CN107605804A - 离心压气机的机匣 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种离心压气机的机匣,其要点是此机匣具有机匣叶片和篦齿,机匣叶片安装在内外机匣之间,从机匣的入口至离心叶轮的叶片前缘沿周向均匀布置,篦齿安装在内机匣与叶轮轮毂的交界处。本发明利用机匣叶片的静止,改变叶轮的气流进口方向,致使离心叶轮进口的速度三角形发生改变,从而产生预旋,提高了离心压气机的压比和效率;在小流量下可以提高离心压气机的喘振点,在大流量下还可以提高离心压气机的堵塞点,扩大了离心压气机的稳定工作范围;同时本发明机匣上安装有篦齿,提高了离心压气机机匣的密封性能,减小了机匣叶片与离心叶轮叶片之间的漏气损失。
Description
技术领域
本发明涉及一种鼓风机、压气机等叶轮机械领域,尤其是涉及到一种离心压气机的机匣。
背景技术
离心压气机具有结构紧凑性好、工艺性能好、单级压比高等特点,在航空航天和交通车辆等各个领域得到广泛的应用。机匣作为离心压气机的关键部分,具有引进气流、包容气流流道等,对离心压气机的整体性能有重要的作用。
离心压气机在流量减小至一定值时,导致叶轮叶片冲角过大,在叶片背面出现大尺寸的流动分离现象,造成失速甚至喘振,从而直接导致压气机工作不稳定,效率、压比急剧下降,寿命严重减少,甚至损坏压气机。于是许多国内外学者为了提高离心压气机压比、效率和稳定工作范围,在离心叶轮的前面加入导风叶轮,改变离心压气机的速度三角形,从而改变压气机叶轮冲角,致使喘振点提高,最终改变离心压气机的整体性能。但其零部件数量多、结构复杂、制造成本高。
离心压气机中机匣叶片与离心叶轮叶片之间的漏气损失,严重影响离心压气机的压比、效率和稳定工作范围,亟需提高了离心压气机机匣的密封性能,从而提高离心压气机的整体性能。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种离心压气机机匣,其能改变离心叶轮入口的速度三角形,加强叶轮叶片与机匣叶片之间的密封性能,扩大离心压气机的稳定工作范围,提高离心压气机的效率和压比。
为了实现上述目的,本发明提供一种离心压气机的机匣,其具有:机匣叶片和篦齿,机匣叶片安装在内外机匣之间,从机匣的入口至离心叶轮的叶片前缘沿周向均匀布置,篦齿安装在内机匣与叶轮轮毂的交界处。
上述的离心压气机的机匣中,所述的机匣叶片为一边连接于半径不变的内机匣,一边连接于半径逐渐变小的外机匣。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明采用的离心压气机的机匣,在气流经过机匣叶片的气流通道后,气流的进口方向将由垂直方向进入改变为斜向进入,离心叶轮的进口速度三角形发生改变,产生预旋,从而使得压比、效率增加,扩大了离心压气机的稳定工作范围。
2)本发明采用的机匣在内机匣与叶轮轮毂的交界处安装篦齿,能够使气流平顺的由机匣叶片进入离心叶轮叶片,减小了机匣叶片与叶轮叶片之间的泄漏流,增强了机匣的密封性能。
附图说明
图1为本发明的离心压气机的机匣沿叶轮子午面的剖视图;
图2为图1中A部分的局部放大示意图;
图3为本发明的离心压气机的机匣的叶片为右旋示意图;
图4为本发明的离心压气机的机匣的叶片为左旋示意图;
其中,附图标记说明如下:
1.机匣;2.扩压器;3.离心叶轮;4.篦齿;
11.内机匣;12.机匣叶片;13.外机匣;31.离心叶轮叶片;
121.机匣叶片右旋;122.机匣叶片左旋。
具体实施方法
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
参照图1至图3,本发明的离心压气机的机匣1具有:机匣叶片12和篦齿4,机匣叶片12安装在内11外13机匣之间,从机匣1的入口至离心叶轮的叶片31前缘沿周向均匀布置,篦齿4安装在内机匣11与离心叶轮3轮毂的交界处。
在根据本发明的离心压气机的机匣1中,机匣叶片12改变离心叶轮3的气流进口方向,致使离心叶轮3的速度三角形发生改变,从而产生预旋,提高了离心压气机的压比和效率,同时在小流量下可以提高离心压气机的喘振点,大流量下还可以提高离心压气机的堵塞点,扩大了离心压气机的稳定工作范围。
在根据本发明的离心压气机的机匣1中,机匣1上安装有篦齿,提高了离心压气机的密封性能,减小了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的漏气损失。
使用时,参照图1与图3 ,机匣叶片12为右旋121,气流从机匣1的入口进入,经过机匣叶片12,从而改变气流的进口方向,致使气流进入离心叶轮3时,速度三角形得到改变,出现正预旋,气流冲角得到减小,速度得到增加,从而增加了离心压气机的流量和压比;当离心叶轮3的转速减小,导致流量降低到某一值时,其离心叶轮3的进口冲角过大,将会产生喘振,由于机匣叶片12产生的正预旋,使得流量加大、冲角减小,可使离心压气机的喘振点延迟,加大了离心压气机的稳定工作范围;同时由于机匣叶片12中与内机匣11相连的一侧半径和离心叶轮叶片31的外半径相等,使得消弱离心叶轮3叶尖区泄漏流的流动强度,减小了离心叶轮3叶尖与机匣1之间的间隙的气流损失;而篦齿4安装于内机匣11与离心叶轮3轮毂的间隙处,提高了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的气流密封性能;气流经过离心叶轮3的做功,进入扩压器2减速增压,得到增压的效果;经过这样一个流动过程,离心压气机的性能得到明显提高。此离心压气机的机匣叶片右旋121使得离心压气机的效率、压比、流量、稳定工作范围等性能得到明显提高。
使用时,参照图1与图4 ,机匣叶片12为左旋122,气流从机匣1的入口进入,经过机匣叶片12,从而改变气流的进口方向,致使气流进入离心叶轮3时,速度三角形得到改变,出现负预旋,气流冲角得到加大,从而增加了离心压气机的效率;当离心叶轮3的转速增加,导致流量增大到某一值时,其离心叶轮3的进口冲角过小,将会产生堵塞,由于机匣叶片12产生的负预旋,使得流量减小、冲角加大,可使离心压气机的堵塞点延迟,加大了离心压气机的稳定工作范围;同时由于机匣叶片12中与内机匣11相连的一侧半径和离心叶轮叶片31的外半径相等,使得消弱离心叶轮3叶尖区泄漏流的流动强度,减小了离心叶轮3叶尖与机匣1之间的间隙的气流损失;而篦齿4安装于内机匣11与离心叶轮3轮毂的间隙处,提高了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的气流密封性能;气流经过离心叶轮3的做功,进入扩压器2减速增压,得到增压的目的;经过这样一个流动过程,离心压气机的性能得到明显提高。此离心压气机的机匣叶片左旋使得离心压气机的效率、压比、流量、稳定工作范围等性能得到明显提高。
Claims (2)
1.一种离心压气机的机匣,其特征在于,离心压气机机匣(1)具有:叶片(12)和篦齿(4),叶片(12)安装于内(11)外(13)机匣之间,从机匣(1)的入口至离心叶轮的叶片(31)前缘沿周向均匀设置,篦齿(4)安装在内机匣(11)与离心叶轮(3)轮毂的交界处。
2.如权利要求1所述的离心压气机的机匣,其特征在于,机匣叶片(12)一边连接于半径不变的内机匣(11),一边连接于半径逐渐变小的外机匣(13)。
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CN111630280A (zh) * | 2018-04-04 | 2020-09-04 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 离心压缩机以及具备该离心压缩机的涡轮增压器 |
CN114526161A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-05-24 | 成都中科翼能科技有限公司 | 一种燃气轮机的中介机匣及其补强结构 |
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JPWO2014128939A1 (ja) * | 2013-02-22 | 2017-02-02 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機 |
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