CN110439826A - 离心压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种离心压缩机，包括叶轮、扩压器以及回流器，扩压器包括盖板以及隔板，盖板安装于回流器并与回流器之间形成容纳腔，隔板收容于容纳腔内并将容纳腔分隔成一条与进风口连通的送风通道；送风通道包括扩压通道、换向通道以及回流通道；换向通道具有相对的第一侧壁与第二侧壁，第一侧壁设置在盖板的内侧壁，第二侧壁设置在隔板的外侧壁，第一侧壁包括第一弧形面、第二弧形面以及第一平面，第一平面设置在第一弧形面与第二弧形面之间，第二侧壁包括第三弧形面以及第四弧形面，该方案相对于现有技术，扩压通道内的气体平滑过渡到回流通道内，避免气体从扩压通道流入到回流通道气体流动的损失。

Description

离心压缩机

技术领域

本发明涉及离心压缩机技术领域，具体而言，涉及一种离心压缩机。

背景技术

离心压缩机又称径流离心压缩机，主要用来输送空气、各种工艺气体或混合气体，并提高其压力。多级离心压缩机一般包括主轴、一级叶轮、一级盖板、一级扩压器、回流器、二级叶轮、二级盖板、二级扩压器等。离心压缩机工作时，主轴带动一级叶轮转动，来自进气室的气体被一级叶轮甩到由一级盖板和一级扩压器形成的一级扩压通道中，气体穿过一级扩压通道后，经回流器进入二级叶轮前方的进气流道；二级叶轮同样被主轴带动转动，来自进气流道的气体被二级叶轮甩到由二级盖板和二级扩压器形成的二级扩压通道，在此过程中，气体被逐渐压缩，从而具有很高的压力。在离心压缩机中，回流器的作用在于导流，引导从一级扩压通道中流出的强旋绕气流以周向或特定方向均匀地进入下一级叶轮。

气体在扩压通道中经历180°转弯进入到回流通道内，最后经过进入下一级叶轮，目前，弯道和回流器中的流动条件相对较差，造成气体的流动损失相对较大。

发明内容

本发明提供的一种离心压缩机，用于解决现有技术中弯道和回流器中的流动条件相对较差，造成气体的流动损失相对较大的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种离心压缩机，包括叶轮、扩压器以及回流器，所述叶轮安装于所述扩压器的进风口；所述扩压器包括盖板以及隔板，所述盖板安装于所述回流器并与所述回流器之间形成容纳腔，所述隔板收容于所述容纳腔内并将所述容纳腔分隔成一条与所述进风口连通的送风通道；所述送风通道包括扩压通道、换向通道以及回流通道，所述扩压通道与所述进风口连通，所述换向通道设于所述扩压通道和回流通道之间；所述换向通道具有相对的第一侧壁与第二侧壁，所述第一侧壁设置在所述盖板的内侧壁，所述第二侧壁设置在所述隔板的外侧壁，所述第一侧壁包括第一弧形面、第二弧形面以及第一平面，所述第一平面设置在所述第一弧形面与所述第二弧形面之间，所述第二侧壁包括第三弧形面以及第四弧形面。

在其中一个实施例中，所述扩压通道与所述叶轮的出口之间设置有导流通道，所述导流通道具有相对的第三侧壁与第四侧壁，所述第三侧壁设置在所述盖板，所述第四侧壁设置与所述隔板，所述第三侧壁自所述扩压通道至所述叶轮方向外张。

在其中一个实施例中，所述三侧壁与竖直方向之间的夹角范围为1°-15°。

在其中一个实施例中，所述扩压通道的宽度为所述导流通道朝向所述叶轮一端的宽度的0.75～1.0倍。

在其中一个实施例中，所述回流通道具有相对的第五侧壁与第六侧壁，所述第五侧壁设置在所述隔板，所述第六侧壁设置在所述回流器，所述第五侧壁沿所述回流通道的进口至所述回流通道的出口方向逐渐向外张开，并与竖直方向之间的夹角范围为1°-10°。

在其中一个实施例中，所述回流器开设有出风口，所述出风口与所述回流通道之间设置有流出通道，所述流出通道具有相对的第七侧壁与第八侧壁，所述第七侧壁设置在所述隔板，所述第八侧壁设置在所述回流器，所述第七侧壁包括第五弧形面，所述第八侧壁包括第六弧形面。

在其中一个实施例中，所述第五弧形面与所述第五侧壁相切，所述第六弧形面与所述第六侧壁相切。

在其中一个实施例中，所述叶轮包括轮盖、叶片以及轮盘，所述叶片设置在所述轮盖与所述轮盘之间，所述盖板上设有与所述轮盖配合的第一台阶面，所述隔板上设有与所述轮盘配合的第二台阶面。

在其中一个实施例中，所述回流器朝向所述隔板的一侧设有回流叶片，且所述回流叶片与所述隔板相抵接。

在其中一个实施例中，所述离心压缩机还包括轮盖密封件，所述轮盖密封件置于所述进风口的外缘并与所述叶轮相配合，用于对所述盖板进行密封。

与现有技术相比，本发明提供的一种离心压缩机，具有如下优点：

第一侧壁与第二侧壁构成180°的弯道，将来自扩压通道中的气流改变运动方向；第一弧形面与第三弧形面相对应，两者之间半径的差值与扩压通道的宽度相同。第一平面的设置可以控制换向通道的长度，相应的，第三弧形面与第四弧形面之间可以增加第二平面与第一侧壁的长度进行匹配，以起到扩压通道内的气体平滑过渡到回流通道内，避免气体从扩压通道流入到回流通道气体流动的损失。

附图说明

以下附图仅用于使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，并非是对本发明的限制，本领域技术人员可以根据本发明的技术方案获得其它附图。

图1为本发明提供的一种离心压缩机的结构示意图一；

图2为图1中离心压缩机的***示意图；

图3为图1中离心压缩机的剖视图；

图4为图3中盖板的结构示意图；

图5为图3中隔板与回流器的结构示意图；

图6为图3中叶轮的结构示意图。

标号说明：

100、离心压缩机；101、送风通道；10、叶轮；11、轮盖；12、叶片；13、轮盘；20、扩压器；21、盖板；211、第一台阶面；212、第七弧形面；22、隔板；221、第二台阶面；222、第八弧形面；23、进风口；30、回流器；31、回流叶片；32、出风口；40、扩压通道；50、换向通道；51、第一侧壁；511、第一弧形面；512、第二弧形面；513、第一平面；52、第二侧壁；521、第三弧形面；522、第四弧形面；60、回流通道；61、第五侧壁；62、第六侧壁；70、导流通道；71、第三侧壁；72、第四侧壁；80、流出通道；81、第七侧壁；811、第五弧形面；82、第八侧壁；821、第六弧形面；90、轮盖密封件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，除非另做定义，否则本发明中所使用的方位词，如“上、下、左、右”均是相对于附图所示方位而言进行的描述。

如图1至图3所示，本发明提供一种离心压缩机100，用以输送空气或混合气体，并对空气或混合气体提高其压力。

具体地，所述离心压缩机100包括叶轮10、扩压器20以及回流器30，所述叶轮10安装于所述扩压器20的进风口23，所述扩压器20包括盖板21以及隔板22，所述盖板21与所述回流器30之间形成用于收纳隔板22的容纳腔(图未示)，所述隔板22收容于所述容纳腔内并将所述容纳腔分隔成一条与所述进风口23连通的送风通道101；所述送风通道101包括扩压通道40、换向通道50以及回流通道60，所述扩压通道40与所述进风口23连通，所述换向通道50设于所述扩压通道40和回流通道60之间。

可以理解的是，盖板21与隔板22之间形成扩压通道40，隔板22与回流器30之间形成回流通道60，回流通道60与扩压通道40之间设置有换向通道50，回流通道60通过换向通道50与扩压通道40连通，且用于对来自扩压通道40的气体进行导流。

其中，回流器30通过紧固件(图未示)固定在扩压器20，回流器30开设有通孔，盖板21开设有紧固孔，紧固件通过通孔与紧固孔固定连接，以将回流器30固定在盖板21上。具体地，紧固件为紧固螺栓，紧固螺栓的外侧壁设有外螺纹，紧固孔的内侧壁设有与外螺纹配合的内螺纹。

进一步地，如图3、图4及图5所示，所述换向通道50具有相对的第一侧壁51与第二侧壁52，所述第一侧壁51设置在所述盖板21的内侧壁，所述第二侧壁52设置在所述隔板22的外侧壁，所述第一侧壁51包括第一弧形面511、第二弧形面512以及第一平面513，所述第一平面513设置在所述第一弧形面511与所述第二弧形面512之间，所述第二侧壁52包括第三弧形面521以及第四弧形面522。

可以理解的是，第一侧壁51与第二侧壁52构成180°的弯道，将来自扩压通道40中的气流改变运动方向；第一弧形面511与第三弧形面521相对应，两者之间半径的差值与扩压通道40的宽度相同。第一平面513的设置可以控制换向通道50的长度，相应的，第三弧形面521与第四弧形面522之间可以增加第二平面(图未示)与第一侧壁51的长度进行匹配，以起到扩压通道40内的气体平滑过渡到回流通道60内，避免气体从扩压通道40流入到回流通道60气体流动的损失。

进一步地，如图3、图4及图5所示，所述扩压通道40与所述叶轮10的出口之间设置有导流通道70，所述导流通道70具有相对的第三侧壁71与第四侧壁72，所述第三侧壁71设置在所述盖板21，所述第四侧壁72设置与所述隔板22，所述第三侧壁71自所述扩压通道40至所述叶轮10方向外张。

可以理解的是，第三侧壁71自扩压通道40至叶轮10方向外张，可以防止气体在扩压通道40内出现回流，改善其中的气体流动状态，有利于提升离心压缩机100性能。

其中，在本实施方式中，所述第三侧壁71与竖直方向之间的夹角范围为1°-15°，可以防止气体在扩压通道40内出现回流。

进一步地，所述扩压通道40的宽度为所述导流通道70朝向所述叶轮10一端的宽度的0.75～1.0倍。

可以理解的是，通过扩压通道40的宽度与导流通道70朝向叶轮10一端的宽度的变化可以控制气体在扩压通道40中的流动，保证来自叶轮10出口的气体在扩压通道40中的流动均匀性。

进一步地，如图5所示，所述回流通道60具有相对的第五侧壁61与第六侧壁62，所述第五侧壁61设置在所述隔板22，所述第六侧壁62设置在所述回流器30，所述第五侧壁61沿所述回流通道60的进口至所述回流通道60的出口方向逐渐向外张开。

可以理解的是，由于从扩压通道40进入到回流通道60内的气体是流速较大的不稳定流，流动损失较大，设计回流通道60进口的宽度≤回流通道60出口的宽度，可以使回流通道60起到一定的扩压作用，降低流速，提高气体流动的稳定性；考虑到回流通道60内表面的粗糙度较大，进一步设计回流通道60出口宽度不超过回流通道60进口宽度的四倍，可以保证气体顺利流过回流通道60；第六侧壁62竖直，第五侧壁61与竖直方向之间的夹角可以确保回流通道60中的气流流动均匀，并具有一定的气体加速或气体减速扩压作用。

在本实施方式中，第五侧壁61与竖直方向之间的夹角范围为1～10°，可以起到引导气体向着第五侧壁61流动，提高导流效果。

其中，盖板21在安装在回流器30上时，可以确保第二弧形面512与第六侧壁62之间的平滑过渡；为避免零部件装配可能出现干涉，盖板21与回流器30之间设置0.5mm-1mm的间隙。

进一步地，如图5所示，所述回流器30开设有出风口32，所述出风口32与所述回流通道60之间设置有流出通道80，所述流出通道80具有相对的第七侧壁81与第八侧壁82，所述第七侧壁81设置在所述隔板22，所述第八侧壁82设置在所述回流器30，所述第七侧壁81包括第五弧形面811，所述第八侧壁82包括第六弧形面821。

可以理解的是，流出通道80可以使回流通道60内的气流改变运动方向，第五弧形面811以及第六弧形面821构成流出通道80，可以使气流平滑的过度到出风口32处，有利于提升离心压缩机100级性能。

优选地，所述第五弧形面811与所述第五侧壁61相切，所述第六弧形面821与所述第六侧壁62相切。进一步地使气流平滑的过度到出风口32处。

进一步地，如图6所示，所述叶轮10包括轮盖11、叶片12以及轮盘13，所述叶片12设置在所述轮盖11与所述轮盘13之间，所述盖板21上设有与所述轮盖11配合的第一台阶面211，所述隔板22上设有与所述轮盘13配合的第二台阶面221。

可以理解的是，轮盖11的外圆、叶片12的外圆、轮盘13的外圆可灵活调整，轮盖11的外圆、轮盘13的外圆与扩压通道40匹配后，可以通过改变叶片12的外圆以及叶轮10运行转速，即可实现离心压缩机100的变工况运行，提升了离心压缩机100级设计的灵活性。

其中，所述第一台阶面211与所述轮盖11之间的距离为1～3mm，第一台阶面211与第三侧壁71之间通过第七弧形面212进行连接，第七弧形面212可采用0.5～3mm的半径，用于第一台阶面211与第三侧壁71之间的过渡。

所述第二台阶面221与所述轮盘13之间的距离为1～3mm。第二台阶面221与第四侧壁72之间通过第八弧形面222进行连接，第八弧形面222可采用0.5～3mm的半径，用于第二台阶面221与第四侧壁72之间的过渡。

进一步地，如图2所示，所述回流器30朝向所述隔板22的一侧设有回流叶片31，且所述回流叶片31与所述隔板22相抵接。

可以理解的是，回流叶片31固定在回流器30上，且朝向回流通道60设置，使回流叶片31置于回流通道60内，以使气体在进入到回流通道60内时，通过回流叶片31对气体进行均匀地导流。特别的，回流叶片31进口开始的位置位于第四弧形面522与第五侧壁61交接的位置，回流叶片31出口结束的位置位于第六侧壁62与第六弧形面821交接的位置。

在本实施方式中，回流叶片31与回流器30一体设置，可以直接在回流器30上加工形成回流叶片31等结构，简化回流器30的加工工艺。当然，在其他的实施方式中，回流叶片31也可以通过焊接在回流器30上，只要能够将回流叶片31固定在回流器30上即可。

进一步地，如图2所示，所述离心压缩机100还包括轮盖密封件90，所述轮盖密封件90置于所述进风口23的外缘并与所述叶轮10相配合，用于对所述盖板21进行密封。

可以理解的是，轮盖密封件90呈环形，轮盖密封件90与盖板21固定连接，轮盖密封件90的内缘与叶轮10的轮盖11间隙配合，轮盖11能够与轮盖密封件90相对转动。轮盖密封件90防止叶轮10出口的气流倒流回叶轮10进口。

其中，轮盖密封件90由低硬度材料制成。轮盖密封件90通过螺栓(图未示)固定在盖板21上，轮盖11上开设有过孔(图未示)，盖板21上开设有与过孔对应的固定孔(图未示)，螺栓上设有外螺纹，固定孔的内侧壁上设有与外螺纹配合的内螺纹，螺栓穿过过孔与固定孔螺纹连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种离心压缩机，包括叶轮、扩压器以及回流器，所述叶轮安装于所述扩压器的进风口；

所述扩压器包括盖板以及隔板，所述盖板安装于所述回流器并与所述回流器之间形成容纳腔，所述隔板收容于所述容纳腔内并将所述容纳腔分隔成一条与所述进风口连通的送风通道；

所述送风通道包括扩压通道、换向通道以及回流通道，所述扩压通道与所述进风口连通，所述换向通道设于所述扩压通道和回流通道之间；其特征在于，所述换向通道具有相对的第一侧壁与第二侧壁，所述第一侧壁设置在所述盖板的内侧壁，所述第二侧壁设置在所述隔板的外侧壁，所述第一侧壁包括第一弧形面、第二弧形面以及第一平面，所述第一平面设置在所述第一弧形面与所述第二弧形面之间，所述第二侧壁包括第三弧形面以及第四弧形面。

2.根据权利要求1所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述扩压通道与所述叶轮的出口之间设置有导流通道，所述导流通道具有相对的第三侧壁与第四侧壁，所述第三侧壁设置在所述盖板，所述第四侧壁设置与所述隔板，所述第三侧壁自所述扩压通道至所述叶轮方向外张。

3.根据权利要求2所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述三侧壁与竖直方向之间的夹角范围为1°-15°。

4.根据权利要求2或3所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述扩压通道的宽度为所述导流通道朝向所述叶轮一端的宽度的0.75～1.0倍。

5.根据权利要求1所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述回流通道具有相对的第五侧壁与第六侧壁，所述第五侧壁设置在所述隔板，所述第六侧壁设置在所述回流器，所述第五侧壁沿所述回流通道的进口至所述回流通道的出口方向逐渐向外张开，并与竖直方向之间的夹角范围为1°-10°。

6.根据权利要求5所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述回流器开设有出风口，所述出风口与所述回流通道之间设置有流出通道，所述流出通道具有相对的第七侧壁与第八侧壁，所述第七侧壁设置在所述隔板，所述第八侧壁设置在所述回流器，所述第七侧壁包括第五弧形面，所述第八侧壁包括第六弧形面。

7.根据权利要求6所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述第五弧形面与所述第五侧壁相切，所述第六弧形面与所述第六侧壁相切。

8.根据权利要求1所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述叶轮包括轮盖、叶片以及轮盘，所述叶片设置在所述轮盖与所述轮盘之间，所述盖板上设有与所述轮盖配合的第一台阶面，所述隔板上设有与所述轮盘配合的第二台阶面。

9.根据权利要求1所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述回流器朝向所述隔板的一侧设有回流叶片，且所述回流叶片与所述隔板相抵接。

10.根据权利要求1所述的离心压缩机单元，其特征在于，所述离心压缩机还包括轮盖密封件，所述轮盖密封件置于所述进风口的外缘并与所述叶轮相配合，用于对所述盖板进行密封。