涡轮压缩的制造方法
【专利摘要】一种适合用于运送多相混合物的涡轮压缩机(1，11)，所述涡轮压缩机具有带有导向装置(3)的壳体(2)和带有至少一个叶轮(5)的轴(4)，其中涡轮压缩机(1，11)在抽吸侧(6)上具有能由多相混合物穿流的膨胀室(7，12)和设置在下游的收缩室(9，13)。
【专利说明】涡轮压缩机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适合用于运送多相混合物的涡轮压缩机，所述涡轮压缩机具有带有导向装置的壳体和带有至少一个叶轮的轴。
【背景技术】
[0002]也称作为涡轮增压机的涡轮压缩机用于通过传输呈回转脉冲形式的动能来运送流体。在此，被运送的气体在压缩机中被压缩。典型的应用是运送稀有气体，然而在此会出现下述问题:被运送的稀有气体具有气相和液相。但是通常的涡轮压缩机不适合用于运送液滴，因为所述液滴会导致涡轮压缩机的壳体中的腐蚀或者叶轮上的腐蚀。
[0003]为了避免该问题已经提出:将基于离心沉降的分离器集成到涡轮压缩机中。但是，用于附加的分离器的构造耗费是相对高的。此外已确定的是，在使用分离器时也短暂地击穿所谓的液塞(slug)(液体段塞)，使得涡轮压缩机必须至少短暂地运送由气体和液体构成的混合物。所运送的液体能够包括水和油。
[0004]从DE 10 2005 003 037 Al中已知一种用于从气态介质中分离液体颗粒的分离设备。从DE 41 19 794 Al中已知一种用于分离包含在内燃机的吸入空气中的油组分的设备。从DE 195 15 352 Al中已知一种用于从排气流中分离颗粒的设备。
【发明内容】
[0005]因此，本发明基于如下目的:提出一种涡轮压缩机，所述涡轮压缩机适合用于运送包含在气体中的液滴。
[0006]为了实现该目的，根据本发明，在一开始提到的类型的涡轮压缩机中提出:所述涡轮压缩机在抽吸侧具有能由多相混合物穿流的膨胀室和设置在下游的收缩室。
[0007]本发明基于下述知识:借助于设置在吸入区域中的膨胀室和从属的收缩室能够引起多相混合物的均匀化，其中形成液相的细微的小滴，所述细微的小滴能够由涡轮压缩机运送。在膨胀室中发生突然的膨胀，在通过后续的收缩室时，形成允许运送的细微的小滴。以该方式能够提高所允许的液相份额。
[0008]在根据本发明的涡轮机压缩机中优选的是:膨胀室和收缩室设置在涡轮压缩机的吸入接管的上游。这两个室因此能够构成为单独的设备，所述设备设置或安置在涡轮压缩机的抽吸侧上。然而替选地，也能够提出:膨胀室和收缩室设置在涡轮压缩机的吸入接管中。在该设计方案中，这两个室集成到涡轮压缩机中、即集成到涡轮压缩机的吸入接管中，由此得到尤其紧凑的结构类型。
[0009]如果膨胀室具有在流动方向上锥形地增大的部段，那么能够进一步改进根据本发明的涡轮压缩机。这种几何结构上的设计方案引起摩擦损失的降低。在根据本发明的涡轮压缩机中能够以类似的方式提出:收缩室在流动方向上具有锥形地渐缩的部段。通过该措施也降低了流动损失。特别地，收缩室能够构成为文丘里喷嘴，在所述文丘里喷嘴中由于体积减少而发生压力提闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面根据实施例参考附图阐述本发明。
[0011]附图是示意性的视图并且示出:
[0012]图1示出根据本发明的涡轮压缩机的第一实施例；和
[0013]图2示出根据本发明的涡轮压缩机的第二实施例。
【具体实施方式】
[0014]在图1中示出的涡轮压缩机I包括示意地示出的壳体2，所述壳体具有导向装置3以及带有叶轮5的轴4。轴4具有多个在轴向上依次设置的叶轮，由于概览的原因仅示出叶轮5。
[0015]当借助涡轮压缩机I运送包含气相还有液相的多相混合物时，出现下述情况:尽管存在设置在上游的分离器但是液体段塞还是被吸入，所述液体段塞对涡轮压缩机I的部件具有不利的影响。因此，涡轮压缩机I在抽吸侧6具有膨胀室7，所述膨胀室具有比通入其中的管道8更大的横截面。当被运送的介质经由管道8流入到膨胀室7中时，发生膨胀。收缩室9连接所述膨胀室7上，所述收缩室具有比膨胀室7更小的横截面。与此相应地，沿箭头10的方向流动的流体在收缩室9中再次被压缩。
[0016]由于在膨胀室7中突然出现的流的膨胀和在设置在下游的收缩室9中出现的流的突然的收缩而形成细微的小滴。以该方式必要时将包含在多相混合物中的不均匀分布的液体段塞均匀化，这就是说，缩小小滴的尺寸并且形成均匀分布的小滴。气体液体混合物中的均匀分布的小滴能够容易地通过压缩机，而不出现腐蚀。与此相应地，在基本上以气态形式存在的多相混合物中能够允许更高的液体份额，这此外对于在水下的使用是必需的。串联分离器能够设置在涡轮压缩机I的上游。实验得出:通过膨胀室与收缩室的组合能够实现至少70%的液相的小滴份额。
[0017]图2示出涡轮压缩机11的第二实施例，所述涡轮压缩机类似于在图1中示出的涡轮压缩机I构造。因此，对于相符的部件应用与在第一实施例中相同的附图标记。
[0018]与第一实施例相符，涡轮压缩机11包括壳体2，所述壳体具有导向装置3和带有至少一个叶轮5的轴4。
[0019]在涡轮压缩机11中，膨胀室12构成为，使得其具有在通过箭头10示出的流动方向上锥形地增大的部段。在膨胀室12的这种设计方案中，与第一实施例的膨胀室7相比流动损失更小。设置在膨胀室12下游的收缩室13以类似的方式构成为，使得其具有在流动方向上锥形地渐缩的部段。通过膨胀室12与设置在下游的收缩室13的组合引起流动介质的突然的膨胀，接着是流动介质的突然的收缩，由此得到包含在气相中的液体小滴的所期望的均匀的形成和分布。与此相应地，在抽吸侧6上入流的流体具有精细地分布的小滴，所述小滴能够容易地通过涡轮压缩机11的压缩机级。
【权利要求】
1.一种适合用于运送多相混合物的涡轮压缩机(1，11)，所述涡轮压缩机具有带有导向装置⑶的壳体⑵和带有至少一个叶轮(5)的轴(4)， 其特征在于，所述涡轮压缩机(1，11)在抽吸侧(6)上具有能由所述多相混合物穿流的膨胀室(7，12)和设置在下游的收缩室(9，13)，其中所述收缩室(9，13)从属性地跟随所述膨胀室(7，12)。
2.根据权利要求1所述的涡轮压缩机， 其特征在于， 所述膨胀室(7，12)和所述收缩室(9，13)设置在所述涡轮压缩机(1，11)的吸入接管的上游。
3.根据权利要求1所述的涡轮压缩机， 其特征在于， 所述膨胀室(7，12)和所述收缩室(9，13)设置在所述涡轮压缩机(1，11)的吸入接管中。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的涡轮压缩机， 其特征在于， 所述膨胀室(12)具有在流动方向上锥形地增大的部段。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的涡轮压缩机， 其特征在于， 所述收缩室(13)具有在流动方向上锥形地渐缩的部段。
6.根据上述权利要求中的任一项所述的涡轮压缩机， 其特征在于， 所述收缩室构成为文丘里喷嘴。
【文档编号】F02B33/44GK104160128SQ201380011827
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】海迪·马格达林斯基 申请人:西门子公司