双压比离心压缩机制造技术

本发明专利技术属压缩机领域，涉及一种双压比离心压缩机，包括转子、定子，转子由主轴和套设在主轴上的叶轮构成，叶轮包括叶片和轮盘，在叶轮的圆周向设置两个半径不同的环形出口，其中半径大的环形出口位于叶轮叶片末端，为高压出口，半径小的环形出口位于叶轮叶片的顶部至末端的某一位置，为低压出口，高压出口、低压出口分别与高压扩压器和低压扩压器连接，高压扩压器、低压扩压器分别与高压集气管、低压集气管连接。本发明专利技术采用在一个叶轮上设置两个气流出口的设计理念，使单级离心压缩机可以输出两种不同压比的气体，以满足不同用途的需要，可应用于航空发动机领域，实现类似涡扇发动机双涵道的效果。

【技术实现步骤摘要】
双压比离心压缩机
本专利技术属压缩机领域，涉及一种离心压缩机，具体是一种能同时输出两种不同压比气体的双压比离心压缩机。
技术介绍
离心压缩机又称径流压缩机，一般是指气流主要沿着径向流动的透平压缩机。排气压力小于0.2兆帕的离心压缩机，一般又称为离心鼓风机，离心压缩机用途较为广泛，在航空、冶金、化工等领域都有应用。离心压缩机通常由转子、定子和轴承等组成。叶轮等零件套在主轴上组成转子，转子支承在轴承上，由动力驱动而高速旋转。定子包括机壳、隔板、密封、进气室和蜗室等部件。隔板之间形成扩压器、弯道和回流器等元件。只有一个叶轮的离心压缩机称为单级离心压缩机，有两个以上叶轮的称为多级离心压缩机。级由叶轮及其后面的扩压器等通道组成。叶轮是离心压缩机的关键部件，有闭式、半开式和开式三种。目前，离心压缩机无论是单级还是多级，每个叶轮只有一个环形出口，与之对应的只有一个扩压器，只能输出一种压比的气体，对于一些需要不同压力气流的特定的工作机或特殊场合，只能通过增加离心压缩机的数量来满足，不仅增加成本，而且受环境空间限制，离心压缩机的数量也不能随意增加，导致其受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双压比离心压缩机，是在现有离心压缩机的基础上增设一个环形低压出口，环形低压出口的半径比原有叶轮出口的半径要小，输出的气压较低，从而输出不同压比的气流，可满足不同用途的需要。本专利技术所采用的技术方案：一种双压比离心压缩机，包括转子、定子，定子主要由壳体、扩压器(可根据需要设置)、集气管(蜗壳)等部件构成，转子由主轴和套设在主轴上的叶轮构成，叶轮包括叶片和轮盘，在叶轮的圆周向设置两个半径不同的环形出口，其中半径大的环形出口位于叶轮叶片末端，其气流速度和压力较高，为高压出口，半径小的环形出口位于叶轮的气流通道的侧面(具体位置主要根据压比的需求而确定)，其气流速度和压力较低(环形低压出口输出气流的压比依据其半径大小不同而不同)，为低压出口，从而同时输出两种不同压比的气体，高压出口、低压出口分别与气体输出装置连接(根据实际需要，可以直接与扩压器连接、扩压器再与集气管连接，也可以不设置扩压器，直接和集气管连接)，叶轮排出的气体从两个出口分别进入两个气体输出装置，从而输出两种压比不同的气流，达到本专利技术的目的。高压出口、低压出口的排气量、压比可以根据需要进行设计。作为本专利技术的进一步改进，叶轮叶片上对应于低压出口的位置设计为阶梯弯折结构，这样，可以在叶片的阶梯弯折处形成排气口，增加环形低压出口的气流量，提高效率。作为优选，在叶轮的进口至低压出口之间、于相邻叶片之间、在叶片的中间部位设置一层隔板，以将叶轮叶片之间的气流通道分隔为高压气流通道和低压气流通道，避免叶轮的叶片之间气流通道中高压出口和低压出口气流相互干扰，影响效率。作为本专利技术的进一步改进，在高压出口和气体输出装置(高压扩压器或集气管)之间增加一级与叶轮对转的副叶轮。副叶轮对叶轮高压出口流出的气流进一步做功增压，然后再进入扩压器扩压或直接输出到集气管。这种改进可以获得更高的压比。本专利技术利用了叶轮气流通道中不同半径处压比不同的特性，在现有离心压缩机的叶轮增加一个气流出口，使单级离心压缩机可以输出两种不同压比的气体，以满足不同用途的需要。应用于航空发动机领域，可实现类似涡扇发动机双涵道的效果。如果用于航空发动机，则低压比的气流通道主要用于增加发动机排气量，高压比气流通道的气流进入燃烧室燃烧，这样可以实现涡扇发动机双涵道的效果，提高发动机的效率。附图说明图1是本专利技术的叶轮部位轴向剖视结构示意图。图中：1、轮盘；2、叶片；3、低压出口；4、低压扩压器；5、低压集气管；6、高压集气管；7、高压扩压器；8、高压出口；9、主轴。具体实施方式下面结合附图和通过实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为对本专利技术的限定。在图1所示的结构中，本专利技术所提供的双压比离心压缩机，包括转子、定子，转子由主轴9和套设在主轴9上的叶轮构成，叶轮包括叶片2和轮盘1，叶片弦长3/4处设计为阶梯弯折结构(呈阶梯状)，离心压缩机工作的时候，被压缩的部分气流由弯折处流出，在叶轮的圆周向设置两个半径不同的环形出口，其中半径大的环形出口位于叶轮叶片末端，其气流速度和压力较高，为高压出口8，半径小的环形出口位于叶轮叶片的阶梯弯折处，其气流速度和压力较低，为低压出口3，高压出口8、低压出口3分别与高压扩压器7和低压扩压器4连接，高压扩压器7、低压扩压器4分别与高压集气管6和低压集气管5连接，叶轮排出的气体经高压出口8、低压出口3分别进入高压扩压器7、低压扩压器4，经过扩压后，气流流速降低，压力升高，最后分别通过高压集气管6和低压集气管5输出，从而输出两股不同压比的气流，可满足不同用途的需要。在上述结构的基础上，可对本专利技术进行进一步的调整，在叶轮的进口至低压出口3之间、于相邻叶片之间、在叶片高度的中间部位设置一层隔板，以将叶轮叶片之间的气流通道分隔为高压气流通道和低压气流通道，避免叶轮的叶片之间气流通道中高压出口和低压出口气流相互干扰，影响效率。为了获得更高的压比，在高压出口8和高压扩压器7之间增加一级与叶轮对转的副叶轮，高压出口流出的气流进入副叶轮后被进一步增速、增压，然后再进入扩压器扩压。依据本专利技术的设计思想可以根据需要进行扩展，设计出多压比的离心压缩机。根据本专利技术的设计理念，在实施本专利技术时，叶轮叶片的阶梯弯折结构也可以采用圆弧结构、坡度结构等具有较大变化量的形式，都能实现在其位置形成叶轮排气口，以达到增加环形低压出口的气流量的目的。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双压比离心压缩机，包括转子、定子，转子由主轴和套设在主轴上的叶轮构成，叶轮包括叶片和轮盘，其特征在于：在叶轮的圆周向设置两个半径不同的环形出口，其中半径大的环形出口位于叶轮叶片末端，为高压出口，半径小的环形出口位于叶轮的气流通道的侧面，为低压出口，高压出口、低压出口分别与气体输出装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种双压比离心压缩机，包括转子、定子，转子由主轴和套设在主轴上的叶轮构成，叶轮包括叶片和轮盘，其特征在于：在叶轮的圆周向设置两个半径不同的环形出口，其中半径大的环形出口位于叶轮叶片末端，为高压出口，半径小的环形出口位于叶轮的气流通道的侧面，为低压出口，高压出口、低压出口分别与气体输出装置连接。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向兵，
申请(专利权)人：深圳福世达动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44