[发明专利]多级离心压缩机旁流流量分布和调节的级间流量控制阀

说明书

离心压缩机可以在该压缩机的级间包含中间压力蒸汽的旁流流量。旁流流量可以由流量控制阀控制的旁流注入口控制，所述流量控制阀具有朝向从所述第一级至所述第二级的制冷剂流量的曲面。所述流量控制阀可以允许或阻碍流经旁流注入口的流量。所述流量控制阀可以在基本垂直于从第一级叶片到第二级叶片的流量方向的方向上延伸和缩回。旁流注入口和流量控制阀可以是环形状的。旁流注入口和所述流量控制阀可以允许至少一些在流量控制阀与曲面相对的一侧的待引入旁流。

技术领域

本申请涉及一种用于离心压缩机的级间流量控制阀，尤其是提供旁流流量调节或分布。

背景技术

当在完全和部分负载条件下操作时，多级压缩机可以使用单排或多排，固定或可旋转的返回叶片直接和/或控制级间流量。这些返回叶片可以在部分负载条件下导致回流流道的低动量区域或改变预期旁流注入流量的不利压力梯度，这可能导致压缩机不稳定性、降低系统效率，并导致更窄的操作范围。

发明内容

本申请涉及一种用于离心压缩机的级间流量控制阀，尤其是提供旁流流量调节或分布。

级间流量控制阀可以在控制多级压缩机的级之间(即，级间流量)的流量的同时，调节旁流流量至级间流量的增加。级间流量控制阀提高了增加旁流的级间流量的速度，避免了流量的停滞区域。这反过来可以改善压缩机在部分和满载条件下的稳定性和效率。

级间流量控制阀的轴向延伸进一步可以降低与离心压缩机中的可旋转叶片设计的复杂性有关的维护问题。

此外，实施例可以在级间线的相对低压区域处增加旁流流量，促进增加旁流并允许更多旁流被成功引入。这可以避免旁路气体循环和压缩。

在一个实施例中，离心压缩机包括第一级叶片和第二级叶片。离心压缩机包括位于第一级叶片和第二级叶片之间的旁流注入口，旁流注入口被配置为接收流体的旁流。所述离心压缩机包括流量控制阀。所述流量控制阀配置成经旁流注入口延伸和缩回。所述流量控制阀具有朝向从第一级叶片到第二级叶片的流量方向的曲面。所述流量控制阀被配置为通过在打开位置和关闭位置之间的旁流注入口延伸，其中在所述打开位置处，流体的旁流可以流经旁流注入口以及在所述关闭位置处，所述流量控制阀阻碍流体的旁流的流量流经旁流注入口。

在一个实施例中，所述流量控制阀具有环形形状。

在一个实施例中，所述离心压缩机包括多个旁流注入口和多个流量控制阀。

在一个实施例中，当在打开位置时，在曲面的一端的流量控制阀的尖端位于旁流注入口内。

在一个实施例中，所述流量控制阀在基本垂直于从第一级叶片到第二级叶片的流量方向上延伸和缩回。

在一个实施例中，所述离心压缩机还包括在第一级叶片和第二级叶片之间的一个或多个反旋叶片。在一个实施例中，所述流量控制阀包括一个或多个凹陷部，所述一个或多个凹陷部中的每一个均配置为容纳一个或多个反旋叶片中的至少一部分。在一个实施例中，所述一个或多个反旋叶片中的每一个包括一个或多个凹陷部，所述一个或多个凹陷部中每一个均配置为容纳所述流量控制阀的至少一部分。

在一个实施例中，所述流量控制阀具有在所述曲面相对侧的线性子午轮廓(linear meridional profile)，所述线性子午轮廓与所述旁流注入口的边缘接触。

在一个实施例中，与曲面相对的流量控制阀的一侧被配置成使得当所述流量控制阀在打开位置和关闭位置之间时，流体可以流经在与曲面相对的流量控制阀一侧的流量控制阀。在一个实施例中，与曲面相对的流量控制阀的一侧包括第二曲面。在一个实施例中，与曲面相对的流量控制阀的一侧包括一个或多个流道，所述一个或多个流道被配置为允许流体的旁流的流量。