一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械.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CN108194391A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201711455226.0F04D29/58(2006.01)(22)申请日2017.12.28F04D29/00(2006.01)(71)申请人大连理工大学地址124221辽宁省盘锦市辽东湾新区大工路2号(72)发明人游奎陈泽文张向锋钟喆马彩华张芳朱玲孙守林马洪钢刘心田徐华韩方鑫王绍军何世文崔风路(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人陈玲玉(51)Int.Cl.F04D25/08(2006.01)F04D29/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械(57)摘要一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，其空心叶轮叶片一端与空心圆环相连接，另一端固定安装在压缩机体壁内侧，叶片中空通路与压缩机体壁外侧相连通；压缩机体壁外侧设置冷却液驱动叶片，体壁两端连接于轴承的内环；轴承外环由固定支撑连接件相连接，其与压缩机体壁外侧的空间及空心叶轮中充满着冷却液，并与外接冷却器相连通。当压缩机工作时，冷却液驱动叶片驱动冷却液在空心叶轮与外接冷却器之间进行循环，对叶轮核心部件进行着良好的冷却作用。空心叶轮可以多级串联使用，每一级的冷却系统各自独立工作。本发明结构巧妙，对压缩机核心叶轮部件冷却效果良好，使叶轮叶片在高温高压等苛刻工作条件下仍然保持良好的工作性能，应用前景良好。CN108194391ACN108194391A权利要求书1/1页1.一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，其特征在于，该压缩机主体的体壁(4)为回转体结构，该压缩机包括目标个数的叶轮，压缩机的每个叶轮叶片为空心叶轮叶片(1)，每片叶片的一端与空心圆环相连通，另一端固定于压缩机主体的体壁上，且叶片的中空部分与压缩机体壁外侧与压缩机外壳(7)之间的冷却液充满空间(5)相连通；压缩机主体两端分别通过固定支撑轴承(10)连接于压缩机外壳(7)上，其中压缩机主体两端固定支撑轴承的外环(8)通过固定连接件与压缩机外壳(7)连接，形成压缩机的安装支撑部分；压缩机主体两端连接于固定支撑轴承的内环(11)上，由压缩机主体体壁外侧的驱动机构(15)驱动，与空心叶轮叶片共同构成压缩机的旋转过流部分；在冷却液充满空间(5)内，每两个叶轮之间的相对位置设置用于冷却液隔离的间隔板(16)，间隔板(16)一端固定于压缩机外壳(7)内壁上，另一端通过轴承与压缩机主体的外壁连接，用以保证流经每个叶轮的冷却液相互独立；冷却液与外接冷却器相连通。2.根据权利要求1所述的一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，其特征还在于，每两个间隔板之间的压缩机主体体壁外侧固定设置冷却液驱动叶片(3)，当旋转过流部分转动时，冷却液驱动叶片同时转动。3.根据权利要求或1或2所述的一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，其特征还在于，压缩机主体的入口端、出口端位于同一轴线上，且出口端的口径小于入口端的口径，压缩机出口端通过出口支撑连接件(13)连接支撑轴承的内环，从而压缩机过流部分内部流场情况是：压缩机主体前半段是泵内部流场的低压区，压缩机主体后半段是泵内部流场的高压区。4.根据权利要求3所述的一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，其特征还在于，多个空心叶轮多级设置，顺次排列于压缩机主体内部，其叶轮直径沿进口至出口的顺序逐级减小。2CN108194391A说明书1/3页一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械技术领域[0001]本发明属于流体机械领域，涉及一种空心叶轮附壁整体转动的流体压缩机械，便于叶轮的高效冷却处理，适用于高温流体的压缩和输送。背景技术[0002]对于高温流体的压缩处理及输送等操作，一向是工业及制造业上的重要难题。因为处于高温高压工作环境下的叶轮叶片通常承载着极高的压力与载荷，必须在高温高速条件下还保持良好的结构强度，且叶轮部件处于高速运转状态中，对于其冷却处理也极为困难，这些苛刻的要求对于材料工业、制造业均是十分困难的事情。例如，常见的燃气轮机叶轮核心部件的制造通常均属于国家级高度机密技术，只有极少数的国家才能够掌握燃气轮机、航空发动机的全部制造技术，航空发动机也被誉为工业皇冠上的明珠，足见其制造的困难程度。[0003]本发明提出一种创新性的高温流体压缩处理机械设计和技术，其中的关键中空叶轮部件附着安装于压缩机械主体的体壁上，且随压缩机械主体一起整体旋转，此设计与创造具有特殊的优势和特点。首先，本发明的中空叶轮附壁安装和整体旋转，无中心轴，因此，本发明的叶轮制造可以不必受到中心轴尺寸结构与空间的限制，便于叶轮的制造，从而叶轮可以具有相对更为优良的结构强度。其次，本发明的中空叶轮附