ротора, концевые уплотнения. Осевая опора регулируемой жесткости включает по меньшей мере два осевых электромагнита, один из которых предназначен для работы компрессора в зоне газодинамически устойчивых режимах работы, а остальные предназначены для включения в действие при вхождении компрессора в зону вращающегося срыва, предшествующего помпажу, и выключения при выхождении из зоны вращающегося срыва, предшествующего помпажу. Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность и безопасность эксплуатации центробежного компрессора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Наверх