SU814008A1

SU814008A1 - Axial-flow multistage compressor

Info

Publication number: SU814008A1
Application number: SU792805341A
Authority: SU
Inventors: А.А. Верченов; Б.А. Голубков; Г.И. Ишутин; В.А. Китайцев; Ю.И. Климнюк; О.В. Куракин; И.А. Сиротко; Е.Д. Стенькин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6639
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1984-10-15

Abstract

1. ОСЕВОЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ КОМПРЕССОР, содержащий роторные диски с рабочими лопатками, статор с лопаточными направл ющими аппаратами и присоединенным объемом, сообщенным с газовоздушным трактом, и установленные между роторными дисками и направл ющими аппаратами уплот- нительные диафрагмы с наклонным и горизонтальным участкам^и, отличающийс тем, что, с целью повьшени КПД и расширени диапазона устойчивой работы, угол между горизонтальным и наклонным участками диафрагмы равен 95-135°, а отношени высоты наклонного участка и зазора между роторными дисками и направл ющими аппаратами к рассто нию между рабочими и направл ющими лопатками составл ют соответственно 0,2-0,6 и 0,3-0,8.1. AXIAL MULTIPLE COMPRESSOR, containing rotor discs with working blades, stator with blade vanes and connected volume communicated with the gas-air duct, and sealing diaphragms installed between the rotor discs and guide vanes with inclined and horizontal sections ^ and differing the fact that, in order to increase efficiency and expand the range of stable operation, the angle between the horizontal and inclined portions of the diaphragm is 95-135 °, and the ratio of the height of the inclined portion and the gap between for rotary discs and guide vanes, the distance between the working and guide vanes is 0.2-0.6 and 0.3-0.8, respectively.

Description

2.Компрессор по п.1, отличающий с тем, что диафрагма снабжена кольцевым ребром, расположенным в присоединенном объеме. 3.Компрессор по пп.1 и 2, о т л и чающийс тем, что дл ступеней компрессоров с отношением рассто ни между рабочими и направл ющими ло патками к высоте газовоздушного тракта равным 0,08-0,16, ребро выполнено заодн.о с горизонтальным участком и расположено к нему под yi-noM, равным .60-85. 4. Компрессор по пп.1 и 2, о т л ичающийс тем, что дл ступеней компрессора с отношением рассто ни между рабочими и направл ющими лопатками к высоте газовоздушного тракта, большим или равным О,2,ребро выполнено заодно с наклонным участком . .2. The compressor according to claim 1, characterized in that the diaphragm is provided with an annular rib located in the attached volume. 3. The compressor according to claims 1 and 2, which is based on the fact that for compressor stages with the ratio of the distance between the working and guide bars to the height of the gas-air duct equal to 0.08-0.16, the edge is made at the same time with a horizontal section and is located to it under yi-noM, equal to .60-85. 4. The compressor according to claims 1 and 2, which is based on the fact that for compressor stages with a ratio of the distance between the working and guide vanes to the height of the gas-air duct greater than or equal to 0, 2, the edge is integral with the inclined section. .

Изобретение относитс к области компрессоростроени . Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому результату вл етс осевой многосту пенчатый компрессор, содержащий роторные диски с рабочими лопатками, статор с лопаточными направл ющими аппаратами и присоединенным объемом сообщенным с газовоздушным трактом, и установленные между роторными дис ками и направл ющими аппаратами уплотнительные диафрагмы с наклонным и горизонтальным участками lj Применение такой уплотнительной диафрагмы в данной конструкции компрессора дл уменьшени окружных перетеканий в присоединенных объема и обеспечени безотрывного течени без потерь будет малозффективньм. Целью изобретени йл етс повышение КПД и расширение диапазона устойчивой работы. Цель достигаетс тем, что угол между горизонтальным и наклонным участками диафрагмы равен 95-135 ) а отношени высоты наклонного ка и зазора между роторными дисками и направл ющими аппаратами к рассто нию между рабочими и направл ющими лопатками составл ют соответственно 0,2-0,6 и 0,3-0,8, причем диафра ма снабжена кольцевым ребром, распо ложенным в присоединенном объеме. При этом дл ступеней компрессора с отношением рассто ни между рабочими и направл ющими лопатками к вы соте газовоздушного тракта, равным 0,08-0,16, ребро выполнено заодно с горизонтальным участком и расположено к нему под углом, равным 60-85 а дл ступеней компрессора с отношением рассто ни между рабочими и направл ющими лопатками к высоте газовоздушного тракта, большим или равным 0,2, ребро выполнено заодно с наклонным участком. На фиг.1 изображен осевой многоступенчатый компрессор, на фиг.2 узел 1 на фиг.1} на фиг.З - узел И на фиг.1; на фиг.4 - узел 1I1 на фиг.1J на фиг.5 - узел 1У на фиг.1. Осевой многоступенчатый компрессор содержит роторные диски 1 с рабочими лопатками 2, статор с лопаточными направл ющими аппаратами 3 и присоединенным объемом 4, сообщенным с газовоздушным трактом 5. Между роторными дисками 1 и направл ющими аппаратами 3 установлены уплотнительные диафрагмы 6 с наклонным и горизонтальным участками 7 и 8 соответственно. Угол fC между горизонтальным и наклонным участками 7 и 8 диафрагмы 6 равен 95-135 , а отношени высоты h наклонного участка 8 и зазора Р между роторными дисками 1 и направл ющими аппаратами 3 к рассто нию 5 между рабочими и направл ющими лопатками 2 и 9 составл ют соответственно 0,2-0,6 и 0,3-0,8. Дифрагма 6 снабжена кольцевым ребром 10, расположенным в присоединенном объеме 4. Дл ступеней компрессора с отношением рассто ни 5 между рабочими и направл ющими лопатками 2 и 9 к высоте Н газовоздушного тракта 5, равным 0,08-0,16,The invention relates to the field of compressor engineering. The closest to the invention of the technical essence and the achieved result is an axial multi-stage compressor containing rotor discs with blades, a stator with blade guides and an attached volume communicated with the gas-air duct, and sealing diaphragms installed between the rotor blades and guide vanes with inclined and horizontal sections lj The use of such a sealing diaphragm in this compressor design to reduce circumferential overflows during connected volume and ensuring lossless flow without loss will be ineffective. The aim of the invention is to increase efficiency and expand the range of stable operation. The goal is achieved by the fact that the angle between the horizontal and inclined sections of the diaphragm is 95-135) and the ratios of the height of the inclined ka and the gap between the rotor disks and guide vanes to the distance between the working and guide vanes are respectively 0.2-0.6 and 0.3-0.8, with the diaphragm provided with an annular rib located in the attached volume. At the same time, for compressor stages with the ratio of the distance between the working and guide vanes to the height of the gas-air duct, 0.08-0.16, the rib is integral with the horizontal section and is located to it at an angle of 60-85 the compressor with the ratio of the distance between the working and guide vanes to the height of the gas-air duct is greater than or equal to 0.2, the rib is made integral with the inclined section. 1 shows an axial multi-stage compressor, in FIG. 2, node 1 in FIG. 1} in FIG. 3 — node AND in FIG. 1; figure 4 - node 1I1 on fig.1J figure 5 - node 1U in figure 1. The axial multi-stage compressor contains rotor discs 1 with blades 2, a stator with blade guide devices 3 and an attached volume 4 communicated with the gas-air duct 5. Sealing diaphragms 6 with inclined and horizontal sections 7 and 8 respectively. The angle fC between the horizontal and inclined sections 7 and 8 of the diaphragm 6 is 95-135, and the ratio of the height h of the inclined section 8 and the gap P between the rotor discs 1 and the guide vanes 3 to the distance 5 between the working and guide vanes 2 and 9 is 0.2-0.6 and 0.3-0.8, respectively. The diffraction 6 is provided with an annular rib 10 located in the attached volume 4. For compressor stages, the ratio of the distance 5 between the working and guide vanes 2 and 9 to the height H of the gas-air duct 5 is 0.08-0.16,

ребро 10 выполнено заодно с горизонтальным участком 7 и расположено к нему под углом |J , равным 60-85 ,the edge 10 is made integral with the horizontal section 7 and is located thereto at an angle | J equal to 60-85,

. Дл ступеней компрессора с отногаением рассто ни S между рабочими и направл ющими лопатками 2 и 9 к высоте И газовоздушнрго тракта, большим или равным 0,2, 10 выпол нено заодно к наклонным участком 8 (фиг.5).. For compressor stages, the distance S between the working and guide vanes 2 and 9 to the height of the gas-air path, greater than or equal to 0.2, 10, is performed at the same time as the inclined section 8 (Fig. 5).

При работе в зазоре между роторными дисками 1 и направл ющими аппаратами 3 образуютс стабильные вихри (см.фиг.2-5) с закруткой в направлении движени основного потока, в результате чего поток скользит по этим вихр м практически без потерь знергии На создание вихр затрачиваетс минимальное количество энергии, поступающей как из основного потока, так и из объемов 4 вместе с воздухом (газом), проникающт{м из-за последующего направл ющего аппарата 3. Незначительные утечки газа, способствующие стабилизации вихр , не вызывают срыва потока.When operating in the gap between the rotor discs 1 and the guiding apparatuses 3, stable vortices are formed (see Fig. 2-5) with a twist in the direction of movement of the main flow, resulting in a flow that slides along these vortices with practically no loss of energy. the minimum amount of energy from both the main stream and volumes 4 together with air (gas) penetrates {m due to the subsequent guide vane 3. Minor gas leaks contributing to the stabilization of the vortex do not cause the flow to stall.

В услови х окружной неравномерности стабилизированные вихри оказывают повышенное сопротивление втеканию газа в объеме 4.Меньшее количество газа, втекающего в объемы 4, приводит к уменьшению ин1енсивности перетеканий и пульсаций газа в них, т.е сводит к минимуму мощность источника потери устойчивости в самом начале его зарождени .Under the conditions of circumferential non-uniformity, stabilized vortices exert an increased resistance to gas inflow in a volume of 4. A smaller amount of gas flowing into volumes 4 reduces the flow rate and gas pulsations in them, i.e. minimizes the source power to the loss of stability at the very beginning birth.

Claims

1. AXIAL MULTI-STAGE COMPRESSOR, comprising rotor disks with rotor blades, a stator with vaned guide vanes and an attached volume connected to the gas-air duct, and sealing diaphragms with inclined and horizontal sections installed between rotor disks and guide vanes, characterized in that, with In order to increase the SHG and expand the range of stable operation, the angle between the horizontal and inclined sections of the diaphragm is 95-135 °, and the ratio of the height of the inclined section and the gap between p otorny disks and guide vanes to the distance between the working and guide vanes are respectively 0.2-0.6 and 0.3-0.8.

9u & .f

2. The compressor according to claim 1, characterized in that the diaphragm is equipped with an annular rib located in the attached volume.

3. The compressor according to claims 1 and 2, characterized in that for the compressor stages with the ratio of the distance between the working and guide vanes to the height of the gas duct _t equal to 0.08-0.16, the rib is made integral with the horizontal section and is located to it at an angle equal to 60-85 °.

4. The compressor according to claims 1 and 2, characterized in that for compressor stages with a ratio of the distance between the working and guide vanes to the height of the gas-air duct greater than or equal to 0.2, the rib is made integral with the inclined section. .