[发明专利]用于径流式涡轮机的中间隔板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于径流式涡轮机的中间隔板和带有具有该中间隔板的压缩机级的径流式涡轮机。

背景技术

径流式涡轮机例如为多级的单轴径流式压缩机，所述单轴径流式压缩机的单级作为用于过程气体的流动引导的组件而具有由轴驱动的叶轮、径向扩散道、转向通道以及回流通道。过程气体首先流过叶轮，其中过程气体沿轴向方向进入到叶轮中并且在径向方向上向外地从叶轮中排出。在扩散道中进行静压的提高，所述扩散道径向地连接到叶轮上并且被过程气体从内向外通流。在多级的径流式压缩机中，过程气体流过多个径流式压缩机级，所述径流式压缩机级沿轴向彼此连续地设置在轴上并且分别具有叶轮和扩散道。此外，在径流式压缩机级中的每个中，在扩散道之后径向地朝着轴的方向引回气流，以便进入到随后的径流式压缩机级的叶轮中。借助将过程气体流动方向从径向向外转向径向向内的转向通道来完成回流。在径向方向上延伸的回流通道在下游连接到转向通道上，以便将过程气体流输送给设置在下游的叶轮的入口。在流过最后的径流式压缩机级之后，过程气体流入到螺旋壳体中，所述螺旋壳体连接到最后的径流式压缩机级上，并且在所述螺旋壳体上连接有径流式压缩机接管，过程气体穿过所述径流式压缩机接管流出。已知的是，从主流中引出过程气体的一部分，以便获取例如用于冷却马达或者用于冷却磁性轴承的冷却气体。

然而此外，从过程气体的主流中提取部分气体流具有下述缺点：因为部分气体流例如具有过高的湿气含量，所以在许多情况下，部分气体流的质量在纯度要求方面是不够的。这可能导致由部分气体流接触的构件的损伤，由此径流式涡轮压缩机的维护周期很短。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于径流式涡轮机的中间隔板和具有该中间隔板的径流式涡轮机，其中该径流式涡轮机能够可靠地运行。

根据本发明提出一种用于径流式涡轮机的中间隔板，所述径流式涡轮机具有：径向扩散通道，所述径向扩散通道的主通流方向径向从内向外地延伸；转向通道，所述转向通道在径向扩散通道的下游连接到径向扩散通道上，并且所述转向通道的主通流方向从径向向外转向径向向内；以及回流通道，所述回流通道在转向通道的下游连接到转向通道上，并且所述回流通道的主通流方向径向从外向内地延伸。中间隔板具有第一外表面区段，所述第一外表面区段凸形地成型，以界定转向通道。此外，在中间隔板中设有通到转向通道中的至少一个废气导出通道，使得当主通流在转向通道中具有固态的或者液态的小颗粒时，作为主通流的小颗粒少的气体的废气能够穿过废气导出通道从所述主通流中导出。此外，根据本发明，实现一种具有竖直设置的旋转轴线的径流式涡轮机，其中径流式涡轮机的主流动方向从上向下延伸并且径流式涡轮机具有带有中间隔板的压缩机级。

有利地，本发明在径流式涡轮机中实现从在径流式涡轮机的径流式扩散道级的环形腔中的可能载有颗粒和/或载有水滴的过程气体流中提取干燥且干净的部分气体流。根据本发明，这尤其基于中间隔板的第一外表面区段的凸形的形状和基于转向通道和其开口的根据本发明的特别的布置来实现。本发明基于下述思想：将在转向通道中的部分气体流的提取位置设置在最大流动转向的区域中，即设置在转向通道的内弯曲部中。例如污物颗粒或者小水滴的固态或者液态的小颗粒能够由于其惯性而不完全跟随气体流的转向。

根据本发明的一种实施形式，中间隔板借助第二外表面区段来界定径向扩散通道，并且借助第三外表面区段界定回流通道，其中第一外表面区段关于主通流方向而设置在第二和第三外表面区段之间。在本发明的该实施形式中，可有利地由中间隔板作为一体式的部件来提供径向扩散通道的、转向通道的和回流通道的内边界，废气导出通道的开口区段以及连接到开口区段上的区段集成地设置在所述部件中。

根据本发明的一种实施形式，废气导出通道在第一外表面区段和第三外表面区段之间的过渡区域中通到转向通道中。在该实施形式中有利的是，能够将废气作为主通流的小颗粒少的气体而尤其有效地从所述主通流中通过废气导出通道导出。有利地起作用的是，在运行中，过程气体流在回流通道附近以已经大的转向角度转向，使得特别少的固态或者液态的小颗粒来到废气导出通道的开口附近，因为固态或者液态的小颗粒不能够完全跟随气流的转向。另一优点为，当在具有竖直的旋转轴线和从上至下延伸的主流动方向的径流式涡轮机中使用中间隔板时，固态或者液态的小颗粒由于重力而从废气导出通道的开口中去除或者说不到达开口，由此提高废气的纯度。