多级离心压缩机及其返回通道制造技术

本发明专利技术中，在多级离心压缩机（10）中，在一根旋转轴（8）上固定安装多个离心叶轮（1a～1e），构成多级叶轮。在各叶轮的下游按顺序设置扩散器（2a～2e）以及返回通道（3a～3d），将这些离心叶轮以及扩散器、返回通道收容在压缩机壳体（6）。返回通道是具有在圆周方向隔开间隔配置的多个翼片（3f～3i）的返回通道，至少被设置两级。使翼片的出口角度（β3f～β3i）随着向下游级前进而单调增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多级离心形压缩机及其返回通道，尤其涉及在一根轴上安装了多个叶轮的一轴多级型的多级离心压缩机及其返回通道。
技术介绍
以往的多级流体机械的例子被记载在专利文献I。在该公报记载的多级泵中，为了在部分流量区域以外得到高效率，在部分流量区域得到良好的H-Q特性，而使设置在返回流路上的返回引导叶片的后缘位于与叶轮的叶片的前缘相比的旋转轴的径方向外侧。再有，将从返回引导叶片的后缘向旋转轴延伸的整流板设置在返回引导叶片的一部分上。另外，在以往的多级离心压缩机中，谋求提高返回流路中的性能的例子记载在专利文献2、3。在专利文献2记载的多级离心压缩机中，为使返回翼片的前缘部以及后缘部形状与流动吻合，而使宽度方向(轴方向)中央部的叶片角在前缘部产生，在后缘部向叶轮的反旋转方向倾斜。另外，在专利文献3的离心压缩机中，在返回流路的上游侧配设可动返回翼片，在其下游侧配设固定返回翼片。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-330878号公报专利文献2:日本特开平9-203394号公报专利文献3:日本特开平8-200289号公报在工艺用离心压缩机那样的离心形压缩机中，大多要求高效率和宽的工作范围。在与该要求相应地由多级的离心压缩机构成离心型压缩机的情况下，设计成各级以规格点的流量达到最高效率。因此，若以规格点以外的流量运转，则在各级的流动的匹配产生偏差。针对该匹配的偏差，使用图3以及图4所示的多级压缩机的特性线图，进行下述说明。图3表示多级压缩机的初级压缩机的特性，图4表示多级压缩机的最终级压缩机的特性。压缩机的小流量侧的运转界限由喘振的产生决定。而大流量侧的运转界限由阻塞的产生决定。因此，在现实的压缩机的运转中，在使产生喘振的点为喘振点Ps，使此时的流量为Qs，使产生阻塞的点为阻塞点Pc，使此时的流量为Qc时，将从该Qs到Qc的流量范围作为工作范围WR来运转。在工作范围的中间，存在也是设计点的规格点Pltes,以该规格点Plles的流量Qltes为界，将从喘振流量Qs到规格点流量Qlles的流量范围称为喘振裕度SM，将从阻塞流量Qc到规格点流量Qltes的流量范围称为阻塞裕度CM。在使初级压缩机以规格点流量Qltes(体积流量比=1.0)运转的情况下，最终级压缩机也以规格点流量Qlles运转。与此相对，若为了使流量增大而使初级压缩机的流量增加到大流量点A的流量，则初级压缩机的压力头H成为Ha，比规格点PDes的压力头HDes低。也就是说，与在规格点Pltes运转时相比，因为工作气体未被压缩，所以，就下游级的叶轮而言，在为更大的体积流量比时运转。其结果为，最终级压缩机与初级压缩机相比，按体积流量比来说，在大流量侧的运转点A’运转。也就是说，成为从规格点流量Qlles的偏差大时的运转。与之相反，因为若初级压缩机在与规格点Plles相比为小流量侧的运转点B运转，则压力头H比规格点Pltes的压力头Hlles高(Hb)，所以，气体被进一步压缩，下一级以后的压缩机中，在体积流量比更小的运转点运转。例如，在最终级，在靠近喘振点Ps的小流量侧的运转点B’运转。如上面说明的那样，多级压缩机的工作范围大大地依存于下游级的压缩机，尤其是最终级的压缩机的工作范围。因此，为了得到工作范围宽的多级压缩机，需要越在压缩机的下游级侧，越将工作范围扩大。但是，仅通过叶轮来扩大工作范围存在界限，所以，这成为多级离心压缩机的制约。上述专利文献I记载的是改善多级泵的返回流路，但是，虽然谋求了部分流量区域的稳定性的改善，但是，因为不是多级离心压缩机，所以，在各级通过的体积流量大致相同。因此，没有考虑构成多级的各级的叶轮的工作流量的差异。在上述专利文献2、3记载的多级离心压缩机中，因为使返回流路中的返回翼片与在该返回流路流动的气体的流动相匹配，所以，能够期望提高效率，但是，为与向返回流路流入的气体的流动相匹配，需要大量的劳力和正确的知识。而且，各级的结构复杂，加工工时增加，控制也变得复杂。本专利技术是鉴于上述以往技术的问题做出的专利技术，其目的在于，在多级离心压缩机中，不牺牲效率，作为压缩机整体为高效率且比以往更宽的工作范围。本专利技术的其它目的是通过简单的结构，实现上述目的。
技术实现思路
实现上述目的的本专利技术的特征在于，是一种在一根旋转轴上固定安装多个离心叶轮，构成多级叶轮，在各叶轮的下游按顺序形成扩散器以及返回通道，具备收容这些离心叶轮以及扩散器、返回通道的壳体的多级离心压缩机，上述返回通道具有在圆周方向隔开间隔配置的多个翼片，使上述翼片的出口角度随着向下游级前进而单调增加。而且，在该特征中，可以是越是下游级的上述叶轮，叶轮的出口中的从半径方向开始的叶片角度越大。实现上述目的的本专利技术的其它特征在于，是一种在一根旋转轴上固定安装多个离心叶轮，构成多级叶轮，在各叶轮的下游按顺序设置扩散器以及返回通道，具备收容这些离心叶轮以及扩散器、返回通道的壳体，通过在该壳体内形成多个吸入流路，构成多个压缩机组的多级离心压缩机，在上述多个压缩机组中的至少一个压缩机组中，上述返回通道是具有在圆周方向隔开间隔配置的多个翼片的返回通道，至少被设置两级，使上述翼片的出口角度随着向下游级前进而单调增加。而且，在该特征中，可以是在上述各组内，越是下游级的上述叶轮，叶轮的出口中的从半径方向开始的叶片角度越大。为了实现上述目的的本专利技术另外的其它特征在于，是一种用于在一轴上安装了多根叶轮的多级离心压缩机的至少多级，在形成于相向的平板间的流路内，在圆周方向隔开间隔安装多个翼片而构成的返回通道，就以半径方向为基准的上述多个翼片的出口角度而言，用于上游级的翼片与用于下游级的翼片相同或比它小。而且，在该特征中，可以是上述翼片的出口叶片角度在最上游级的返回通道中实质上为O度。专利技术效果根据本专利技术，因为多级离心压缩机所具备的返回通道的翼片的出口角度越是在下游级压缩机越大，所以，作为压缩机整体，能够实现高效率且比以往更宽的工作范围。另外，因为仅设定翼片出口角度，所以，能够以简单的结构，使作为压缩机整体的效率为高效率，另外，能够实现比以往更宽的工作范围。附图说明图1是有关本专利技术的多级离心压缩机的一实施例的纵剖视图。图2是将图1所示的多级离心压缩机的返回通道部以P向视重叠描绘的图。图3是说明多级压缩机的初级的特性的图。图4是说明多级压缩机的最终级的特性的图。图5是表示有关本专利技术的返回通道所具有的翼片的出口角度的一例的曲线图。图6是表示有关本专利技术的返回通道所具有的翼片的出口角度的其它例的曲线图。图7是表示有关本专利技术的返回通道所具有的翼片的出口角度的另外其它的例的曲线图。图8是表示有关本专利技术的返回通道所具有的翼片的出口角度的另外其它的例的曲线图。具体实施例方式下面，使 用附图，说明有关本专利技术的多级离心压缩机及其使用的返回通道。图1中通过纵剖视图表示有关本专利技术的多级离心压缩机10的一实施例。另外，图2中，将图1所示的多级离心压缩机10所具备的返回通道部3以P向视重叠描绘来表示。在多级离心压缩机10中，在一根旋转轴8上固定安装着多个叶轮Ia le，在各叶轮Ia Ie的下游配置扩散器2a 2e。在除最终级以外的各级的扩散器2a 2d的下游配置使扩散器2a 2d和下一级的叶轮Ib Ie相连的返回通道3a 3d。叶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.18 JP 2010-2335761.一种多级离心压缩机，所述多级离心压缩机在一根旋转轴上固定安装多个离心叶轮，构成多级叶轮，在各叶轮的下游按顺序形成扩散器以及返回通道，具备收容这些离心叶轮以及扩散器、返回通道的壳体，其特征在于，上述返回通道具有在圆周方向隔开间隔配置的多个翼片，使上述翼片的出口角度随着向下游级前进而单调增加。2.如权利要求1所述的多级离心压缩机，其特征在于，越是下游级的上述叶轮，叶轮的出口中的从半径方向开始的叶片角度越大。3.一种多级离心压缩机，所述多级离心压缩机在一根旋转轴上固定安装多个离心叶轮，构成多级叶轮，在各叶轮的下游按顺序设置扩散器以及返回通道，具备收容这些离心叶轮以及扩散器、返回通道的壳体，通过在该壳体内形成多个吸入流...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林博美，西田秀夫，杉村和之，八木学，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：
国别省市：