Выходное устройство центробежной турбомашины

)5 Р РЕТЕНИ ка ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) А,И.Апанасенко и С.И.Наконечный (56) Авторское свидетельство СССР М 1170194, кл. Р 04 О 29/44, 1985, (54) ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ТУРБОМАШЛНЫ,4 4 2овлено в корпусе 1 и содерорную камеру 2 с разделиом, тыльная сторона 4 ена сопряжением плоского ры 2 и сферического участая в корпусе 1 диафрагма й стенкой кольцевой сбориффузор. Корпус 1 имеет ндрический пэтрубок 10, й противоположно раздеу 3 в стенке корпуса 1 выуглом цилиндричес я устроиство устан жит кольцевую сб тельным ребр которого выполн со стороны каме ков, Установленн образует с боково ной камеры 22 д радиальный цили на входе в которы лительному ребр полнена под расточка. 5 ил.Предлагаемое изобретение относися к областй турбомашиностроения, в частности, к выходным устройствамцентробежных турбомашин,Изобретение наиболее эффективно может быть использовано в центробежныхкомпрессорах,Известно выходное устройство центробежного компрессора, содержащее диффузор. сообщенную с ним кольцевую сборнуюкамеру с прямолинейным разделительнымребром (направляющей пластиной), и тангенциально расположенный патрубок,предназначенные для сбора выходящего поокружности из диффузора газа и направления его в нагнетательный трубопровод. Однако указанная конструкция выходногоустройства имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что возле тыльной поверхности разделительного ребрапри втекании газа в кольцевую сборную камеру образуется застойная зона с интенсивными вихреобраэованиями вследствиетого, что разделительное ребро образует скольцевой сборной камерой угловую поверхность по ходу движения потока (уступ) вместе их соединения (см. Идельчик И;Е.Справочник по гидравлическим сопротивлениям. - М,: Г осэнергоиэдат, 1975 гс 121),Из известных выходных устройств центробежных турбомашин наиболее близкийпо технической сущности является конструкция выходного устройства центробежной турбомашины, содержащая диффуэор,сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, входнойпатрубок, причем разделительное ребро всвоих нормальных сечениях выполнено криволинейным,При такой конструкции криволинейногоразделительного ребра возле его тыльнойповерхности будут возникать застойные зоны с интенсивными выхреобразованиями вних, вследствие того, что втекание потока вкольцевую сборную камеру происходит сопределенным углом натекания (см. Селезнев К.П, Теория и расчет турбокомпрессоров, Л,: Машиностроение. 1986, с, 323)относительно торца ребра (по ширине) иугол (уступ); образованный боковой стенкойкольцевой камеры и тыльной поверхностьюкриволинейного разделительного ребра,неможет быть заполненным активно входящим потоком, что и будет заметно повышатьгидравлические потери выходного устройства, а соответственно и снижать коэффициент полезного действия,Целью изобретения является уменьшение гидравлических потерь выходного устройства центробежной турбомашины.20 тыльной поверхности разделительного ребра, обуславливаемого ранее геометриче 30 35 40 па и близких по назначению конструкций ипредставляют собой существенное отличие 45 50 10 15 Указанная цель достигается тем, что визвестных выходных устройствах центробежных турбомашин, содержащих диффузор, сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, имеющим выходную кромку и выходной патрубок с входной кромкой, причем разделительное ребро в своих нормальных сечениях выполнено криволинейным с кривизной, уменьшающейся в направлении выхода, а выходная кромка ребра совмещена с входной кромкой патрубка, согласно изобретению, тыльная сторона разделительного в поперечном сечении выполнена сопряжением плоского со стороны камеры и сферического участков,Такая конструкция выходного устройства позволяет устранить уступ (угол) на пути входящего потока в сборную камеру возле скими формами внутренней поверхности кольцевой сборной камеры и разделительных ребер Устранение уступа обеспечивает возможность плавного перевода потока из диффузора в сборную камеру возле тыльной поверхности разделительного ребра без образования застойной зоны с интенсивными вихреобраэованиями и внезапного поворота потока на 90 с соответствующим ударным натеканием на стенку кольцевой сборной камеры, Эти факторы в свою очередь значительно уменьшают гидравлические потери в целом выходного устройства центробежной турбомашины с повышениемего КПД и напора. Указанные выше признаки отличают заявляемое техническое решение от прототиот известных технических решений и обеспечивают получение положительного эффекта,На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг, 2 -разрез А-А на фиг, 1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг, 1; на фиг, 5 - разрез Г-Г на фиг. 1.Выходное устройство установлено в корпусе 1 и содержит кольцевую сборную камеру 2 с разделительным ребром 3, тыльная сторона 4 которого выполнена сопряжением плоского 5 со стороны камеры 2 и сферического б участков. Установленная в корпусе 1 диафрагма 7 образует с боковой стенкой 8 кольцевой сборной камеры 2 диффузор 9, Корпус 1 имеет радиальный цилиндрический патрубок 10, на входе в который противоположно разделительному ребру 3в стенке корпуса 1 выполнена под угломцилиндрическая расточка 11.Устройство работает следующим образом,Выходящий иэ диффузора 9 поток делится на две части, Небольшая часть, выходящая против патрубка 10, попадаетнепосредственно в него, Основная жечасть, изменяя направление и минуя боковую стенку 8 равномеоно по всей окружности плавно, безударно и без образованиязастойных эон возле тыльной стороны 4,выполненной сопряжением плоского 5 состороны камеры 2 и сферического 6 участков, с минимальными гидравлическими потерями, втекает в кольцевую сборнуюкамеру 2 и,изменяя направление движенияпо кольцу, направляется разделительнымребром 3 мимо цилиндрической расточки 11по патрубку 10, Безударное втекание потока в кольцевую сборную камеру 2 возлетыльной стороны 4 разделительного ребра3 с плавным изменением направления движения беэ образования застойных зон с ин тенсивными вихреобразованиями 25достигается за счет выполнения тыльнойстороны 4 разделительного ребра 3 в поперечных сечениях плавным сопряжением плоского 5 со стороны камеры 2 и сферического б участков.Применение предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, позволяет уменьшить гидравлические потери выходного устройства и, тем самым, повысить КПД и полезный напор центробежной турбомашины в целом,Формула изобретенияВыходное устройство центробежной турбомашины, содержащее диффузор, сообщенную с ним кольцевую сборную камеру с разделительным ребром, имеющим выводную кромку и выходной патрубок с входной кромкой, причем разделительное ребро в своих нормальных сечениях выполнено криволинейным с кривизной, уменьшающейся в направлении выхода, а выходная кромка ребра совмещена с входной кромкой патрубка, отли ч а ю ще вся тем,что, с целью уменьшения гидравлических потерь, тыльная сторона разделительного ребра в поперечном сечении выполнена сопряжением плоского со стороны камеры и сферического участков.1774069 Составитель С,НаконечныйТехред М.Моргентал . Корректор П.Г Редактор С.Кулакова ши Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 каз 3914 ВНИИ