Осевой турбокомпрессор

.,
МПК F04D 29/52; F04D 17/08
Осевой турбокомпрессор
Полезная модель относится к области компрессоростроения.
Известен осевой лопаточный компрессор для сжатия и подачи газа, приводимый в действие газовой турбиной, см. Большой энциклопедический словарь. Научное издательство «Большая российская энциклопедия, М., 1998 г., с. 549.
Недостатком конструкции этого процессора является то, что в результате работы насоса имеют место вихревые возмущения и переток рабочего тела между корпусом и лопатками.
Наиболее близким по технической суш;ности к заявляемой полезной модели следует признать осевой компрессор фирмы Эшер-Висс. В этом компрессоре рабочие лопатки смонтированы на отдельных дисках, насаженных на мощный вал. Между рабочими и неподвижными лопатками уплотнения не предусмотрены. Наружный диаметр всех неподвижных лопаток одинаков по всем ступеням, а диаметры ступиц в напрвлении последней ступени постоянно увеличиваются, см. кн. Степанов A.M. Центробежные и осевые компрессоры, воздуходувки и вентиляторы. М., Машгиз, 1960 г., с. 289, рис. 174.
К недостаткам этого решения относится накладывание скорости воздуха и скорости движения лопаток ротора в зоне между торцом конца лопатки ротора и корпусом компрессора, что ведет к снижению КПД компрессора.
Задачей данной полезной модели является понижение степени вихреобразования в осевом компрессоре и уменьшение перетока рабочего тела.
Данная задача решается благодаря тому, что в осевом турбокомпрессоре, включающем ротор, корпус, и лопатку ротора, на поверхности корпуса в зоне вращения лопатки ротора линейно-ячеистый рельеф, параллельный потоку воздуха, создаваемого лопаткой ротора; рельеф выполнен сплошным, рельеф выполнен прерывистым с нахлестом, рельеф выполнен угловым, рельеф выполнен трапециевидным, рельеф выполнен ячеистым, рельеф выполнен волнообразным.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид спереди осевого турбокомпрессора. 1 - ротор турбокомпрессора, 2 - корпус,
3- лопатка. На фиг. 2 показан вид сбоку осевого турбокомпрессора, где 1 ротор, 2 - корпус, 3 - лопатка ротора, 4 - предыдущая спрямляющая лопатка, 5 - последующая спрямляющая лопатка. На фиг. 3 показан вид А по фиг. 2, где 1 - спрямляющая лопатка, 2 - лопатка ротора, 3 - линейный рельеф. Фиг.
4и 5 - примеры исполнения линейного и линейно-ячеистого рельефа. Фиг. 67 - примеры исполнения рельефа в поперечном сечении, фиг. 8, 9, 10, 11 - примеры исполнения рельефа в продольном сечении.
Рабочее тело от предыдущей лопатки 4 спрямляющего аппарата на фиг. 2 поступает на лопатку 3 на фиг. 2 и далее на послед)тощую спрямляюшую лопатку 5. В зазоре между корпусом 2 на фиг. 1 и лопаткой 3 происходит завихрения потока рабочего тела, тормозящие вращения ротора и снижающие КПД аппарата.
Нанесение линейно-ячеистого рельефа на корпус см. фиг. 3 благоприятствует ламинарности потока рабочего тела в этой зоне. Направление рельефа задается по одной по фиг. 3, а конфигурация по одной из фиг. 4-11. На фиг. 4 рельеф выполнен сплошным и направленным под
углом к оси вращения. На фиг. 5 рельеф выполнен прерывистым с нахлестом.
Фиг. 6 и 7 представляют поперечное сечение фиг. 4 и 5; фиг. 8, 9, 10, 11
показываю продольное сечение по фиг. 4 и 5. На фиг. 6, 7, 8 рельеф выполнен
угловым и трапециевидным, на фиг. 9, 10, 11 рельеф выполнен ячеистым и волнообразным.
Применение рельефа на месте завихрений потока рабочего тела обеспечивает значительное сокращение вихревых возмущений потока воздуха и уменьшает его переток в лопаточном аппарате осевого турбокомпрессора и соответственно прирост КПД на 3-5 %.
Авторы
А.С.Сизоненко
В.В.Трешев
И.О. Рудаков
А.А.Усошин
В.М.Ковалев
Н.В.Евстигнеев
18.06.2003г.