径流式压缩机级的制作方法_2

文档序号:9628594阅读:来源:国知局
离开边缘17之间在叶轮叶片11的径向外部处延伸有相应叶轮叶片11的面向定子12的外面18。叶轮叶片11的外面18接近定子12并且用于相对于定子12进行密封。这种叶轮10 (即在其中叶轮叶片11的外面18间接接近定子12)不具有围带并且还被称为敞开式叶轮。
[0026]根据图1,在叶轮10下游定位有定子侧的扩散器19。该扩散器19包括多个定子侧的引导叶片20。扩散器19的定子侧的引导叶片20定位在由定子12限制的扩散器流通道21中,其中扩散器19的定子侧的引导叶片20中的每个包括流进入边缘22和流离开边缘23。在相应的定子侧的引导叶片20的流进入边缘22和流离开边缘23之间延伸有相应的引导叶片的吸力侧24和压力侧25。
[0027]在叶轮流通道13 (叶轮10的转子侧的叶轮叶片11定位在该叶轮流通道中)和扩散器流通道21 (扩散器19的定子侧的引导叶片20定位在该扩散器流通道中)之间延伸有中间流通道26,在径流式压缩机级中压缩的介质可从叶轮10开始在朝向扩散器19的方向上流动通过该中间流通道。根据图1,在叶轮10的背侧27和定子12之间构造有轮侧部空间28,其中根据图1该轮侧部空间28通过缝隙34与中间流通道26联结。
[0028]径流式压缩机级的上面参考图1所描述的细节属于现有技术。本发明现在涉及径流式压缩机级的这样的细节,即借助于其可减少可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险。
[0029]按照本发明的第一方面(见图1、图2)提出,缝隙34(该缝隙构造在叶轮10的下游的背侧27的外边缘35和相对而置的定子12的内边缘36之间并且通过该缝隙使轮侧部空间28与中间流通道26联结)通过密封件37密封。
[0030]因此,密封件37密封轮侧部空间28与在叶轮10和扩散器19之间伸延的中间流通道26隔开。为此在图1的实施例中使用蜂窝状的密封件37,其由定子12支撑并且与叶轮10的下游的背侧27的外边缘35相对而置。通过这样密封缝隙34并且由此相对于中间流通道26密封轮侧部空间28可降低可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险。
[0031]在图2中示出了按照本发明的第一方面的径流式压缩机级的设计方案,其与图1的实施例的不同在于密封件37的具体的设计方案。因此在图2中没有使用蜂窝状密封件,相反地在图2的实施例中密封件构造为唇式密封件,在其中因此密封唇38贴靠在叶轮10的下游的背侧27的外边缘35处。图2的密封元件37可例如为触擦式密封件(Anstreifdichtung)或接触式密封件或刷式密封件。
[0032]在图3和4中示出了按照本发明的第二方面的径流式压缩机级。根据本发明的第二方面提出,通过其使轮侧部空间28与中间流通道26联结的缝隙34在周向方向上来看具有变化的缝隙尺寸。为此,定子12的与叶轮10的下游的背侧27的外边缘35相对而置的内边缘36 ‘根据图4的划成虚线的走向波形地勾画轮廓,从而因此在周向方向上来看在定子12的内边缘36 ‘和叶轮10的下游的背侧27的外边缘35之间的间距不是恒定的,而相反地为变化的。
[0033]缝隙34的在周向方向上变化的缝隙尺寸优选地通过定子12的内边缘36 ‘的波形的轮廓连续变化,即不是阶梯形地变化。
[0034]按照本发明的第一方面和按照本发明的第二方面的上述措施是两者择一的方案,因此这些措施没有彼此组合使用。
[0035]按照本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案设置成(见图5),扩散器19的所有定子侧的引导叶片20的所有流进入边缘22位于第一圆形轮廓29上。
[0036]在此,扩散器19的定子侧的引导叶片20的流进入边缘22如此地位于第一圆形轮廓29上,即使得所有定子侧的引导叶片20的流进入边缘22相对于相应相邻的引导叶片20的流进入边缘22具有相同的间距。因此扩散器19的在扩散器流通道21的周向方向上来看并排定位的引导叶片20的流进入边缘22在周向方向上来看相同地分布,以使位于第一圆形轮廓29上的全部的流进入边缘22相对于相邻的流进入边缘22因此具有相同的周向间距。
[0037]此外,按照本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案设置成,扩散器19的定子侧的引导叶片20的流离开边缘23位于第二圆形轮廓30上。
[0038]在此,扩散器19的定子侧的引导叶片20的流离开边缘23如此位于第二圆形轮廓30上,即使得在扩散器流通道21的至少一个第一周向位置处定位在该处的相应的定子侧的引导叶片20的流离开边缘23相对于至少一个相邻的引导叶片20的流离开边缘与在扩散器流通道21的第二周向位置处相比具有不同的间距。
[0039]因此,在流离开边缘23的区域中在扩散器流通道21的周向方向上来看没有设置流离开边缘23的均匀分布,相反地优选地在第一周向位置处取消全部位于第二圆形轮廓30上的流离开边缘23的均匀分布,以便因此降低可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险。
[0040]按照本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案在第一极端情况下可行的是,仅仅在扩散器流通道21的唯一的周向位置处相应的流离开边缘23相对于分别相邻的流离开边缘23具有不同的间距,反之在其它的周向位置处流离开边缘23在其周向位置方面均匀分布。
[0041]同样,按照本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案在第二极端情况下可行的是,在扩散器流通道21的所有的周向位置处流离开边缘23相对于相应相邻的流离开边缘23分别具有不同的间距。
[0042]在扩散器流通道21的第二周向位置处,扩散器19的相应的定子侧的引导叶片20优选地全部具有相同的第二步距角(Staffelungswinkel)。
[0043]反之定位在该第一周向位置或每个第一周向位置处的定子侧的引导叶片20优选地具有第一步距角,该第一步距角与第二步距角有偏差,尤其偏差了 ±10°、优选±7°,特别优选地± 5 °,最优选地偏差± 3 °。
[0044]因此,按照本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案提出,为了降低可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险,优选地在取消或中断在其它情况下在扩散器流通道21的周向方向上来看均匀分布的流离开边缘23的情况下,使扩散器19的选取的定子侧的引导叶片20的流离开边缘23在周向方向上错位。
[0045]在极端情况下,扩散器19的所有定子侧的引导叶片20的流离开边缘23可相对于相应相邻的流离开边缘23具有不同的间距。
[0046]如可由图5得知的那样,流离开边缘23 ‘ ‘(参见在图5中右边的引导叶片的划成虚线的走向)可在朝向相应相邻的引导叶片20的压力侧25的方向上或流离开边缘23‘(参见在图5中左边的引导叶片的划成虚线的走向)可在朝向相应的相邻的引导叶片20的吸力侧24的方向上在周向方向上移位,更确切地说以这样的方式,即使得一如既往地所有的流离开边缘23位于第二圆形轮廓30上。
[0047]这相应于在选取的周向位置处扩散器19的定子侧的引导叶片20的步距角的变化。在扩散器19的选取的第二周向位置处,相应的定子侧的引导叶片20具有不同的步距角。
[0048]这样的选取的引导叶片20(即其相比于其余的定子侧的引导叶片20具有不同的步距角)的特征在于,其步距角与扩散器19的其余的引导叶片20的步距角偏差尤其±10°,特别优选地±5°。
[0049]通过本发明的第一方面和/或第二方面的第一有利的改进方案的上述措施可以不均匀的周向间距在限定的周向位置处施加稍微更高或稍微更低的负载到扩散器19的引导叶片20上。因此可进一步降低可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险。
[0050]按照本发明的第一方面和/或第二方面的第二有利的改进方案(参见图6),为了降低可导致敞开式叶轮的异步激励的不稳定的流现象的危险提出,不仅扩散器19的
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