涡轮压缩机制造技术

涡轮压缩机，包括压缩机壳体，在该压缩机壳体内进入的气体体积流量通过进气通道输送给叶轮通道，在叶轮通道内通过叶轮被压缩并从叶轮通道通过排气通道被排出，并具有设置在压缩机壳体内分布在叶轮通道和进气通道的外部的流动绕行通道，该流动绕行通道利用在进气侧的开口通入进气通道中并利用在叶轮侧的开口通入叶轮通道中并且该流动绕行通道依赖于开口之间的压差引导绕行体积流量，为了改进涡轮压缩机以使其可以优化地以远低于为设计点所设置的体积流量运行，提出流动绕行通道从在叶轮侧的开口出发具有直至在进气侧的开口扩大的流动横截面面积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种涡轮压缩机，包括压缩机壳体，在该压缩级壳体内，进入的气体体积流量被通过进气通道输送给叶轮通道，在叶轮通道内通过叶轮得到压缩并从叶轮通道通过排气通道来排出，并具有设置在压缩机壳体内的分布在叶轮通道和进气通道外部的流动绕行通道，该流动绕行通道利用在进气侧的开口通入进气通道中并利用在叶轮侧的开口通入叶轮通道中，并且该流动绕行通道依赖于开口之间的压差引导绕行体积流量。
技术介绍
这种类型的涡轮压缩机例如由EP 0913585B1已知。这种类型的涡轮压缩机在体积流量远低于为设计点所设置的体积流量的情况下，没有在尽可能最佳的运行方面进行设计。
技术实现思路
本专利技术因此基于如下任务，S卩，对所述类型的涡轮压缩机进行改进，使得该涡轮压缩机可以优化地在体积流量远低于为设计点所设置的体积流量的情况下运行。该任务在开头所述类型的涡轮压缩机的情况下依据本专利技术通过如下方式来解决，即，流动绕行通道从在叶轮侧的开口出发具有直至在进气侧的开口扩大的流动横截面面积。依据本专利技术的解决方案的优点在于，利用这种类型的从在叶轮侧的开口直至在进气侧的开口扩大的流动横截面面积，由于可能的扩充(Expansion)使在该方向上流动的绕行体积流量减速并然后通过在进气侧的开口，而不引起大涡流(Turbulenzen)的情况下进入通过进气通道流动的气体体积流量内。在此特别有利的是，流动绕行通道的流动横截面面积始终随着该流动绕行通道的从在叶轮侧的开口向在进气侧的开口的逐渐增大的延伸而扩大，以便为了在部分负载运行中的流动稳定性获得从在叶轮侧的开口向在进气侧的开口的绕行体积流量的有利的构造。依据本专利技术的涡轮压缩机的特别具有优点的解决方案设置，在进气侧的开口的流动横截面面积处于在叶轮侧的开口的流动横截面面积的2. 5倍和3倍之间的范围内。在流动横截面面积的这种确定尺寸的情况下，可以为了部分负载运行的稳定化达到绕行体积流量的所希望的延缓。最好的是，在进气侧的开口的流动横截面面积处于在叶轮侧的流动横截面面积的2. 3倍和2. 7倍之间的范围内。相对上述解决方案备选地或补充地，将开头所提到的任务也在开头所述类型的一种涡轮压缩机的情况下依据本专利技术由此来解决，即，流动绕行通道通过与叶轮轴相关地并排布置在环绕方向上的通道段形成，也就是说，流动绕行通道不是在环绕方向上绕叶轮通道周围连续延伸，而是划分成这种类型的单个通道段。在此特别具有优点的是，多个通道段在环绕方向上彼此分开，从而由此在叶轮区域内产生的涡旋不是贯穿穿过流动绕行通道地被传递，而是在流动绕行通道内被减速，从而特别是由流动绕行通道的在进气侧的开口排出无涡旋的绕行体积流量。在多个通道段通过在径向平面上向叶轮轴分布的肋彼此分开时，于是给出了在环绕方向上的通道段的分开的特别简单的解决方案。也在流动绕行通道的在叶轮侧的开口的布置方面，与到目前所阐释的单个实施方式结合地没有做更详细说明。因此，特别具有优点的解决方案设置，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于叶轮通道的叶轮叶片在里面运动的区域内。 特别有利的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于在长的叶轮叶片的在进气侧的端部与短的叶轮叶片的在进气侧的端部之间的区域内。关于在叶轮侧的开口的布置特别具有优点的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于如下的面中，该面连续地向处在该开口的逆流上的流动引导面和处在该开口的顺流上的流动引导面分布。此外有利的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口在环绕方向上绕叶轮轴环绕地构造，也就是说，流动绕行通道的在叶轮侧的开口绕整个叶轮通道周围延伸并由此允许了绕行体积流量在叶轮通道内的气体体积流动的整个周边上的排流。必要时，流动绕行通道的开口通过将流动绕行通道划分成单个地在环绕方向上相继跟随的段的肋或接片中断。在流动绕行通道的在进气侧的开口的布置方面到目前没有做更详细的说明。因此具有优点的解决方案设置，流动绕行通道的在进气侧的开口处于叶轮的逆流上。在此特别有利的是，流动绕行通道的在进气侧的开口以从叶轮叶片的一定间距布置，该间距至少相应于叶轮叶片在叶轮轴方向上的延伸。此外在依据本专利技术的解决方案的框架内有利的是，流动绕行通道的在进气侧的开口处于基本上平行于气体体积流量的流动方向分布在进气通道内的面中。也就是说，流动绕行通道的在进气侧的开口这样地布置，S卩，该在进气侧的开口不干扰在进气通道内的气体体积流量，而是基于其与气体体积流量的流动方向基本上平行的取向对该气体体积流量没有或仅有不明显的影响。在这种情况下特别有利的是，流动绕行通道的在进气侧的开口处于如下的面中，该面连续地向在进气通道内在该开口的逆流上的流动引导面和在该开口的顺流上的流动引导面分布。因此确保，这些流动引导面引导气体体积流量经过在进气侧的开口，使得该气体体积流量基本上不受干扰。在最简单的情况下，流动绕行通道的在进气侧的开口处于相对叶轮轴呈柱体形的面中。此外特别有利的解决方案设置，流动绕行通道的在进气侧的开口与叶轮轴相关地环绕地构造，也就是说，完全环绕进气通道并由此能够在排气通道的所有外侧上给气体体积流量输送或从中排出绕行体积流量。在用于将绕行体积流量导入进气通道的流动绕行通道的构造方面到目前没有做更详细的说明。因此具有优点的解决方案设置，流动绕行通道在在进气侧的开口的区域内这种程度地转向来自在叶轮侧的开口的绕行体积流量，即，该绕行体积流量利用与进入的气体体积流量的流动方向垂直的流动方向排出到进气通道内。由此确保绕行体积流量以尽可能小的干扰输送给进入进气通道内的气体体积流量。在这种情况下特别有利的是，流动绕行通道具有流动转向面，其将由流动绕行通道排出的绕行体积流量在垂直于进入进气通道的气体体积流量的方向上转向。备选于或补充于依据本专利技术的涡轮压缩机的到目前所介绍的特征，依据本专利技术的其它解决方案设置，压缩机的流动绕行通道这样配置，即，其在部分负载区域中促进了从在叶轮侧的开口向在进气侧的开口的绕行体积流量。 在这种情况下特别具有优点的是，流动绕行通道这样构造，S卩，其在部分负载运行中能够引导多于20%的流入叶轮的气体体积流量。这种解决方案同样具有优点，即，因此存在这种可能性，即将涡轮压缩机在部分负载运行中的运行在相对设计点明显降低的气体体积流量的情况下运行。此外，开头所提到的任务的依据本专利技术的一种解决方案备选于或补充于到目前所介绍的解决方案地设置，流动绕行通道允许涡轮压缩机在如下气体体积流量的情况下的部分负载运行，该气体体积流量处在在设计点内所设置的气体体积流量的40%与在设计点内的气体体积流量之间。在与到目前所阐释的单个实施例的结合中始终由此出发，即，在流动绕行通道内绕行体积流量和特别是绕行体积流量的方向相应于在叶轮侧的开口与在进气侧的开口之间的压差而得到调整并且仅有该压差负责绕行体积流量的方向和强度。但依据本专利技术的任务在其它的实施例中具有优点地由此得以解决，S卩，流动绕行通道可以通过封闭单元封闭。这种类型的封闭单元提供的可能性是，既影响绕行体积流量的出现，也影响其强度并因此还间接影响其方向。因此以简单方式存在的可能性是，在设计涡轮压缩机时，也可以避免如下运行状态，在这些运行状态的情况下-虽然基于压差在一个或另外的方向上的绕行体积流量-但这种类型的绕行体积流量完全或部分被压制。特别是因此提供如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.16 DE 102009054771.11.涡轮压缩机，包括压缩机壳体(10)，进入的气体体积流量在该压缩机壳体内通过进气通道(22)输送给叶轮通道(24)、在该叶轮通道(24)内通过叶轮(30)压缩并从所述叶轮通道(24 )通过排气通道(26 )排出，并且该涡轮压缩机具有在所述压缩机壳体(10 )内设置的分布在所述叶轮通道(24)和所述进气通道(22)外部的流动绕行通道(60)，该流动绕行通道利用在进气侧的开ロ(64)通入所述进气通道(22)中并利用在叶轮侧的开ロ(62)通入所述叶轮通道(24)中，并且所述流动绕行通道依赖于所述开ロ之间的压差引导绕行体积流量(66)，其特征在干，所述流动绕行通道(60)从所述在叶轮侧的开ロ(62)出发具有直至所述在进气侧的开ロ(64)扩大的流动横截面面积。2.按权利要求I所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述流动绕行通道(60)的流动横截面面积始终随着所述流动绕行通道的从所述在叶轮侧的开ロ(62)向所述在进气侧的开ロ(64)的逐渐増大的延伸而扩大。3.按权利要求I或2所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述在进气侧的开ロ(64)的流动横截面面积处于所述在叶轮侧的开ロ(62)的流动横截面面积的2. 5倍至3倍之间的范围内。4.按权利要求3所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述在进气侧的开ロ(64)的流动横截面面积处于所述在叶轮侧的流动横截面面积的2. 3倍至2. 7倍之间的范围内。5.按权利要求I的前序部分或按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在干，所述流动绕行通道(60)由相关于叶轮轴(40)沿环绕方向(110)并排布置的多个通道段(114)形成。6.按权利要求5所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述多个通道段(114)在所述环绕方向(110)上彼此分开。7.按权利要求5或6所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述多个通道段(I14)通过在径向平面(111)中向着所述叶轮轴(40)分布的肋(112)彼此分开。8.按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述流动绕行通道(60)的所述在叶轮侧的开ロ(62)处于所述叶轮通道(24)的一区域内，叶轮叶片(34、36)在该区域里面运动。9.按权利要求I的前序部分或按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在干，所述流动绕行通道(60)的所述在叶轮侧的开ロ(62)处于长的叶轮叶片(34)的在进气侧的端部(38)与短的叶轮叶片(36)的在进气侧的端部(42)之间的区域内。10.按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述流动绕行通道(60)的所述在叶轮侧的开ロ(62)处于如下的面(82)中，所述面连续向处在这个开ロ(62)上游的流动引导面(84)和处在这个开ロ(62)下游的流动引导面(86)分布。11.按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述流动绕行通道(60)的所述在叶轮侧的开ロ(62)在环绕方向(110)上绕所述叶轮轴(40)环绕地构造。12.按前述权利要求之一所述的涡轮压缩机，其特征在于，所述流动绕行通道(60)的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯约阿希姆·林，乔尔·科菲·奥多马克，
申请(专利权)人：德国琵乐风机公司，
类型：发明
国别省市：