CN110131212B - 用于离心压缩机组件的消音器 - Google Patents
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Abstract
一种压缩机包括具有扩散器结构和消音器的扩散器区段。所述消音器包括限定腔体的消音器壳体和设置在所述腔体内的消音垫，其中所述消音垫的暴露表面被布置成与所述扩散器结构的一部分接触。
Description
背景技术
本文公开的示例性实施方案总体上涉及一种制冷系统，并且更具体地说，涉及一种用于降低由制冷系统的离心压缩机产生的噪声的改进方案。
具有离心压缩机的制冷系统广泛应用于不同的工业场合，以实施气体压缩或加压。与压缩机的操作相关联的噪声可能令人厌烦。在离心压缩机中产生噪声的主要来源之一是扩散器。因为流体通常以极高的流速通过扩散器并且在通道中逐渐减慢以将动能转换成压力能量，所以流体在此位置处的压力进一步提高，从而导致此位置处的噪声水平增大。在这种情况下，过高的噪声可能对附近的人造成严重的伤害，并且连续的高噪声可能进一步导致机器结构的剧烈振动，从而导致机器的故障。
发明内容
公开了一种压缩机，所述压缩机包括扩散器区段，所述扩散器区段包括：扩散器结构；以及消音器。所述消音器包括：消音器壳体，所述消音器壳体限定腔体；以及消音垫，所述消音垫设置在所述腔体内，其中所述消音垫的暴露表面被布置成与所述扩散器结构的一部分接触。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器结构包括多个叶片，所述多个叶片被布置成与所述消音垫的所述暴露表面接触。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器结构是固定的。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器结构可绕轴线旋转。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器结构安装到所述压缩机的第一表面。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器结构与所述压缩机的第一表面一体地形成。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音器粘附到所述压缩机的面向所述扩散器区段的表面上。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音器布置在形成于所述压缩机的面向所述扩散器区段的表面中的周向凹槽内。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音垫的所述暴露表面通过与所述扩散器结构的所述部分的所述接触而被部分压缩。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，消音垫是由柔性材料形成。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音垫包括吸声材料。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音垫包括多个吸声材料层。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述消音垫还包括：主体，所述主体是由吸声材料形成；以及护套，所述护套围封所述主体。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述护套包括玻璃、聚合物和金属网或织物中的至少一者。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述压缩机是离心压缩机。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器区段布置在所述压缩机的第一级处。
除了上文描述的一个或多个特征之外，或作为替代方案，在其它实施方案中，所述扩散器区段布置在所述压缩机的第二级处。
附图说明
以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件编号相同：
图1是根据一个实施方案的离心压缩机的一部分的横截面图；
图2是根据一个实施方案的带叶片的扩散器结构的透视图；
图3是根据另一实施方案的离心压缩机的一部分的横截面图；
图4是根据一个实施方案的消音器的前视图；
图5A是根据一个实施方案的消音器壳体的一部分的俯视图；
图5B是根据一个实施方案的消音器壳体的横截面图；
图6是根据一个实施方案的消音垫的透视图；以及
图7是根据一个实施方案的消音器的横截面图。
具体实施方式
本文通过示例而非限制的方式参考附图呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
现在参考图1，示出了离心压缩机10的示例。如图所示，离心压缩机10包括具有入口14的主壳12，所述入口通过一系列可调节的入口导叶18将制冷剂引导到旋转叶轮16中。叶轮16通过任何合适的构件固定到驱动轴20以沿着压缩机10的轴线对准叶轮16。叶轮16包括支撑多个轮叶24的中心轮毂22。在相邻轮叶24之间限定的多个通道26使得制冷剂流体的进入轴向流在径向方向上转向，并且将压缩的制冷剂流体从相应通道26排放到相邻的扩散器区段30中。扩散器区段30通常围绕叶轮16周向设置，并且用于将压缩的制冷剂流体引导到环形蜗壳32中，所述蜗壳将压缩的流体导向压缩机出口，或者可选地，导向压缩机10的第二级，这取决于压缩机的配置。
扩散器区段30包括盘状扩散器结构40，所述盘状扩散器结构具有外圆形边缘42和圆形内边缘44。当扩散器结构40安装在压缩机10内时，外圆形边缘42紧密围绕叶轮16，使得制冷剂可以从叶轮16排放到扩散器40中。在最佳在图2中示出的所示非限制性实施方案中，扩散器结构40包括多个周向间隔开的固定叶片46，所述叶片从其第一大致平坦表面48延伸。多个叶片46可以是基本相同的，或者可选地，可以相对于压缩机10的中心轴线X在大小、形状和/或定向上变化。当制冷剂通过限定在扩散器结构40的相邻叶片46之间的通道50时，制冷剂的动能可以转化为势能或静压。此外，应理解，本文示出和描述的扩散器结构40仅作为示例，并且本文中还涵盖其它类型的扩散器结构40，例如管道扩散器或具有在盘状扩散器结构内形成的一个或多个通道并且布置成与叶轮16的通道26流体连通的通道型扩散器。
如图1所示，扩散器结构40旋转地固定，并且可以抵靠压缩机壳体的内壁52安装，例如利用一个或多个紧固件，即螺栓或螺钉(未示出)。或者，固定扩散器结构40可以与压缩机壳体一体形成，例如通过将扩散器结构40的一个或多个叶片46或通道48加工到从中心轴线和叶轮16径向向外定位的压缩机壳体的表面中。参考图3，在其它实施方案中，扩散器结构40可以被配置成围绕轴线X旋转。在此种实施方案中，本文涵盖用于将扩散器结构40可旋转地安装在压缩机10内的常规机构。
消音器60位于压缩机10的扩散器区段30内、与扩散器结构40的第一表面48相对。消音器60可以安装到压缩机壳体的面向扩散器区段30的表面，或者可选地，可以定位于在压缩机壳体中形成的轴向凹槽(未示出)内。现在参考图4到7，更详细地示出了被配置成与离心压缩机10一起使用的消音器60的示例。如图5A和5B中最佳所示，消音器60包括由环形结构64形成并且包括形成在环形结构64中的环形中空腔体66的壳体62。在一个实施方案中，消音器60的内径可以大致等于扩散器结构40的内径，并且消声器60的外径可以大致等于或略大于扩散器结构40的外径。壳体62可以由任何合适的材料形成，例如金属板。壳体62的第一外表面68被配置为安装表面。安装表面68提供安装接口，并且当消音器60布置在安装位置时，所述安装表面应抵靠压缩机10的一部分，例如周向凹槽。
消音垫70设置在壳体62的腔体66内。消音垫70吸收声音，并且降低消音器60的噪声。消音垫70的主体72可以由包括金属、塑料、复合物或吸声材料的任何合适材料形成。举例来说，合适的吸声材料的实例包括但不限于玻璃纤维(例如，压缩棉絮)、聚合物材料(例如纤维、泡沫)或膨胀珠粒材料(例如，多孔膨胀聚丙烯(PEPP))，以及它们的组合。在一个实施方案中，为了改进降噪效果，消音垫70可以包括多层吸声材料，从而提供更好的吸声效果。替代地或另外，主体72可以被围封在护套74内，所述护套例如由玻璃、聚合物或金属网或织物形成，例如如图6所示。消音垫70可以按各种方式保持在壳体62的腔体66内，例如经由粘合剂或一个或多个紧固件。当安装时，消音垫70的面向扩散器结构40的暴露表面76基本上与相邻的消音器壳体62的上表面69对准。
在消音器60相对较大并且因此由壳体62限定的中空环形腔体66相对较大的实施方案中，需要大体积的消音垫70来填充腔体66。为了避免降低消音器60的结构完整性，一个或多个加强部分可以位于腔体66内，以提供增大的支承强度。举例来说，如图7所示，一个或多个加强肋78可以围绕壳体62的腔体的圆周设置，以提高消音器60的结构强度。
继续参考图7，消音器60可以另外包括一个或多个安装部分80，用于将消音器60定位和紧固在压缩机10内。在一个实施方案中，安装部分80从壳体62的表面82延伸到腔体66中。安装部分80具有中心开口84，所述中心开口基本上与形成在消音器壳体62的安装表面68中的开口86对准。在一个实施方案中，安装部分80的中心开口84具有螺纹，并且被配置成在与紧固件(未示出)联接时用作螺母。位于腔体66内的消音垫70可以包括对应的安装凹槽88，以在腔体66内为安装部分80提供空间。在一些实施方案中，垫圈90可以与安装部分80的一部分同心地布置在壳体62的内表面82与消音垫70之间的某一位置。
一个或多个紧固件，例如螺栓或螺钉，可以用于将消音垫70和安装部分联接到压缩机壳体12，以将消音器60粘附到压缩机壳体12。在一个实施方案中，紧固件埋入到消音垫70的表面76中。通过使用埋头紧固件，消音垫70的暴露的循环表面76保持平滑，并且不包括从其延伸的一个或多个突起。这种平滑的表面提供增强的降噪效果。另外，操作可能需要平滑表面76，例如在扩散器结构40可旋转的实施方案中。
当安装扩散器结构40和消音器60时，扩散器结构40与消音器60基本上对准。此外，扩散器结构40的多个叶片46中的每一者的末端表面被布置成与消音垫70的主体的表面76接触。在所示的非限制性实施方案中，叶片46的两个表面和消音垫70的表面大体平坦。然而，本文还涵盖叶片46和消音垫40的表面具有非平坦但大体互补配置的实施方案。通过这种接触，叶片相对于消音器60密封。扩散器结构40的位置可相对于消音器60调节，以确保在扩散器结构40与消音器60之间实现所需的接触。然而，在其它情况下，也可以调节消音器60的位置。在一个实施方案中，扩散器结构40和消音器60可以被配置和/或定位成使得多个叶片46向消音垫70的表面76施加压缩力。在一个实施方案中，本文涵盖压缩高达消音垫厚度的10％；然而，0.001或0.002英寸的压缩适合于压缩机10的操作。
术语“约”旨在包括与基于提交申请时可用的装备的特定量的测量相关联的误差程度。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用，单数形式“一(a、an)”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises和/或comprising)”指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
虽然已经参考一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等效物替换本公开的元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适于本公开的教导。因此，希望本公开不限于作为预期用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求范围内的所有实施方案。
Claims (17)
1.一种压缩机，所述压缩机包括：
扩散器区段，所述扩散器区段包括：
扩散器结构；以及
消音器，所述消音器包括：
消音器壳体，所述消音器壳体限定腔体；以及
消音垫，所述消音垫设置在所述腔体内，其中所述消音垫的暴露表面被布置成与所述扩散器结构的一部分接触。
2.如权利要求1所述的压缩机，其中所述扩散器结构包括多个叶片，所述多个叶片被布置成与所述消音垫的所述暴露表面接触。
3.如权利要求1所述的压缩机，其中所述扩散器结构是固定的。
4.如权利要求1所述的压缩机，其中所述扩散器结构能绕轴线旋转。
5.如权利要求1所述的压缩机，其中所述扩散器结构安装到所述压缩机的第一表面。
6.如权利要求1所述的压缩机，其中所述扩散器结构与所述压缩机的第一表面一体地形成。
7.如权利要求1所述的压缩机，其中所述消音器粘附到所述压缩机的面向所述扩散器区段的表面上。
8.如权利要求1所述的压缩机，其中所述消音器布置在形成于所述压缩机的面向所述扩散器区段的表面中的周向凹槽内。
9.如权利要求1所述的压缩机，其中所述消音垫的所述暴露表面通过与所述扩散器结构的所述部分的所述接触而被部分压缩。
10.如权利要求1所述的压缩机，其中消音垫是由柔性材料形成。
11.如权利要求10所述的压缩机，其中所述消音垫包括吸声材料。
12.如权利要求11所述的压缩机，其中所述消音垫包括多个吸声材料层。
13.如权利要求10所述的压缩机，其中所述消音垫还包括：
主体，所述主体是由吸声材料形成；以及
护套，所述护套围封所述主体。
14.如权利要求13所述的压缩机，其中所述护套包括玻璃、聚合物和金属网或织物中的至少一者。
15.如权利要求1所述的压缩机，其中所述压缩机是离心压缩机。
16.如权利要求15所述的压缩机，其中所述扩散器区段布置在所述压缩机的第一级处。
17.如权利要求15所述的压缩机，其中所述扩散器区段布置在所述压缩机的第二级处。
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