Патент на изобретение №2289729

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОМПРЕССОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к компрессоростроению, в частности к устройствам перепуска (байпасирования) газа из разгрузочной задуммисной полости центробежного компрессора в полость камеры всасывания компрессора. Компрессор содержит корпус с крышками, вал с рабочими колесами, думмис и газоход, сообщающий камеру всасывания с задуммисной полостью. На крышке корпуса со стороны всасывания выполнен коллектор, и газоход подведен к коллектору. Выпускной участок газохода выполнен в виде ряда каналов, соединенных с коллектором, причем их выходные отверстия расположены напротив входа во всасывающее отверстие первого рабочего колеса. Изобретение направлено на осуществление более благоприятного взаимодействия смешиваемых газовых потоков в полости всасывания с меньшей степенью неравномерности поля скоростей (возмущением) основного потока газа на входе в рабочее колесо, что позволяет осуществить перепуск газа с меньшими объемными потерями и повышением экономичности и КПД центробежного компрессора. 2 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к устройствам перепуска (байпасирования) газа из полости повышенного давления в задуммисной разгрузочной полости центробежного компрессора в полость камеры всасывания компрессора.

Известен компрессор (А.С. СССР №324900, F 04 D 17/08, F 04 D 29/42, 08.11.79), в котором перепуск газа осуществляется из полости колена диффузора компрессора в кольцевой зазор между стенкой диафрагмы статорной части и покрывным диском рабочего колеса. Причем канал перепуска расположен непосредственно в теле статорной части (диафрагме), а отверстия перепуска расположены в непосредственной близости с втулкой лабиринтного уплотнения покрывного диска.

Известен центробежный компрессор (А.С. СССР №1455047, F 04 D 17/08, 30.01.89), в котором перепуск газа из задуммисной разгрузочной полости центробежного компрессора в полость всасывающей камеры осуществляется с помощью трубопровода, соединяющего вышеназванные полости.

Общим недостатком упомянутых известных конструкций является то, что в зоне расположения отверстия перепускного канала, через которое происходит перепуск сжатого газа из задуммисной полости, возникает возмущение (отклонение) основного потока газа. При взаимодействии двух потоков газов происходит перераспределение поля давлений с образованием неравномерности поля скоростей во всасывающей камере, что приводит к неравномерности газового потока на входе в первую ступень компрессора и соответственно приводит к потерям давления и снижению коэффициента полезного действия компрессора.

Известен центробежный компрессор (Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. – М-Л: Машиностроение, 1964, с.219, фиг.6.9), содержащий корпус с патрубками всасывания и нагнетания. В корпусе установлен вал с закрепленными на нем рабочими колесами и думмисом. За думмисом в корпусе образована разгрузочная полость, которая через трубопровод сообщается с внутренней полостью патрубка всасывания через отверстие в стенке патрубка всасывания, к которому присоединен трубопровод.

Недостатком такой конструктивной схемы перепуска рабочего газа в полость всасывания является наличие потерь давления, вызванных взаимодействием основного и перепускаемого потоков и соответственно снижение коэффициента полезного действия компрессора.

Технической задачей заявляемого технического решения является устранение указанного недостатка за счет улучшения условий перепуска вторичного потока газа из задумиссной разгрузочной полости в полость всасывания.

Технический результат достигается тем, что в центробежном компрессоре, содержащем корпус с крышками, вал с рабочими колесами, думмис, газоход, сообщающий камеру всасывания с задуммисной полостью, на крышке корпуса со стороны всасывания выполнен коллектор, газоход подведен к коллектору, а выпускной участок газохода выполнен в виде ряда каналов, соединенных с коллектором, причем их выходные отверстия расположены напротив входа во всасывающее отверстие первого рабочего колеса.

На фиг.1 показан меридианальный (продольный) разрез компрессора, на фиг.2 – выноска 1 на фиг.1.

Центробежный компрессор содержит корпус 1, крышки 2, 3, установленные в корпусе на валу 4 рабочие колеса 5, 6 и думмис 7, образующий с лабиринтной втулкой 8, зазор 9, задуммисную полость 10, которая соединена с боковой пазухой 11 колеса 6 и сообщается газоходом (внутренние каналы 12, 13 и трубопровод 14) с коллектором 15 через выходные каналы 16 с полостью всасывания 17.

При работе компрессора основной поток газа всасывается через входной патрубок (на фиг.1 не показан) корпуса 1, попадает в полость всасывания 16, обтекая поверхность крышки 2, сжимается рабочими колесами 5, 6 установленными на валу 4 совместно с думмисом 7 и направляется через нагнетательную камеру в выходной патрубок (на фиг.1 не показан) корпуса 1. Часть газа в сжатом состоянии поступает (перепускается) из боковой пазухи колеса 6 через зазор 9 между думмисом 7 и лабиринтной втулкой 8 в задуммисную полость 10. Из задуммисной полости 10 газ направляется через газоход (образованный каналами 12, 13 и трубопроводм 14) в коллектор 15 и далее через выходные каналы 16 в полость всасывания 17.

Байпасируемый газовый поток, проходя выходные каналы разветвления 16, смешивается на конечном участке полости всасывания 16 с основным потоком газа и направляется на вход во всасывающее отверстие первого рабочего колеса 5. Цикл байпасирования части сжатого газа из задуммисной полости 10 в полость всасывания 17 повторяется.

Основной и байпасируемый газовые потоки в полости всасывания встречаются практически одинаково направленными, отсутствует возмущение (отклонение) основного потока, обеспечивается симметричность потока и равномерность поля скоростей на входе в рабочее колесо, что снижает гидравлические потери в газовом потоке и повышает коэффициент полезного действия компрессора.

Формула изобретения

Центробежный компрессор, содержащий корпус с крышками, вал с рабочими колесами, думмис, газоход, сообщающий камеру всасывания с задуммисной полостью, отличающийся тем, что в нем на крышке корпуса со стороны всасывания выполнен коллектор, газоход подведен к коллектору, а выпускной участок газохода выполнен в виде ряда каналов, соединенных с коллектором, причем их выходные отверстия расположены напротив входа во всасывающее отверстие первого рабочего колеса.

РИСУНКИ