叶轮及包括该叶轮的离心压缩机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108317092A(43)申请公布日2018.07.24(21)申请号201810107488.6(22)申请日2018.02.02(71)申请人天津快透平科技发展有限公司地址300308天津市滨海新区空港经济区航空路278号(72)发明人王晓宇国相杰刘建军(74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限公司11322代理人鲁兵(51)Int.Cl.F04D17/10(2006.01)F04D29/28(2006.01)F04D29/30(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称叶轮及包括该叶轮的离心压缩机(57)摘要本发明提供一种叶轮及包括该叶轮的离心压缩机，属于离心压缩设备技术领域，所述叶轮包括轮毂和沿轮毂的外周曲面向外延伸的多个叶片，叶片为变厚度叶片，且沿叶片长度方向上的任一流道截面上，叶片高度不小于流道的宽度。本发明叶片为从前缘到尾缘逐渐变厚的叶片或叶片尾部的压力面和吸力面均为光滑流线型曲面并在尾缘处形成较狭窄的流线型叶片尾缘，该叶轮具有较大的流道截面高宽比；以及叶片尾部较厚部分采用空心结构，即压力面薄片和吸力面薄片在尾缘处相交且联合在一起或不相交且不联合在一起，该叶轮具有较大的流道截面高宽比以及较轻的质量和更好的机械强度。本发明叶轮可以工作在较低的比转速下，可适用更小流量的流体压缩。CN108317092ACN108317092A权利要求书1/1页1.一种叶轮，用于离心压缩机中，包括轮毂(11)和沿轮毂(11)的外周曲面(111)向外延伸的多个叶片(12)，相邻叶片和轮毂之间形成流道(13)，流体从设置在叶轮上部的叶轮流体进口(14)沿着轴向流入经设置在叶轮下部的叶轮流体出口(15)朝向径向周侧流出，叶片(12)与旋转方向一致的侧面为压力面(12a)，与旋转方向相背的一面为吸力面(12b)，其特征在于，所述叶片(12)为变厚度叶片，且沿叶片(12)长度方向上的任一流道截面处的叶片高度不小于流道宽度。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)从位于叶轮流体进口(14)处的前缘(123)至位于叶轮流体出口(15)处的尾缘(124)逐渐变厚。3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)为空心结构。4.根据权利要求1至3任一项所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)是由压力面薄片(12-1)和吸力面薄片(12-2)组成的非闭合式空心结构，压力面薄片(12-1)和吸力面薄片(12-2)在尾缘(124)处不相交且不联合在一起。5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)在靠近叶轮流体出口(15)的尾部的压力面(12a)和吸力面(12b)均为光滑流线型曲面，并在位于叶轮流体出口(15)处的尾缘(124)处形成较狭窄的流线型叶片尾缘。6.根据权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)为空心结构。7.根据权利要求1或5或6所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12)是由压力面薄片(12-1)和吸力面薄片(12-2)组成的闭合式空心结构，压力面薄片(12-1)和吸力面薄片(12-2)在尾缘(124)处相交且联合在一起。8.一种离心压缩机，包括外壳(2)、叶轮(1)和转轴(3)，转轴(3)穿过外壳(2)并伸入叶轮中部设有的通孔中固定，其特征在于，所述叶轮(1)为权利要求1至7任一项所述的叶轮。9.根据权利要求8所述的离心压缩机，其特征在于，所述外壳(2)具有用于容置叶轮的主体部(21)、与叶轮的流道相连通并向外延伸放大的扩展部(22)以及与扩展部(22)连接包裹叶轮外侧的护罩部(23)，护罩部(23)与扩展部(22)形成涡卷状的扩压器(24)。2CN108317092A说明书1/6页叶轮及包括该叶轮的离心压缩机技术领域[0001]本发明属于离心压缩设备技术领域，具体涉及一种能够减少能量损失的具有大高宽比流道截面的叶轮及包括该叶轮的离心压缩机。背景技术[0002]离心压缩机是将机械能转变为压力能的一种流体机械，在工业领域中有广泛的应用。离心压缩机的主要部件是高速旋转的离心式叶轮和用于容置叶轮的外壳，外壳向外扩展形成通流面积逐渐增加的扩压器，扩压器与叶轮的相临叶片所形成的流道相连通。高速旋转的离心叶轮对进入叶轮的流道内的流体做功，使流体成为高压高速流体，高压高速流体流出叶轮，进入叶轮外的扩压器内降速扩压，流体的机械能转化为压力能。[0003]为了有效地将机械能转变成流体的压力能，离心压缩机叶轮的转速一般都非常高。衡量离心压缩机叶轮性能的一个重要的无量纲量是比转速Ns，其定义为：[0004][0005]其中，N是物理转速，Q1是叶轮流体进口处流体的体积流量，Δhs是叶轮进出气口流体的等熵焓增。仅当N