Компрессор, содержащий направляющую лопатку, имеющую промывочную систему - RU2686235C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к компрессору согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.

Из практики фундаментальная конструкция компрессора, предназначенного для сжатия рабочей среды, хорошо известна. Соответственно, компрессор содержит по меньшей мере один лопаточный венец ротора с множеством рабочих лопаток, и по меньшей мере один лопаточный венец статора с множеством направляющих лопаток.

Соответственно, в документе DE 102010064047 A1 показана турбомашина с центробежным компрессором и центробежной турбиной, причем компрессор содержит лопаточный венец ротора и лопаточный венец статора, раскрытый как входное устройство с направляющими лопатками.

Направляющие лопатки лопаточного венца статора могут быть выполнены с возможностью их регулирования. Соответственно, регулировочное устройство направляющих лопаток лопаточного венца статора осевой турбомашины известно, например, из документа DE 3711224 C2.

Известно, что компрессор может содержать промывочное устройство для того, чтобы имелась возможность промывки или чистки узлов компрессора. Такие промывочные устройства, согласно практике, являются дополнительными установками в компрессоре. Для того чтобы не оказывалось слишком сильное отрицательное воздействие на поток и, таким образом, на эффективность компрессора, эти дополнительные установки размещают на расстоянии относительно узлов компрессора, подлежащих чистке, в частности, на расстоянии от рабочих лопаток лопаточного венца ротора, подлежащего чистке, в результате чего оказывается отрицательное воздействие на эффективность чистки.

Таким образом, существует потребность в компрессоре, узлы которого можно было бы очищать лучше, или более эффективно, а именно: без риска того, чтобы на поток и, следовательно, на эффективность компрессора, по этой причине оказывалось отрицательное воздействие.

Задачей изобретения является создание компрессора нового типа с учетом указанных выше недостатков.

Эту задачу решают посредством создания компрессора согласно п. 1 формулы изобретения. В области, по меньшей мере, одного венца направляющих лопаток, по меньшей мере одна направляющая лопатка содержит промывочную систему, посредством которой моющее средство можно разбрызгивать или распылять на узлы, расположенные рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток, в частности, на венец рабочих лопаток, расположенный рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток. Направляющие лопатки могут быть жестко закреплены или установлены с возможностью их регулирования.

Согласно изобретению предложено, чтобы, по меньшей мере, одна направляющая лопатка, по меньшей мере, одного венца направляющих лопаток компрессора согласно изобретению, содержала промывочную систему, посредством которой моющее средство можно было бы разбрызгивать на узлы, расположенные в каждом случае рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток, в частности, на венец рабочих лопаток, расположенный рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток. Соответственно, промывочная система встроена в, по меньшей мере, одну направляющую лопатку соответствующего венца направляющих лопаток. Никакие дополнительные установки не присутствуют в компрессоре, которые могли бы отрицательно воздействовать на поток, проходящий через компрессор и, таким образом, отрицательно воздействовать на его эффективность. Кроме того, промывочная система расположена рядом с узлами, подлежащими чистке, благодаря чему с помощью промывочной системы можно надежно и эффективно разбрызгивать моющее средство. Этим обеспечивается возможность эффективной чистки узлов компрессора, подлежащих чистке.

Согласно предпочтительному дополнительному усовершенствованию изобретения, множество направляющих лопаток в области, по меньшей мере, одного венца направляющих лопаток содержит промывочную систему, причем количество и расположение направляющих лопаток в соответствующем венце направляющих лопаток, содержащих промывочную систему, выбрано таким образом, чтобы в узлах, на которые наносят разбрызгиванием или распылением моющее средство посредством промывочной системы соответствующего венца направляющих лопаток, в частности, в венце рабочих лопаток, расположенном рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток, посредством которого можно разбрызгивать или распылять моющее средство, не возбуждалась естественная вибрация в результате разбрызгивания или распыления моющего средства. Благодаря этому предпочтительному дополнительному усовершенствованию изобретения можно гарантированно обеспечивать в узлах компрессора, подлежащих чистке, отсутствие возбуждения естественной вибрации из-за промывочного процесса.

Согласно предпочтительному дополнительному усовершенствованию изобретения, промывочная система соответствующей направляющей лопатки содержит по меньшей мере одну головку и по меньшей мере одну трубку для подачи моющего средства, подведенную к соответствующей головке, причем указанная трубка или каждая трубка для подачи моющего средства проведена внутри соответствующей направляющей лопатки. Указанная трубка или каждая трубка для подачи моющего средства соответствующей направляющей лопатки приспособлена для подачи моющего средства, подаваемого через питающую трубку, введенную в хвостовик или в приводной палец соответствующей направляющей лопатки. Этим обеспечивается возможность особенно предпочтительного встраивания промывочной системы в направляющую лопатку венца направляющих лопаток и подачу к указанной головке или к каждой головке промывочной системы моющего средства, начиная от хвостовика или приводного пальца соответствующей направляющей лопатки. Упомянутая ранее конструкция особенно предпочтительна для регулируемых направляющих лопаток.

Предпочтительно указанную направляющую лопатку или каждую направляющую лопатку, содержащую промывочную систему, изготавливают, используя аддитивный способ изготовления. Этим обеспечивается возможность особенно предпочтительного встраивания промывочной системы в соответствующую направляющую лопатку.

Предпочтительные дополнительные усовершенствования изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и в последующем описании. Приведенные в качестве примеров варианты осуществления изобретения пояснены более подробно с помощью чертежей, которые, однако, не ограничивают объем изобретения.

На фиг. 1 схематично показан компрессор; и

на фиг. 2 - направляющая лопатка компрессора согласно изобретению.

Изобретение относится к компрессору. Компрессор может быть осевым компрессором или центробежным компрессором. Такой компрессор содержит по меньшей мере один лопаточный венец ротора с множеством рабочих лопаток и по меньшей мере один лопаточный венец статора с множеством направляющих лопаток.

На фиг. 1 показана примерная конструкция компрессора 10 в сильно схематизированном виде, выполненного как осевой компрессор, предназначенный для сжатия рабочей среды 11.

В показанном, приведенном в качестве примера, варианте, компрессор 10 содержит лопаточные венцы 12, 13 ротора, каждый из которых содержит множество рабочих лопаток 12a, 13a, вращаемых вместе с валом 14. При рассмотрении в направлении потока рабочей среды 11, лопаточные венцы 15 и 16 статора соответственно расположены в каждом случае выше по потоку от каждого венца 12, 13 рабочих лопаток, причем каждый из лопаточных венцев 15, 16 статора содержит множество направляющих лопаток 15a и 16a, соответственно. Направляющие лопатки 15a, 16a или лопаточные венцы 15, 16 статора являются неподвижными узлами, которые, как и корпус 17 компрессора, не вращаются, но они могут быть перемещаемыми или установленными с возможностью регулирования их положения.

Здесь следует отметить, что компрессор 10 выполнен как осевой компрессор, и он показан на фиг. 1 просто в качестве примера компрессора такого типа. Изобретение может быть также использовано в центробежных компрессорах. Кроме того, количество показанных лопаточных венцев статора и лопаточных венцев ротора просто приведено в качестве примера возможного исполнения компрессора.

Согласно изобретению, по меньшей мере, одна направляющая лопатка 15a, 16a соответствующего лопаточного венца 15, 16 статора в области, по меньшей мере, одного лопаточного венца 15, 16 статора содержит промывочную систему 18, выполненную за одно целое с направляющей лопаткой 15a, 16a. Посредством этой промывочной системы 18, являющейся частью направляющей лопатки 15a, 16a, можно разбрызгивать или распылять моющее средство на узлы компрессора, расположенные рядом с соответствующим лопаточным венцем 15, 16 статора, в частности, на лопаточный венец 12, 13 ротора, расположенный рядом с соответствующим лопаточным венцем 15, 16 статора, для чистки соответствующего узла.

На фиг. 2 схематично показана направляющая лопатка 15a и 16a лопаточного венца 15 и 16 статора, соответственно, компрессора 10, который содержит промывочную систему 18, встроенную в направляющую лопатку 15a, 16a, причем промывочная система 18 направляющей лопатки 15a, 16a, показанной на фиг. 2, содержит по меньшей мере одно, а предпочтительно - большее количество, головок 19, встроенных в направляющую лопатку 15a, 16a, предназначенных для разбрызгивания или распыления моющего средства на узел, подлежащий чистке, расположенный рядом с соответствующим лопаточным венцем 15, 16 статора. Трубка 20 для подачи моющего средства, встроенная в направляющую лопатку 15a, 16a, по которой к соответствующей головке 19 можно подавать моющее средство, взаимодействует с каждой головкой 19. Трубки 20 для подачи моющего средства, подведенные к головкам 19, пригодны для подачи моющего средства, подаваемого в питающий канал 22, введенный, или встроенный в хвостовик 21 или приводной палец 21 соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a.

Подачу моющего средства через приводной палец 21 или хвостовик 21 лопатки предпочтительно осуществляют при использовании направляющих лопаток 15a, 16a, установленных с возможностью регулирования их положения.

Множество головок 19 соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a распределено или расположено по высоте соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a, выступающей в поперечном направлении относительно направления потока, проходящего через соответствующий венец 15, 16 направляющих лопаток, предпочтительно равномерно таким образом, чтобы они оптимально распыляли моющее средство на рабочие лопатки.

Расположение и угол распыления головок 19 соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a предпочтительно выбраны таким образом, чтобы можно было осуществлять оптимальную чистку соответствующих узлов компрессора 10, подлежащих чистке.

Соответствующая направляющая лопатка 15a, 16a может быть регулируемой направляющей лопаткой 15a, 16a венца направляющих лопаток, выполненного, например, как регулируемый входной венец направляющих лопаток. В этом случае хвостовик 21 лопатки выполнен как приводной палец для приспособления относительного положения соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a в потокопроводе компрессора 10 и, следовательно, для регулирования потока, поступающего в венец 12, 13 рабочих лопаток, расположенный ниже по потоку от соответствующего венца 15, 16 направляющих лопаток.

К питающему каналу 22 соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a, проведенному через хвостовик или приводной палец лопатки, можно подавать моющее средство через гибкий питающий шланг, в случае использования регулируемого венца направляющих лопаток, альтернативно - через приводной вал венца направляющих лопаток, который предназначен для регулирования положения направляющих лопаток соответствующего венца направляющих лопаток.

Таким образом, согласно изобретению, по меньшей мере, одна направляющая лопатка 15a, 16a, по меньшей мере, одного венца 15, 16 направляющих лопаток компрессора содержит промывочную систему 18, встроенную в эту лопатку, посредством которой моющее средство можно разбрызгивать или распылять на узлы, расположенные около соответствующего венца 15, 16 направляющих лопаток, в частности, на венец 12, 13 рабочих лопаток, расположенный рядом с соответствующим венцем 15, 16 направляющих лопаток.

Так как венец 12, 13 рабочих лопаток во время работы вращается относительно жестко закрепленного венца 15, 16 направляющих лопаток, то правильной является ситуация, при которой одна направляющая лопатка венца направляющих лопаток содержит промывочную систему 18, так как при вращении лопаточного венца ротора рабочие лопатки 12a, 13a перемещаются относительно соответствующей направляющей лопатки 15a, 16a, содержащей промывочную систему 18, и при этом расположенный рядом венец рабочих лопаток может быть полностью обработан моющим средством посредством его распыления или разбрызгивания и, таким образом, очищен даже при использовании промывочной системы 18 одной направляющей лопатки.

Согласно предпочтительному дополнительному усовершенствованию изобретения, возможно, чтобы множество направляющих лопаток 15a, 16a, предпочтительно в области, по меньшей мере, одного венца 15, 16 направляющих лопаток, содержали промывочную систему 18. Количество и расположение направляющих лопаток 15a, 16a, содержащих такую промывочную систему 18, выбрано или выполнено таким образом, чтобы в узлах, на которые можно разбрызгивать или распылять моющее средство, подаваемое из промывочных систем 18 соответствующих направляющих лопаток 15a, 16a соответствующего венца 15 и 16 направляющих лопаток, соответственно, в частности, в венце 12 и 13 рабочих лопаток, соответственно, расположенном рядом с соответствующим венцем 15, 16 направляющих лопаток, на которое наносят разбрызгиванием или распылением моющее средство из систем 18, не возбуждалась бы естественная вибрация из-за разбрызгивания или распыления моющего средства.

Благодаря этому становится возможной особенно предпочтительная чистка компрессора без риска возбуждения вибрации в соответствующих узлах, подлежащих чистке, в частности, в соответствующем венце рабочих лопаток, подлежащем чистке.

Как уже было пояснено, головки 19 и трубка 20 для подачи моющего средства составляют одно целое с соответствующей направляющей лопаткой 15a и 16a, соответственно. При этом может быть обеспечено, чтобы соответствующая направляющая лопатка 15a и 16a была соответствующим образом изготовлена посредством использования аддитивного способа изготовления. Аддитивные способы изготовления также описываются как генеративные способы изготовления, которые включают, например, выборочное лазерное плавление или выборочное лазерное спекание. Посредством использования такого аддитивного, или генеративного, способа изготовления может быть особенно благоприятным образом изготовлена направляющая лопатка 15a, 16a со встроенной промывочной системой 18.

В противоположность этому, однако, возможно также, чтобы направляющая лопатка 15a, 16a, содержащая промывочную систему 18, была изготовлена как отливка. При этом трубки 20 для подачи моющего средства, а также головка 19 могут быть сформированы уже во время отливки. Кроме того, можно впоследствии ввести головки 19 и трубки 20 в соответствующие направляющие лопатки 15a, 16a после отливки.

В компрессоре согласно изобретению может быть произведена эффективная чистка его узлов без потребности в дополнительных установках, которые отрицательно воздействуют на поток, пропускаемый через компрессор. По меньшей мере, одна направляющая лопатка венца направляющих лопаток может содержать промывочную систему, составляющую одно целое с соответствующей направляющей лопаткой. С помощью этих средств лопатки венца рабочих лопаток, в частности, расположенного непосредственно рядом с соответствующим венцем направляющих лопаток, могут быть эффективно очищены.

Список ссылочных обозначений

10 - Компрессор

11 - Рабочая среда

12 - Венец рабочих лопаток

12a - Рабочая лопатка

13 - Венец рабочих лопаток

13a - Рабочая лопатка

14 - Вал

15 - Венец направляющих лопаток

15a - Направляющая лопатка

16 - Венец направляющих лопаток

16a - Направляющая лопатка

17 - Корпус

18 - Промывочная система

19 - Головка

20 - Трубка для подачи моющего средства

21 - Хвостовик лопатки/приводной палец лопатки

22 - Питающая трубка

Реферат

Изобретение относится к компрессору (10) для сжатия рабочей среды, содержащему по меньшей мере один венец (12, 13) рабочих лопаток ротора и по меньшей мере один венец (15, 16) направляющих лопаток статора, причем указанный венец рабочих лопаток или каждый венец рабочих лопаток содержит множество рабочих лопаток (12a, 13a), а указанный венец направляющих лопаток или каждый венец направляющих лопаток содержит множество направляющих лопаток (15a, 16a). По меньшей мере одна направляющая лопатка содержит промывочную систему (18), посредством которой можно разбрызгивать или распылять моющее средство на узлы, расположенные рядом с определенным венцом (15, 16) направляющих лопаток, в частности на венец (12, 13) рабочих лопаток, расположенный рядом с определенным венцом (15, 16) направляющих лопаток. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула