[发明专利]一种用于减弱离心压缩机叶顶泄漏流的进口导叶及调节方法

说明书

本发明公开了一种用于减弱离心压缩机叶顶泄漏流的进口导叶及调节方法，包括均能够旋转的主导叶和附加导叶；附加导叶安装于离心压缩机进气道的周闭上；附加导叶有靠近叶顶部分和靠近叶根部分的两部分构成；附加导叶的高度与主导叶的高度关系为：0.02≤a1/b≤0.3，0.02≤a2/b≤0.3，其中a1为靠近叶顶部分的附加导叶的高度，a2为靠近叶根部分的附加导叶的高度，b为主导叶的高度。本发明利用局部添加附加导叶的方法对半开式离心压缩机叶轮叶顶区域流动进行局部调节，易于实现。本发明通过对叶顶泄漏流施加影响，从而改善叶轮流动状态，可以有效提升压缩机性能。本发明相较于已有的进口导叶调节方法，只增加了附加导叶，改动较小，易于推广。

技术领域

本发明属于离心压缩机技术领域，涉及一种用于减弱离心压缩机叶顶泄漏流的进口导叶及调节方法。

背景技术

离心压缩机因其可靠性高、体积小、重量轻等诸多优点在航空航天、能源动力、石油化工及冶金等行业占有重要地位。在实际应用时，离心压缩机往往不是运行在某一特定的工况点而是运行在一定流量范围内，离心压缩机稳定运行工况范围是评价压缩机性能的一项重要指标。为了达到使离心压缩机在整个运行工况内具有较高的经济性和拓宽离心压缩机稳定运行工况的目的，其中可调进口导叶调节是改变进气的角度来实现工况调节，这种调节方式具有结构简单、经济性高、调节过程不需要停机的优点。

半开式离心压缩机由于其兼具开式和闭式离心压缩机的优点，所以应用范围更广。但是由于半开式离心压缩机的叶轮与轮盖存在间隙，在运行过程中不可避免会产生叶顶间隙泄漏流，叶顶泄漏流加剧了流道内流动的复杂性，影响离心压缩机的效率和压比，并对压缩机的稳定运行产生重要影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于减弱离心压缩机叶顶泄漏流的进口导叶及调节方法，为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于减弱离心压缩机叶顶泄漏流的进口导叶，包括均能够旋转的主导叶和附加导叶；附加导叶安装于离心压缩机进气道的周壁上；附加导叶有靠近叶顶部分和靠近叶根部分的两部分构成；附加导叶的高度与主导叶的高度关系为：0.02≤a1/b≤0.3，0.02≤a2/b≤0.3，其中a1为靠近叶顶部分的附加导叶的高度，a2为靠近叶根部分的附加导叶的高度，b为主导叶的高度。

本发明进一步的改进在于：

附加导叶和主导叶的叶片数不少于5个。

一种利用进口导叶减弱离心压缩机叶顶泄漏流的调节方法，包括以下步骤：

当需要对运行状态进行调节时，分别转动主导叶和附加导叶；当流量小于设计流量时，附加导叶上部分与主导叶旋转角度相同，下部分顺叶轮旋转方向转动；当流量大于等于设计流量时，附加导叶下部分转动与主导叶相同的角度，上部分与主导叶转动相同的方向，与主导叶相差25°~40°；

其进一步的改进在于：

附加导叶转动角度在-90°~90°之间，当附加导叶转动角度与叶轮旋转方向相反时角度为负值，反之为正值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

离心压缩机叶顶附近的泄漏流主要是由叶片压力面与吸力面静压差的驱动，叶片表面静压与进口气流的静压密切相关，因此可以通过改进进口导叶形式来改变进口气流静压值，进而减小叶片表面静压差达到减弱叶顶泄漏流提升压缩机性能的目的。本发明利用局部添加附加导叶的方法对半开式离心压缩机叶轮叶顶区域流动进行局部调节，易于实现。本发明通过对叶顶泄漏流施加影响，从而改善叶轮流动状态，可以有效提升压缩机性能。本发明相较于已有的进口导叶调节方法，只增加了附加导叶，改动较小，易于推广。最后，本发明附加导叶结构简单，加工方便，成本较低。

附图说明

图1是本发明一个实施例的示意图；