[发明专利]一种进气畸变约束装置及具有该装置的离心压缩机

说明书

一种进气畸变约束装置及具有该装置的离心压缩机，涉及离心压缩机进气气流整流装置技术领域，包括导流管，导流管的内腔沿其导流方向设置有用以将紊乱气流进行整流的稳流板。本发明解决了传统技术中的紧凑系统中引入至离心式压气机的进气气流，造成压气机的效率衰减和加剧轴系波动；以及通过设置复杂的部件，造成构建复杂，成本高，更甚者提高压缩机运行故障率的问题。

技术领域

本发明涉及离心压缩机进气气流整流装置技术领域，具体涉及一种进气畸变约束装置及具有该装置的离心压缩机。

背景技术

随着工业技术的发展，特定场合对高增压气体的需求越来越多，并且离心式压缩机因为其优越的性能和环保特性比螺杆、涡旋等形式的压缩机得到了更多的青睐。为了获得较高的气体增压度很多场合都采用了顺序串联二级增压甚至多级增压的结构形式。而在增压的结构中绝大多数的结构又都采用了离心式压缩机形式；其中一个合格的离心压缩机，应当满足的最基本的条件便是，两级压缩机之间形成稳态气流，保证高压级压缩机的效率在不衰减的状态下，使其稳定输出。

在市面中，在涡轮增压器领域一般采用的多是单级的离心压缩机，即使是涡轮增压器两级增压领域，二级增压器入口的进气管也会是比较长而且不会存在剧烈折转的情况，涡轮增压器空气的入口一般具有一段平缓过渡的导流管，而且长度一般也会比较长,例如像汽车领域的涡轮增压器一般会有的导流管，并且该导流管的长度在1米上，且该导流管排布比较顺畅，使得气流在一段比较长的平缓管道中流动，通过1米的导流管对不稳定的气流进行整流，使得气流态状都比较稳定。

但是随着技术的创新进步，提高了对空间的合理利用，使设备小型化生产，使得对复杂的系统进行紧凑布置，这便使得原有的导流管由于其长度所带来的整流作用，使得无法满足该紧凑系统的生产需求。

于是现有技术中公开了一种压缩机如图1所示，燃料电池空气压缩机包括的低压级压缩机组件，高压级压缩机组件，高速电机总成组件和导流管；其中导流管为满足紧凑系统的需要，进行了180°弯折，缩小的体积，使得其在工作过程时，一级增压后的空气流速非常快，由于其惯性作用，会将气流甩向导流管的外侧7a位置，导致高压级压缩机叶轮入口处的气流非常不稳定：18a处气体密度大，流速慢；18b处气体密度小，流速快。

这种不稳定直接冲击高压级压缩机叶轮(8)会导致高压级压缩机效率降低，同时不稳定气流的冲击还会导致轴系振动加剧，更甚至对叶轮叶片造成高周疲劳损坏。

中国国家知识产权局公开了一个专利号为2016213816116的实用新型专利，该专利包括压缩机壳体，其引导进气和排气；用于吸入空气的压缩机叶轮，其布置在压缩机中；滑动插件，其与压缩机壳体内的直管同轴布置在直管内，并且在沿轴向靠近或远离直管移动时可变地调节进气再循环通道；以及驱动单元，其提供用于移动滑动插件的动力，并且由于可以通过可变的狭缝结构的方式来控制发动机所需的空气量，从而可以通过提高涡轮压缩机的性能来提高发动机的性能。

但是经过分析后发现，该方案通过可变的狭缝结构的方式来控制发动机所需的空气量，从而可以通过提高涡轮增压器的性能，虽然该方式能在一定的程度上实现提高发动机的性能，但是采用该结构会存在以下问题：

1.由于高压级压缩机壳入口的进气气流依旧无法形成稳态气流，使得该进气气流提高了对高压级叶轮的冲击和损伤，降低了高压级压缩机的做工效率，造成效率衰减的现象。

2.该装置设置有滑动插件，并还设有用以驱动滑动插件的动力部件，使得提高了该压缩机的结构的复杂性，提高了生产成本的同时，还提高了运行故障率，使得无法形成一个稳定的进气气流。