[發(fā)明專利]離心式壓縮機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580044987.X
• 申請(qǐng)日: 2015-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN106662120A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 枡谷穣;得山伸一郎;蔦中孝丞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會(huì)社;三菱重工壓縮機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): F04D29/44
• 分類號(hào): F04D29/44
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離心式壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

通常，在石油化學(xué)設(shè)備、天然氣設(shè)備等中，使用產(chǎn)業(yè)用離心式壓縮機(jī)。在這種離心式壓縮機(jī)中，利用葉輪的旋轉(zhuǎn)而向流體施加運(yùn)動(dòng)能量，并且通過向徑向外側(cè)噴出流體來獲得基于離心力的壓力上升。

以往，對(duì)于這種離心式壓縮機(jī)，已知有如下結(jié)構(gòu)：在葉輪的出口側(cè)具備沿著周向形成為渦旋狀的渦盤流路，將從葉輪噴出的流體經(jīng)由渦盤流路向殼體的外部排出(例如參照專利文獻(xiàn)1)。該渦盤流路例如形成為截面積朝向周向的出口逐漸擴(kuò)大，通過利用流體的周向速度成分使流體在渦盤流路流通，由此實(shí)現(xiàn)流體的壓力損失的降低。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭61-66899號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

然而，近年來，在這種離心式壓縮機(jī)中，用途有被細(xì)分化的趨勢(shì)，例如期望低壓頭且排出流量大的離心式壓縮機(jī)。當(dāng)從葉輪噴出的流體的排出流量變大時(shí)，徑向速度成分與周向速度成分相比變大。因此，在設(shè)置有渦盤流路的結(jié)構(gòu)中，葉輪的流量越大，則在作為擴(kuò)散器出口的渦盤流路入口處，渦盤流路的子午面截面內(nèi)的渦旋流動(dòng)因增大后的徑向速度成分而變大。因此，存在如下問題：渦盤流路內(nèi)的順暢的流通被阻礙，渦盤流路的壓損系數(shù)變大，離心式壓縮機(jī)的效率降低。

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的在于，提供抑制從葉輪噴出的流體的壓力損失且實(shí)現(xiàn)效率的提高的離心式壓縮機(jī)。

用于解決課題的方案

為了解決上述的問題，達(dá)到目的，本發(fā)明的離心式壓縮機(jī)的特征在于，具備：旋轉(zhuǎn)軸，其以旋轉(zhuǎn)自如的方式支承于殼體；葉輪，其設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸，并將從吸入口吸入的流體沿旋轉(zhuǎn)軸的徑向噴出；返回流路，其使從葉輪噴出的流體朝向旋轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)；以及排出口，其位于旋轉(zhuǎn)軸的軸線上，使通過返回流路后的流體在沿著軸線的方向上排出。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過具備使從葉輪噴出的流體朝向旋轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)的返回流路、和位于旋轉(zhuǎn)軸的軸線上且使通過返回流路后的流體在沿著軸線的方向上排出的排出口，能夠不使用渦盤流路而將從葉輪噴出的流體向排出口引導(dǎo)。渦盤流路的壓力損失系數(shù)比返回流路的壓力損失系數(shù)大，流量系數(shù)越大，則其差量越大。因此，越是大流量系數(shù)的葉輪，通過從渦盤流路變更為返回流路，越能夠更大幅度地實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的效率的提高。另外，由于排出口位于旋轉(zhuǎn)軸的軸線上且將通過返回流路后的流體在沿著軸線的方向上排出，因此通過返回流路后的流體能夠相互不干涉地排出。

在該結(jié)構(gòu)中，也可以是，所述離心式壓縮機(jī)具備對(duì)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行樞軸支承的軸承，葉輪設(shè)置于比軸承靠近排出口的軸端側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，葉輪以所謂的懸臂(也稱作懸伸)狀態(tài)支承于旋轉(zhuǎn)軸。因此，無需在葉輪與排出口之間設(shè)置密封構(gòu)件，能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造的簡(jiǎn)化。

另外，吸入口優(yōu)選以朝向與旋轉(zhuǎn)軸的軸向成直角的方向的方式設(shè)置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠配置為抑制吸入口與旋轉(zhuǎn)軸的軸承等發(fā)生干涉，因此能夠抑制殼體的軸向上的大型化。

另外，返回流路優(yōu)選在該返回流路的出口側(cè)具備回轉(zhuǎn)葉片(return vane)。回轉(zhuǎn)葉片與渦盤流路相比壓力損失系數(shù)相對(duì)小，因此例如在流量增大了的情況下，能夠更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的效率的提高。另外，也可以采用具備單一的葉輪且進(jìn)行單級(jí)的壓縮的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，通過所述離心式壓縮機(jī)具備使從葉輪噴出的流體朝向旋轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)的返回流路和位于旋轉(zhuǎn)軸的軸線上且將通過返回流路后的流體在沿著軸線的方向上排出的排出口，能夠不使用渦盤流路而將從葉輪噴出的流體向排出口引導(dǎo)。渦盤流路的壓力損失系數(shù)比返回流路的壓力損失系數(shù)大，且流量系數(shù)越大，則其差量越大。因此，越是大流量系數(shù)的葉輪，通過從渦盤流路變更為返回流路，越能夠更大幅度地實(shí)現(xiàn)離心式壓縮機(jī)的效率的提高。另外，由于排出口位于旋轉(zhuǎn)軸的軸線上且將通過返回流路后的流體在沿著軸線的方向上排出，因此通過返回流路后的流體能夠不相互干涉地排出。

附圖說明

圖1是本實(shí)施方式的離心式壓縮機(jī)的縱剖視圖。

圖2是在渦盤流路與返回流路中比較了流量系數(shù)與壓力損失系數(shù)的關(guān)系的圖表。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說明的是，本發(fā)明不被以下的實(shí)施方式限定。另外，以下的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠且容易置換的要素或者實(shí)質(zhì)上相同的要素。