CN215058450U - 离心式气体压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心式气体压缩机,包括带有蜗舌的蜗壳，置于蜗壳内的叶轮，驱动叶轮转动的主轴，还包括置于蜗壳内的扩压器和与扩压器导通的螺旋流道，其中所述扩压器内和蜗舌相对应的位置设置有导叶。

Description

离心式气体压缩机

技术领域：

本实用新型属于气体压缩机技术领域，更具体地讲涉及一种离心式气体压缩机。

背景技术：

喘振现象是离心式气体压缩机固有的特性，是不可能消失的，但是喘振的判定标准是人为定义的，只要应用场景能够忍受喘振带来的噪声大、振动大、效率低的恶劣特型，压缩机是可以运行的。在同样的喘振判定标准下，为了让压缩机的工况适应性更好，也就是压缩机MAP图的工作区更宽，人们想出了各种办法让喘振裕度加大，也就是在特定的喘振判定标准下，使MAP上的喘振线尽可能靠近流量小的方向。

为了拓宽喘振裕度，人们采用了很多方法，如：

前置导叶:通过在压缩机进口处安装一个前置导叶，使压缩机进口的气流按照设计进行变化，从而拓宽喘振裕度。这种装置的成本非常高，而且为了满足不同使用工况的需求，甚至还需要前置导叶可调，这样就需要增加一套作动机构，成本高、可靠性差。虽然减轻了振动，却会带来额外的非常大的噪声。

机匣槽:在压缩机进口，安装一个机匣槽，当压缩机喘振产生回流气体时，回流气体可以通过机匣槽流出压缩机，以此降低压缩机本身的气流波动和载荷波动，拓宽喘振裕度。该方法的问题在于噪声非常大，而且在接近喘振极限的工况，会大幅降低压缩机的效率。另外该方法是一个随机问题，没有确定的理论或规律来指导机匣槽的设计，机匣槽的位置、角度、宽度等都要靠工程师反复尝试才能找到合适的，设计效率极低。

泄压阀:在压缩机出口处安装一个泄压阀，当出现喘振时，打开泄压阀，让一部分气体排出。对于下游使用压缩空气的设备而言，其流量仍然是小的，满足使用需求；但是对于压缩机而言，其流量却大了，所以工况点在MAP上向大流量方向移动了，喘振也就减轻了。这种方法的缺点在于浪费了压缩机输出的压缩空气，导致整体能耗的增加。

有叶扩压器。有叶扩压器中导叶沿着扩压器周向均匀分布，并布满整个圆周。有叶扩压器对压缩机的压比、效率都有改善，但是会使压缩机MAP的右侧变窄，降低压缩机的工况适应性，不能满足改善喘振裕度、扩大MAP宽度的需求。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种离心式气体压缩机，它所采用的技术方案是：一种离心式气体压缩机,包括带有蜗舌的蜗壳，置于蜗壳内的叶轮，驱动叶轮转动的主轴，还包括置于蜗壳内的扩压器和与扩压器导通的螺旋流道，其特征在于：所述扩压器内和蜗舌相对应的位置设置有导叶。

本实用新型更进一步的技术特征是：

所述导叶设置有2-5片，形状为翼型或楔型或燕尾型。

所述导叶在扩压器周向的分布，以蜗舌1为基准，向蜗壳出口方向和相反方向分布，分布范围b1和b2在0~45°范围内，所述导叶的中弧线前缘切线和叶轮径向的夹角α在20~70°之间，且导叶在径向覆盖扩压器径向1/3到全部的径向距离。

本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型一种离心式气体压缩机中所述扩压器内和蜗舌相对应的位置设置有导叶，并不是整个扩压器圆周布满导叶，因此压缩机的MAP图左侧变得更宽，也就是喘振裕度加大，这样压缩机的工况适应性更好。

附图说明：

图1是本实用新型一个实施例的结构透视图。

图2是图1中B-B方向的结构剖视图；

图3是图1所示实施例的压缩机MAP图。

具体实施方式：

下面将结合附图对本实用新型做进一步地详细描述。

如图1和图2所示，一种离心式气体压缩机,包括带有蜗舌1的蜗壳2，置于蜗壳内的叶轮3，驱动叶轮转动的主轴4，还包括扩置于蜗壳2内的压器5和与扩压器导通的螺旋流道6，其中所述扩压器5内和蜗舌1相对应的位置设置有导叶7。在本实施例中，导叶7设置有3片，形状为楔型,且所述导叶7在扩压器5周向的分布，以蜗舌1为基准，向蜗壳出口方向和相反方向分布，分布范围b1为45°、b2为15°，所述导叶的中弧线前缘切线和叶轮径向的夹角α为30°，且导叶在径向覆盖扩压器径向距离的4/5。

由于本实用新型一种离心式气体压缩机中所述扩压器内和蜗舌相对应的位置设置有三片导叶，因此压缩机的MAP图如图3所示，横坐标代表单位时间内的流量，纵坐标代表压缩机出口和进口的气压之比，叫做压比，几条横向的实线代表不同的转速即等速线，转速越高，对应的线越靠上。图中虚线为未加导叶时，实线为加入三片导叶后，可以明显看到压缩机的MAP图左侧变得更宽，左侧变得更宽，也就是喘振裕度加大，这样压缩机的工况适应性更好。

在实际应用中，导叶还可以设置成2片或4片或5片，形状还可以设置为翼型或燕尾型。所述导叶在扩压器周向的分布，以蜗舌为基准，向蜗壳出口方向和相反方向分布，分布范围b1和b2还可以为0°，30°或45°，所述导叶的中弧线前缘切线和叶轮径向的夹角α还可以为20°、45°或70°，导叶在径向覆盖扩压器径向的距离还可以为1/3或3/4或全部的扩压器径向距离。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的精神即创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种离心式气体压缩机,包括带有蜗舌的蜗壳，置于蜗壳内的叶轮，驱动叶轮转动的主轴，还包括置于蜗壳内的扩压器和与扩压器导通的螺旋流道，其特征在于：所述扩压器内和蜗舌相对应的位置设置有导叶。

2.如权利要求1所述的离心式气体压缩机,其特征在于：所述导叶设置有2-5片，形状为翼型或楔型或燕尾型。

3.如权利要求2所述的离心式气体压缩机,其特征在于：所述导叶在扩压器周向的分布，以蜗舌1为基准，向蜗壳出口方向和相反方向分布，分布范围b1和b2在0~45°范围内，所述导叶的中弧线前缘切线和叶轮径向的夹角α在20~70°之间，且导叶在径向覆盖扩压器径向1/3到全部的径向距离。

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