[发明专利]一种离心压气机

说明书

本发明公开了一种离心压气机，由中央叶片、外缘叶片、转动轴、二次扩压叶片、整流叶片和叶轮组成；叶轮与转动轴配合安装，电机输出轴与转动轴通过联轴器连接，并通过变速装置变速后为转动轴传递动力；叶轮逆时针旋转，压气机进入工作状态。中央叶片与叶轮内腔壁形成梯形扩张通道，用于引导气体流入叶轮并进行加速增压。外缘叶片固定于叶盘上并对气体产生剪切作用，对被整流叶片减速增压的气体进行加速增压；二次扩压叶片进行扩压处理，将气体的动能转化为静压能，增大气体压强。压气机通过增大进气面积提高进气量；通过在内腔添加整流叶片，对增压加速后的气体进行扩压来降低气流的速度，实现增大叶轮外缘叶片对气体的做功能力。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，具体地说，涉及一种离心压气机。

背景技术

单级离心式压气机在小型燃机结构设计中应用较广泛，功率为100kW～5MW功率的燃机均可采用这种结构。尤其对于兆瓦级功率段的应用，单级压气机具有结构简单、尺度小、维护方便、故障率低、寿命长、可靠性高的特点。但同时为了保证燃机设计功率指标的实现，需要压气机具有较高的压比参数。对于国内自主研发的同功率段燃机压气机叶轮而言，最高设计压比参数可达到4.3，而国外单级离心压气机的压比参数最高可达到9，无法适应兆瓦级燃机对高压比的需求。

现有技术中CN108757559A公开了“一种单级分段式离心压气机叶轮结构”，该叶轮结构包括依次布置在转子轴上的第一叶轮段、第二叶轮段和第三叶轮段，各叶轮盘上均设有台阶形装配面并径向过盈配合装配成一体，锥套在径向上过盈配合安装在第一叶轮段的外侧台阶形装配面上，轴封通过螺纹紧固在转子轴上，并在轴向上压紧锥套，且轴封与转子轴之间安装有限位销，第二叶轮段、第三叶轮段的叶片数量相等且在周向位置上一一对应连接，第一叶轮段的叶片在周向上与第二叶轮段的叶片错位布置，且第一叶轮段的叶片进口型线采用折弯型线。虽然增强了进口叶轮段的整流、预压缩作用，增加了入口通流面积，提高流体流量，并降低了气流损失，利于在进口叶轮段获得较高初压的气流，但并未提高离心压气机在径向的增压能力，现有技术中存在以下缺陷:增压中的气体动能增大，气体的切向速度和径向速度增大，不利于叶片外缘对气体的做功，单级增压困难。

发明内容

为避免现有技术存在的不足，本发明提出一种离心压气机；该压气机通过增大进气面积，增大导叶径向长度，实现提高进气量；通过在内腔中添加整流叶片，对增压加速后的气体进行扩压来降低气流的速度，实现增大叶轮外缘叶片对气体的做功能力。压气机具有结构简单、尺度小、维护方便、故障率低、寿命长、可靠性高的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括中央叶片、外缘叶片、转动轴、二次扩压叶片、整流叶片和叶轮，所述叶轮为圆盘形，中心设有圆通孔与转动轴配合安装，电机输出轴与转动轴通过联轴器连接，并通过变速装置变速后为转动轴传递动力；叶轮逆时针旋转，压气机进入工作状态；中央叶片与叶轮内腔壁形成梯形扩张通道，气流通道用于引导气体流入叶轮，并进行加速增压；

所述外缘叶片为直板型，外缘叶片与径向夹角为20～60°，外缘叶片高度大于中央叶片外缘高度，外缘叶片数量多于中央叶片数量，外缘叶片固定于叶盘上，叶盘旋转对气体产生剪切作用，对被整流叶片减速增压的气体进行二次加速增压，二次扩压叶片进行二次扩压处理后，将气体的动能转化为静压能，增大气体压强。

所述整流叶片截面形状为直角梯形，向外扩张成外高内低，梯形斜边固定有竖直叶片，整流叶片与内腔壁形成梯形扩张通道，流通截面积增大使气体减速增压。

有益效果