[发明专利]一种超音速轴流压气机的流量调节方法及装置

说明书

本发明涉及一种超音速轴流压气机的流量调节方法及装置，其中，该装置包括多个叶片角度调节机构和多个可转叶片，所述可转叶片可转动地安装在机匣上，多个所述叶片角度调节机构环绕安装在所述机匣上，并且每个所述叶片角度调节机构同时转动不同数量的所述可转叶片，使得能通过所述叶片角度调节机构将所述可转叶片转动90°以关闭所述超音速轴流压气机的相应通道，进而实现流量调节。本流量调节装置结构简单，控制方便，能够实现对流量的精确调节。

技术领域

本发明涉及超音速轴流压气机，具体地涉及一种超音速轴流压气机的流量调节方法及装置。

背景技术

现有压气机主要是通过进气阀或者出口节流阀来实现流量调控。第一种是活塞式压气机进气阀，通过螺栓拧紧来减小进气流量，可实现连续无级调节。第二种是在轴流或离心式压气机出口蜗壳处设置可调控阀门，实现节流调压，这种流量调控方案是最常见的。第三种是可调进口导叶，主要应用于轴流或离心式压气机的流量调节、蒸汽涡轮的流量调节。可调进口导叶是安装在叶轮进口前的一组叶片，它们可以绕自身的转动轴转动，每转动一个角度就是一个导叶安装角，气流在进入叶轮之前速度方向发生改变它的调节作用主要体现在：1)节流作用：随着可调进口导叶的开闭，通过改变通流截面积使流量发生变化，从而实现工况的调节；2)气流预旋作用：通过改变进口导叶的安装角使其后的叶轮进口气流产生预旋，从而改变叶轮对气体的做功能力以及级出口压力与管网阻力或背压之间的匹配关系，使流量发生改变实现工况调节。

图1示出了一种超音速轴流压气机，在该超音速轴流压气机中，单个拉瓦尔喷管通道只有在满流量堵塞条件下才有预设的增压作用，即单个通道的流量为固定值(如图2所示)。而上述流量调节方法均不适用于该超音速轴流压气机。想要该超音速轴流压气机整体流量减小，唯一的办法是直接关闭若干通道来实现。因此，需要设计一种流量调节装置来实现流量调节。

发明内容

本发明旨在提供一种超音速轴流压气机的流量调节方法及装置，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种超音速轴流压气机的流量调节装置，其可包括多个叶片角度调节机构和多个可转叶片，所述可转叶片可转动地安装在机匣上，多个所述叶片角度调节机构环绕安装在所述机匣上，并且每个所述叶片角度调节机构同时转动不同数量的所述可转叶片，使得能通过所述叶片角度调节机构将所述可转叶片转动90°以关闭所述超音速轴流压气机的相应通道，进而实现流量调节。

进一步地，所述叶片角度调节机构的数量为4个，并且所述叶片角度调节机构驱动的所述可转叶片对应的通道的区域大小分别为15°、30°、60°和90°。

进一步地，所述叶片角度调节机构包括一齿条、一主动齿轮、若干被动齿轮和一电机，所述主动齿轮固定安装在电机的输出轴上，所述被动齿轮固定在所述可转叶片的转轴上，所述齿条滑动安装在所述机匣上并且与所述主动齿轮和被动齿轮均啮合。

进一步地，各叶片角度调节机构的齿条在压气机轴向上交错分布。

进一步地，所述可转叶片的转轴通过轴承安装在所述机匣上。

进一步地，所述可转叶片位于通道的进口侧。

根据本发明的另一方面，还提供了一种超音速轴流压气机的流量调节方法，其可包括以下步骤：

提供如上所述的流量调节装置；

通过流量调节装置将超音速轴流压气机的全圆周通道分为几个不同扇形角度的区域；

通过单独或组合使用叶片角度调节机构，实现不同扇形角度区域内的通道关闭。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本流量调节装置结构简单，控制方便，能够实现对流量的精确调节。

附图说明