用于径向旋转机械的叶轮组件(2)包括叶轮的带叶片的轮毂部分(4)，该带叶片的轮毂部分(4)具有第一径向向外面对的流体偏转表面(11)，该表面(11)具有设计成将轴向流体流偏转为径向离心流的弯曲外形，且包括偏转器部分(3、14)，该偏转器部分(3、14)具有第二径向向外面对的流体偏转表面(12、13)。第二径向向外面对的表面(12、13)具有设计成将径向向心流体流(28、29)偏转为轴向流体流(26、25)的弯曲外形。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及径向旋转机械，如离心压缩机或单级流体膨胀器。
技术介绍
—般来说，径向旋转机械可为用于处理流体流的旋转机械，该流体流被迫使至少沿流动路径的部分径向地流动。径向旋转机械是用于处理流体流的旋转机械，其中流体流至少沿部分流动路径径向地发生。径向旋转机械可例如为离心压缩机。离心压缩机或单级膨胀器是径向旋转机械:它们包括带叶片的叶轮，该带叶片的叶轮设计成迫使流体远离旋转机械的轴线径向地流动。这些叶轮经受轴向力，该轴向力可为两种类型:所谓的静态轴向力，其由轮的上游侧与下游侧之间的流体压力差生成，和所谓的动态轴向力，其是施加于流体的动量变化的结果，该流体轴向地流入叶轮中并径向地流出轮。这些轴向力通常由平衡鼓系统部分地平衡，且由轴向推力轴承，例如由油轴承部分地平衡。在所述平衡鼓系统中，至少平衡鼓部件围绕与叶轮相同的轴组装。该平衡鼓部件包括两个径向地延伸表面，这两个径向地延伸表面面对相反的轴向方向，且径受不同的流体压力。这些平衡鼓系统通常被调节以抗衡静态轴向力。 根据它们的设计，平衡鼓系统有时也可抗衡动态轴向力中的一部分。轴向力的剩余部分然后必须利用轴向推力轴承抗衡。轴向推力轴承可为不同类型的。油轴承能够耐受高负荷，但它们必须被供给润滑油，这在海底应用中可为障碍，由于系统缺乏可接近性，或在医疗应用中可为障碍，在这些应用种不可容忍由油引起的污染。取决于推力轴承可耐受的最大轴向力，且取决于轴向力的未被平衡鼓抗衡的部分，机械的流体通过量必须被限制到如下值，该值通常低于由径向旋转机械的其他参数所施加的最大通过量。
技术实现思路
本专利技术目标是提出一种叶轮机械，其保证更好的轴向力补偿，因此使得能够使用仅为磁力形式的轴承。本专利技术的另一目标是降低系统的整体长度和质量。为了该目的，根据本专利技术的用于径向旋转机械的叶轮组件包括叶轮的带叶片的轮毂部分，该带叶片的轮毂部分具有第一径向向外面对的流体偏转表面，该表面具有设计成将轴向流体流偏转为径向离心流的弯曲外形。叶轮组件包括偏转器部分，该偏转器部分具有第二径向向外面对的流体偏转表面。第二径向向外面对的表面具有设计成将径向向心流体流偏转为轴向流体流的弯曲外形，且考虑轴向流体流的方向，置于第一径向向外面对的表面的轴向下游。第一径向向外面对的表面支承带叶片的轮毂部分的多个叶片。根据本专利技术，用于处理流体的径向旋转机械包括附接到相同轴的一个或更多个叶轮，它们各自具有带叶轮的轮毂部分，各带叶轮的轮毂部分包括第一径向向外面对的流体偏转表面，该表面具有设计成将轴向流体流偏转为径向离心流的弯曲外形。该机械还包括:-护罩，其围绕各轮毂部分组装，以便截留到达带叶片的轮毂部分的轴向流体流且迫使流体流沿着第一向外面对的表面，-定子，其包括引导通路，该引导通路用于来自护罩与第一向外面对的表面之间的流体，通路在各叶轮之后包括离心扩散器部分，离心扩散器部分之后跟着弯头，然后跟着向心返回通道部分。该机械包括至少一个偏转器部分，该至少一个偏转器部分具有第二径向向外面对的流体偏转表面，其插入流体流动路径中，与轴一起旋转，且具有设计成将径向向心流体流偏转为轴向流体流的弯曲外形。该机械包括与附接到轴的叶轮的总数为相同数目的插入流体流动路径中的偏转器部分。偏转器部分可置于带叶片的轮毂部分的上游。偏转器部分还可置于带叶片的轮毂部分的下游。 偏转器部分和带叶片的轮毂部分可属于相同的叶轮部件。叶轮组件可包括转子轴，且可包括限定第一向外面对的表面的至少一部分的轮毂部件、和限定第二向外面对的表面的至少一部分的偏转器部件，轮毂部件和偏转器部件二者组装到轴，以便将轴向和旋转力二者传递到轴。轴具有可变区段，以便轴的表面限定第一或第二向外面对的表面的一部分。第一向外面对的表面和第二向外面对的表面可各自由整体凹入的表面限定，两个表面中的各个的凹面面对相反的轴向方向。叶轮组件可包括轴向位于带叶片的轮毂部分与偏转器部分之间的第一密封部分表面，第二向外面对的表面通过全部径向或径向向外面对地定向的表面部分从第二向外面对的表面的最下游侧延伸直到第一密封部分表面。第二向外面对的表面可包括具有轴向表面部分的中心表面部分，或与轴向方向相切的中心表面部分。第二向外面对的表面可由包括轴向表面部分的径向外表面部分限制，或由与径向平面相切的径向外表面部分限制，整个向外面对的表面在径向平面的下游轴向地延伸。当偏转器部分位于轮毂部分的上游时，所得的叶轮组件可以以轴向悬挂方式组装到轴。带叶片的轮毂部分然后邻接轴且偏转器部分在与轴相反的轴向侧上。在实施例中，返回通道的至少一部分由第二向外面对的表面界定。径向旋转机械可包括第一密封件，该第一密封件桥接定子与叶轮组件之间的间隙，第一密封件处于第一向外面对的表面和第二向外面对的表面之间的轴向位置处，且可包括围绕护罩的第二密封件，第二密封件桥接护罩与定子部件之间的间隙。在一些实施例中，第一密封件沿叶轮组件的周向外边缘，径向地置于第一向外面对的表面的外侧上。在其他实施例中，第一密封件和第二密封件从轴的轴线大体上延伸到相同的径向距离处。可认为，如果属于叶轮和护罩的两个密封件的平均半径的差别不大于10 %，且优选地不大于5%，则第一密封件和第二密封件大约延伸到相同的径向距离处。在径向旋转机械中，在径向平面中观察，离开第一向外面对的表面的离心流体流与沿着第二向外面对的表面的流体流之间的角度保持小于180°。为了达到此目的，第一和第二向外面对的表面构造成以便在径向平面中观察，第一向外面对的表面的出口切向方向与第二向外面对的表面的入口切向方向之间的角度保持小于或等于180°。入口和出口切向方向是关于流体流方向限定的，即，方向是与表面相切的径向平面内的方向，且用于角度测量的方向的定向由流体流方向给定。为了限定径向向心流或径向离心流，可认为，流体速度矢量可与叶轮的轴线形成角度，该角度包括在60°与90°之间，且优选地包括在80°与90°之间。为了限定轴向流体流，可认为，流体速度矢量可与叶轮的轴线形成角度，该角度包括在0°与20°之间，且优选地包括在0°与20之间。在优选实施例中，根据本专利技术的叶轮组件包括第一密封部分，该第一密封部分围绕叶轮组件周向地连续，轴向地置于第一向外面对的表面与第二向外面对的表面之间。优选地，第一密封部分径向地置于第二向外面对表面的外侧上(即，第一密封部分具有大于或等于第二向外面对的表面的最大半径的最小半径)。密封部分是具有适于面对组装在固定元件上的密封元件(例如，金属密封元件)的表面外形和硬度的表面部分。在优选实施例中，第一密封部分至少邻近第二径向向外面对的表面。在更特别的实施例中，第一密封部分邻近第一和第二径向向外面对的表面。在一些实施例中，叶轮组件可包括在第一向外面对的表面与第一密封部分之间延伸的至少一个径向延伸表面，或可包括在第二向外面对的表面与第一密封部分之间延伸的至少一个径向延伸表面。在优选实施例中，第二向外面对的表面通过全部径向或径向向外面对地定向的表面部分从其最下游侧延伸直到第一密封部分表面。径向延伸表面意味着径向表面或轴向且径向地延伸的表面。在优选实施例中，径向延伸表面是径向表面。优选地，第一向外面对的表面和第二向外面对的表面各自由整体凹入的表面限定，两个表面中的各个的凹面面向相反的轴向方向本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理流体的径向旋转机械，包括附接到相同轴的一个或更多个叶轮(2)，该一个或更多个叶轮(2)各自具有带叶片的轮毂部分(4)，各带叶片的轮毂部分包括第一径向向外面对的流体偏转表面(11)，该表面(11)具有设计成将轴向流体流偏转为径向离心流的弯曲外形，‑护罩(8)，其围绕各轮毂部分(4)组装，以便截留到达所述带叶片的轮毂部分(4)的轴向流体流且以便迫使该流体流沿着该第一向外面对的表面(11)，‑定子，其包括引导通路，所述引导通路用于来自所述护罩与所述第一向外面对的表面(11)之间的流体，所述通路在各叶轮之后包括离心扩散器部分(16)，在所述离心扩散器部分(16)之后跟着弯头(40)，然后跟着向心返回通道部分(17)，其特征在于，该机械包括具有第二径向向外面对的流体偏转表面(12、13)的至少一个偏转器部分(3、14)，所述至少一个偏转器部分(3、14)插入流体流动路径中，与轴一起旋转，且具有设计成将径向向心流体流(28、29)偏转为轴向流体流(26、25)的弯曲外形，且其中，该机械包括与附接到轴的叶轮的总数为相同数目的插入流体流动路径中的所述偏转器部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·阿尔班，S·吉勒明，M·比日，G·尤里斯奇，S·法罗米，
申请(专利权)人：热力学公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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