[发明专利]可流动通过的装置

说明书

本发明涉及一种能够由工艺流体(PFF)沿主流动方向(MFD)流动通过的装置(ARG)，包括能够围绕轴线(X)在旋转方向(RTD)上旋转的叶轮(IMP)以及位于叶轮(IMP)下游且设置有导向叶片(VNE)的立式扩压器(DFF)，其中叶轮(IMP)具有用于基本轴向流入的入口(ILI)和用于基本径向流出的出口(EXI)，其中径向且轴向延伸的转子叶片(BLD)被布置在叶轮(IMP)的轮盘(HWI)与盖盘(SWI)之间，这些转子叶片(BLD)在圆周方向(CDR)上使叶轮通道(ICH)彼此界定，其中扩压器(DFF)沿主流动方向(MFD)基本径向延伸，其中扩压器(DFF)具有轴向盖盘侧(SWS)和轴向轮盘侧(HWS)，在轴向盖盘侧(SWS)与轴向轮盘侧(HWS)之间限定了扩压器(DFF)的轴向通道宽度(SAC)，其中扩压器具有用于基本径向流入的扩压器入口(ILD)和扩压器出口(EXD)，其中沿叶片高度方向轴向延伸且沿流通方向径向延伸的导向叶片(VNE)被布置在扩压器(DFF)的轮盘侧(HWS)与盖盘侧(SWS)之间，这些导向叶片(VNE)在圆周方向(CDR)上使导向叶片通道(HCN)彼此界定。本发明提出了，对于每个轴向叶片高度，入口边缘角(LEA)被定义为骨架线(BWL)在相应的导向叶片(VNE)的入口边缘(DLE)上的入口边缘切线(TLV)与穿过入口边缘的周缘切线(CTG)之间的角度，其中入口边缘角(LEA)在盖盘侧上小于在轮盘侧上。

技术领域

本发明涉及一种能够由工艺流体沿主流动方向流动通过的装置，该装置包括能够围绕轴线在旋转方向上旋转的叶轮以及位于叶轮下游且设置有导向叶片的立式扩压器，其中叶轮具有用于基本轴向流入的入口和用于基本径向流出的出口，其中径向且轴向延伸的多个转子叶片被布置在叶轮的轮盘与盖盘之间，这些转子叶片在圆周方向上使多个叶轮通道彼此界定，其中扩压器沿主流动方向基本径向延伸，其中扩压器具有轴向盖盘侧和轴向轮盘侧，在轴向盖盘侧与轴向轮盘侧之间限定了扩压器的轴向通道宽度，其中扩压器具有用于基本径向流入的扩压器入口并且具有扩压器出口，其中沿叶片高度方向轴向延伸且沿流通方向径向延伸的多个导向叶片被布置在扩压器的轮盘侧与盖盘侧之间，这些导向叶片在圆周方向上使导向叶片通道彼此界定。

背景技术

从EP 2 650 546 A1已知一种相应的装置。其中提出了以倾斜的形式将导向叶片布置在位于叶轮后面的立式扩压器中(双面叶片)。特别是在所谓的“低稠度扩压器”(具有多个导向叶片，这些导向叶片在圆周方向上的彼此间距相对大于导向叶片的径向延伸)的情况下，借助于该空气动力学措施可以实现压力损失降低。然而，由于扩压器中的流型很大程度上取决于叶轮中和叶轮后的流动条件，因此根据叶轮的状况，所提出的措施可以具有正面或负面的效果，从而该措施的预期效果仅在非常特定的其他空气动力学边界条件下才会出现，或根本不出现。

从DE 10 2010 020 379 A1已知一种可调节的径向压缩机扩压器，其中基本径向延伸的扩压器的轴向通道宽度被设计为可变的。

从DE 10 2014 219 107 A1已知一种径向压缩机叶轮，该径向压缩机叶轮的盖盘和轮盘在外周缘上被设计为锥形表面。

从DE 10 2016 201 256 A1已知一种由叶轮和扩压器构成的装置，其中各个扩压器导向叶片具有与旋转轴线的不同间距。

从EP 2 650 546 A1已知径向涡轮机的扩压器中的导向叶片在圆周方向上倾斜的布置。

文献US 2 372 880 A、EP 2 778 431 A2、WO 2011/011335 A1分别提出了在开放式叶轮下游的三维扩压器导向叶片设计。由于附着条件，即使在开放式叶轮上的轮盘对面的导流定子上，开放式叶轮上的流动条件也不能够与封闭式叶轮中的流动条件相比。因此，在开放式叶轮的下游产生完全不同的流型，特别是关于轮盘与盖盘方面的区别。

文献US 2 372 880 A提出了一种配备有导向板的扩压器，该导向板沿板叶片高度具有扭转，在这种设计中，轮廓曲率沿叶片高度恒定。

EP 0 648 939 A2提出了一种具有封闭式叶轮的涡轮机。