一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构制造技术

本发明专利技术公开了一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构，所述离心式压缩机的闭式径流叶轮与壳体之间设置有叶顶间隙以及减少叶顶间隙的漏气量的轮盖密封；所述闭式径流叶轮包括轮盖、轮盘以及若干个叶片，所述叶片设置在轮盖与轮盘之间且沿周向间隔设置；所述离心式压缩机还包括轮盖密封；所述轮盖的内壁周向上、在相邻的叶片之间设有几何形状的第一凹槽，对应所述第一凹槽处在轮盖外壁设有与第一凹槽形状相同的第一凸起。本发明专利技术能有效降低叶顶间隙流的气流动能、减少漏汽量，从而有效抑制叶顶间隙流损失。从而有效抑制叶顶间隙流损失。

【技术实现步骤摘要】
一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构


[0001]本专利技术涉及径流式叶轮
，具体而言，是一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构。

技术介绍

[0002]近年来，径流式叶轮因结构及制造工艺简单，安装方便，体积小等特点，广泛用于小功率等级的工业生产中。径流式叶轮通常有闭式、半开式及开式三种结构。例如用于离心式压缩机的闭式径流叶轮。闭式径流叶轮安装在壳体中会存在相对运动，动静部件两者之间势必存在间隙，而这种间隙结构使离心式压缩机中的工质产生叶顶间隙流动损失，造成漏汽损失，从而影响机组效率。
[0003]现有的叶顶间隙泄漏研究侧重于轴流式叶轮，而闭式径流叶轮内流场结构相对复杂，叶顶间隙泄漏流动对叶轮机械性能的影响更加严重，针对轴流式叶轮的漏汽损失控制技术不能很好地应用在闭式径流叶轮上。现阶段，减少/抑制叶顶间隙流损失的主要技术手段包括减少动静部件的间隙尺寸、安装密封等；考虑机组的安全性，在实际应用中，动静部件的间隙尺寸不可能太小。常见密封分内密封，外密封两种。内密封的作用是防止气体在级间倒流，如轮盖处的轮盖密封；然而气体从叶轮流出时，它仍具有较高的流动速度；采用单独的密封结构在实际使用时依然存在叶顶间隙流损失较高的问题。因此需要针对闭式径流叶轮结构特点，采用合理的结构减少漏汽损失，提高机组安全经济性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种能密封效果好、减缓叶顶间隙流流速的一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构。<br/>[0005]本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构，所述离心式压缩机的闭式径流叶轮与壳体之间设置有叶顶间隙以及减少叶顶间隙的漏气量的轮盖密封；所述闭式径流叶轮包括轮盖、轮盘以及若干个叶片，所述叶片设置在轮盖与轮盘之间且沿周向间隔设置；所述离心式压缩机还包括轮盖密封；所述轮盖的内壁周向上、在相邻的叶片之间设有几何形状的第一凹槽，对应所述第一凹槽处在轮盖外壁设有与第一凹槽形状相同的第一凸起。
[0006]所述第一凹槽在轴向上为多个，对应地，所述第一凸起在轴向上为多个。
[0007]所述第一凹槽为正六边形状，对应地，所述第一凸起正六边形状。
[0008]所述轮盖与轮盖密封配合的一端为轴向上从左至右逐渐升高的阶梯式结构，对应每一个阶梯，所述轮盖密封设有与之相配合的密封齿。
[0009]所述轮盖密封对应叶顶间隙流进入方向一侧环周、间距设置有多个第二凸起，相邻的第二凸起之间形成第二凹槽。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
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1.本专利技术的轮盖的内壁、在相邻的叶片之间设有正六边形的第一凹槽；即对应气道，在轮盖内壁上沿流动方向和周向均匀间隔布置多个正六边形的第一凹槽。通过设置这种第一凹槽结构来改变叶轮端壁区域的漩涡结构，降低轮盖内壁区域的横向压力梯度，削弱横向二次流的强度，降低二次流损失。叶顶间隙由于轮盖两侧压差会引起从出口反向回流的间隙流，这部分间隙流泄漏会增加机组的漏汽损失，降低机组效率。对应第一凹槽处在轮盖外壁设有与第一凹槽形状相同的正六边形的第一凸起；气流经过正六边形的第一凸起时，增加流体的横向速度；从而降低气流动能；当气流流经轮盖密封时，进一步减缓叶顶间隙流流速。采用该技术措施，能有效降低叶顶间隙流的气流动能、减少漏汽量，从而有效抑制叶顶间隙流损失。
[0011]2. 本专利技术的第一凹槽在轴向上为多个，对应地，第一凸起在轴向上为多个。第一凹槽和第一凸起在轴向上为两个或者更多，能进一步降低叶顶间隙流的流速。
[0012]3.本专利技术的轮盖与轮盖密封配合的一端为轴向上从左至右逐渐升高的阶梯式结构，对应每一个阶梯，轮盖密封设有与之相配合的密封齿。采用该技术措施，能有效提高密封效果、有效抑制叶顶间隙流损失。
[0013]4.本专利技术的轮盖密封对应叶顶间隙流进入方向一侧环周、间距设置有多个第二凸起，相邻的第二凸起之间形成第二凹槽。两相邻的第二凸起之间形成第二凹槽，叶顶间隙流流入第二凹槽内，会形成漩涡，降低流体动能，从而有效减少漏汽量。采用该技术措施，能进一步有效抑制叶顶间隙流损失。
附图说明
[0014]图1为本专利技术结构示意图；图2为图1中轮盖密封3的放大示意图；图3为图2中轮盖密封3的A向视图；附图标记：1—壳体；11—叶顶间隙；2—闭式径流叶轮；21—轮盖；211—第一凹槽；212—第一凸起；22—轮盘；23—叶片；3—轮盖密封；31—密封齿；32—第二凸起；33—第二凹槽。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0016]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]在本专利技术实施方式的描述中，需要说明的是，多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0019]如图1—图3所示，一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构，离心式压缩机的闭式径流叶轮2与壳体1之间设置有叶顶间隙11以及减少叶顶间隙11的漏气量的轮盖密封3；闭式径流叶轮2包括轮盖21、轮盘22以及若干个叶片23，叶片23设置在轮盖21与轮盘22之间且沿周向间隔设置；轮盖21的内壁周向上、在相邻的叶片23之间设有几何形状的第一凹槽211，对应第一凹槽211处在轮盖21外壁设有与第一凹槽211形状相同的第一凸起212。
[0020]具体地，相邻的叶片23之间形成气道，从进口流向出口的主流在轮盖21内壁区域会产生横向二次流，通常表现为各种涡系结构，这些涡系结构会使机组效率降低；在轮盖21的内壁、在相邻的叶片23之间设有正六边形的第一凹槽211；即对应气道，在轮盖21内壁上沿流动方向和周向均匀间隔布置多个正六边形的第一凹槽211。通过设置这种第一凹槽211结构来改变叶轮端壁区域的漩涡结构，降低轮盖21内壁区域的横向压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构，所述离心式压缩机的闭式径流叶轮（2）与壳体（1）之间设置有叶顶间隙(11)以及减少叶顶间隙(11)的漏气量的轮盖密封（3）；所述闭式径流叶轮（2）包括轮盖（21）、轮盘（22）以及若干个叶片（23），所述叶片（23）设置在轮盖（21）与轮盘（22）之间且沿周向间隔设置；其特征在于：所述轮盖（21）的内壁周向上、在相邻的叶片（23）之间设有几何形状的第一凹槽（211），对应所述第一凹槽（211）处在轮盖（21）外壁设有与第一凹槽（211）形状相同的第一凸起（212）。2.根据权利要求1所述的离心式压缩机闭式径流叶轮叶顶间隙流损失抑制结构，其特征至于：所述第一凹槽（211）在轴向上为多个，对应地，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟主海，杨长柱，陈洪粉，魏艳，范小平，孙奇，侯明军，田朝阳，朱莹，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：