CN206889356U - 扩压器叶片、压缩机结构和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种扩压器叶片、压缩机结构和压缩机。该扩压器叶片包括：叶片本体，所述叶片本体的内部形成有空腔，所述叶片本体上形成有补气孔。本实用新型可通过中空结构的扩压器叶片及其背部的补气孔，通过补气在扩压器叶片的吸力面形成射流，以吹除吸力面形成的低速低能区，降低了补气带来的气流掺混损失，进而提高了离心压缩机的气动效率，并可在提高压缩机设计点气动性能的同时扩宽压缩机运行范围。

Description

扩压器叶片、压缩机结构和压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种扩压器叶片、压缩机结构和压缩机。

背景技术

在离心压缩机中，由于气体经压缩后，温度会急剧上升，在高温下，气体比容很大，在保证相同制冷量的情况下，压缩机能耗将会急剧增大。为了降低压缩机耗功，提高制冷能力，常用多级压缩制冷循环。

目前使用最为广泛的是带有闪发蒸汽分离器(俗称经济器)的“双级压缩中间不完全冷却制冷循环”。双级压缩制冷循环，是将从经济器分离出来的闪发蒸汽与来自低级压缩的排气相混合，降低了二级压缩的进气温度，使制冷剂气体比容下降，压缩机能耗降低。但是当前的补气方案由于主流与补气流在气流速度大小及方向上的差别，导致补气产生较大气流掺混损失，降低压缩机气动效率。

此外，在离心压缩机中，采用叶片扩压器可以有效提高压缩机在设计点的气动性能，但是当工况偏离设计点时，由于扩压器叶片进口气流角的变化，导致

叶片产生较大的低速低能区，最终导致压缩机失速及喘振，降低压缩机稳定运行范围。采用无叶扩压器虽然压缩机运行范围宽广，但是设计点性能偏低。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供一种扩压器叶片、压缩机结构和压缩机，以降低补气带来的气流掺混损失、和/或降低压缩机偏离设计点时扩压器叶片吸力面产生的低速低能区。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种扩压器叶片，包括：叶片本体，所述叶片本体的内部形成有空腔，所述叶片本体上形成有补气孔。

作为优选，所述补气孔设置在所述叶片本体的吸力面。

作为优选，所述叶片本体通过铸造或机加工制成。

本实用新型还提供了一种压缩机结构，包括上述的扩压器叶片。

作为优选，所述压缩机结构还包括壳体，所述壳体上形成与所述扩压器叶片的空腔连通的补气通道。

作为优选，所述压缩机结构还包括一级叶轮和二级叶轮，所述一级叶轮的输出气流经过设置有所述扩压器叶片的一级扩压器进入所述二级叶轮。

作为优选，所述一级扩压器的输出气流经过回流器流道进入所述二级叶轮。

作为优选，所述一级扩压器流道与所述回流器流道之间的过渡处形成为弯道。

作为优选，所述二级叶轮的输出端安装有二级扩压器。

本实用新型还提供了一种压缩机，包括上述的压缩机结构。

本实用新型可通过中空结构的扩压器叶片及其背部的补气孔，通过补气在扩压器叶片的吸力面形成射流，以吹除吸力面形成的低速低能区，降低了补气带来的气流掺混损失，进而提高了离心压缩机的气动效率，并可在提高压缩机设计点气动性能的同时扩宽压缩机运行范围。

附图说明

图1是本实用新型实施例的压缩机转子轴向力平衡结构示意图；

图2是本实用新型实施例的扩压器叶片的截面示意图；

图3是本实用新型实施例的叶轮出口速度三角形示意图。

附图标记说明：1、叶片本体；2、空腔；3、补气孔；4、扩压器叶片；5、补气通道；6、一级叶轮；7、二级叶轮；8、回流器流道；9、一级扩压器流道；10、回流器叶片；11、二级扩压器流道；12、二级扩压器叶片；13、蜗壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的目的是降低补气带来的气流掺混损失，并可在提高设计点性能的同时扩宽压缩机运行范围。为此，本实用新型实施例提供一种扩压器叶片，包括：叶片本体1，所述叶片本体1的内部形成有空腔2，所述叶片本体1上形成有补气孔3。优选地，所述补气孔3设置在所述叶片本体1的吸力面。优选地，所述叶片本体1通过铸造或机加工制成。

请参考图1-3，压缩机在设计点工况运行时，气体冷媒经过一级叶轮6后，由于冷媒随叶轮作圆周运动，气流绝对速度C由Cm和Ct组成。冷媒气流以绝对速度进入一级扩压器流道9，以较小攻角冲击叶片扩压。当未采用本实用新型中的扩压器叶片时，如果压缩机偏离设计点工况运行时，叶轮出口冷媒绝对气流角a减小，气流以较大的攻角冲击叶片，导致在叶片吸力面分离，出现较大的低速低能区，最终导致压缩机失速及喘振。在图3中，W为相对速度，U为旋转速度，C为绝对速度，且W+U＝C。

本实用新型通过将扩压器叶片4设计为中空，并在扩压器叶片4的背部设置微型的补气孔3。因此，可通过补气在扩压器叶片4的吸力面形成射流，以吹除吸力面形成的低速低能区，降低了补气带来的气流掺混损失，进而提高了离心压缩机的气动效率，并可在提高压缩机设计点气动性能的同时扩宽压缩机运行范围。

进一步地，通过合理设计补气孔3的位置、角度及孔径大小，即合理组织射流的位置、角度及射流速度，能够有效抑制非设计点工况扩压器叶片吸力面分离。

本实用新型还提供了一种压缩机结构，包括上述的扩压器叶片4。优选地，所述压缩机结构还包括壳体，所述壳体上形成与所述扩压器叶片4的空腔2连通的补气通道5。

在扩压器叶片的扩压作用下，降低了气流在一级扩压器流道9中的行程，降低了摩擦等损失，提高扩压器总压恢复系数。同时，通过补气在扩压器叶片4的吸力面形成射流，吹除了吸力面形成的低速低能区，减小了气流分离损失，提高了压缩机气动效率。

优选地，所述压缩机结构还包括一级叶轮6和二级叶轮7，所述一级叶轮6的输出气流经过设置有所述扩压器叶片4的一级扩压器进入所述二级叶轮7。优选地，所述一级扩压器的输出气流经过回流器流道8进入所述二级叶轮7。优选地，所述一级扩压器流道与所述回流器流道8之间的过渡处形成为弯道。优选地，所述二级叶轮7的输出端安装有二级扩压器。工作时，气流依次经过一级叶轮6、一级扩压器流道9、回流器流道8、二级叶轮7、二级扩压器流道11后，由蜗壳13排出。其中，在二级扩压器流道11中设置有二级扩压器叶片12，回流器流道8中设置有回流器叶片10。

通过上述设计，扩压器叶片4的背部射流补气，可以有效降低一级叶轮6出口冷媒的温度及比容，提高二级叶轮气动效率。

本实用新型还提供了一种压缩机，包括上述的压缩机结构。

通过本设计，扩压器叶片4的背部射流补气可以有效地降低一级叶轮6出口冷媒的温度及比容，提高二级叶轮气动效率。扩压器叶片4的扩压可降低气流在一级扩压器流道9中的行程，降低摩擦等损失，提高扩压器总压恢复系数。进一步地，通过扩压器叶片4的中空结构及背部的补气孔，可使补气在扩压器叶片4的吸力面形成射流，吹除吸力面形成的低速低能区，减小气流分离损失，提高压缩机气动效率。

当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种扩压器叶片，其特征在于，包括：叶片本体(1)，所述叶片本体(1)的内部形成有空腔(2)，所述叶片本体(1)上形成有补气孔(3)。

2.根据权利要求1所述的扩压器叶片，其特征在于，所述补气孔(3)设置在所述叶片本体(1)的吸力面。

3.根据权利要求1所述的扩压器叶片，其特征在于，所述叶片本体(1)通过铸造或机加工制成。

4.一种压缩机结构，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的扩压器叶片(4)。

5.根据权利要求4所述的压缩机结构，其特征在于，所述压缩机结构还包括壳体，所述壳体上形成与所述扩压器叶片(4)的空腔(2)连通的补气通道(5)。

6.根据权利要求4所述的压缩机结构，其特征在于，所述压缩机结构还包括一级叶轮(6)和二级叶轮(7)，所述一级叶轮(6)的输出气流经过设置有所述扩压器叶片(4)的一级扩压器进入所述二级叶轮(7)。

7.根据权利要求6所述的压缩机结构，其特征在于，所述一级扩压器的输出气流经过回流器流道(8)进入所述二级叶轮(7)。

8.根据权利要求7所述的压缩机结构，其特征在于，所述一级扩压器流道与所述回流器流道(8)之间的过渡处形成为弯道。

9.根据权利要求7所述的压缩机结构，其特征在于，所述二级叶轮(7)的输出端安装有二级扩压器。

10.一种压缩机，其特征在于，包括权利要求4至9中任一项所述的压缩机结构。