[发明专利]涡轮压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮压缩机，包括压缩机壳体，在该压缩级壳体内，进入的气体体积流量被通过进气通道输送给叶轮通道，在叶轮通道内通过叶轮得到压缩并从叶轮通道通过排气通道来排出，并具有设置在压缩机壳体内的分布在叶轮通道和进气通道外部的流动绕行通道，该流动绕行通道利用在进气侧的开口通入进气通道中并利用在叶轮侧的开口通入叶轮通道中，并且该流动绕行通道依赖于开口之间的压差引导绕行体积流量。

背景技术

这种类型的涡轮压缩机例如由EP 0913585B1已知。

这种类型的涡轮压缩机在体积流量远低于为设计点所设置的体积流量的情况下，没有在尽可能最佳的运行方面进行设计。

发明内容

本发明因此基于如下任务，即，对所述类型的涡轮压缩机进行改进，使得该涡轮压缩机可以优化地在体积流量远低于为设计点所设置的体积流量的情况下运行。

该任务在开头所述类型的涡轮压缩机的情况下依据本发明通过如下方式来解决，即，流动绕行通道从在叶轮侧的开口出发具有直至在进气侧的开口扩大的流动横截面面积。

依据本发明的解决方案的优点在于，利用这种类型的从在叶轮侧的开口直至在进气侧的开口扩大的流动横截面面积，由于可能的扩充（Expansion）使在该方向上流动的绕行体积流量减速并然后通过在进气侧的开口，而不引起大涡流（Turbulenzen）的情况下进入通过进气通道流动的气体体积流量内。

在此特别有利的是，流动绕行通道的流动横截面面积始终随着该流动绕行通道的从在叶轮侧的开口向在进气侧的开口的逐渐增大的延伸而扩大，以便为了在部分负载运行中的流动稳定性获得从在叶轮侧的开口向在进气侧的开口的绕行体积流量的有利的构造。

依据本发明的涡轮压缩机的特别具有优点的解决方案设置，在进气侧的开口的流动横截面面积处于在叶轮侧的开口的流动横截面面积的2.5倍和3倍之间的范围内。

在流动横截面面积的这种确定尺寸的情况下，可以为了部分负载运行的稳定化达到绕行体积流量的所希望的延缓。

最好的是，在进气侧的开口的流动横截面面积处于在叶轮侧的流动横截面面积的2.3倍和2.7倍之间的范围内。

相对上述解决方案备选地或补充地，将开头所提到的任务也在开头所述类型的一种涡轮压缩机的情况下依据本发明由此来解决，即，流动绕行通道通过与叶轮轴相关地并排布置在环绕方向上的通道段形成，也就是说，流动绕行通道不是在环绕方向上绕叶轮通道周围连续延伸，而是划分成这种类型的单个通道段。

在此特别具有优点的是，多个通道段在环绕方向上彼此分开，从而由此在叶轮区域内产生的涡旋不是贯穿穿过流动绕行通道地被传递，而是在流动绕行通道内被减速，从而特别是由流动绕行通道的在进气侧的开口排出无涡旋的绕行体积流量。

在多个通道段通过在径向平面上向叶轮轴分布的肋彼此分开时，于是给出了在环绕方向上的通道段的分开的特别简单的解决方案。

也在流动绕行通道的在叶轮侧的开口的布置方面，与到目前所阐释的单个实施方式结合地没有做更详细说明。

因此，特别具有优点的解决方案设置，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于叶轮通道的叶轮叶片在里面运动的区域内。

特别有利的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于在长的叶轮叶片的在进气侧的端部与短的叶轮叶片的在进气侧的端部之间的区域内。

关于在叶轮侧的开口的布置特别具有优点的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口处于如下的面中，该面连续地向处在该开口的逆流上的流动引导面和处在该开口的顺流上的流动引导面分布。

此外有利的是，流动绕行通道的在叶轮侧的开口在环绕方向上绕叶轮轴环绕地构造，也就是说，流动绕行通道的在叶轮侧的开口绕整个叶轮通道周围延伸并由此允许了绕行体积流量在叶轮通道内的气体体积流动的整个周边上的排流。

必要时，流动绕行通道的开口通过将流动绕行通道划分成单个地在环绕方向上相继跟随的段的肋或接片中断。

在流动绕行通道的在进气侧的开口的布置方面到目前没有做更详细的说明。

因此具有优点的解决方案设置，流动绕行通道的在进气侧的开口处于叶轮的逆流上。

在此特别有利的是，流动绕行通道的在进气侧的开口以从叶轮叶片的一定间距布置，该间距至少相应于叶轮叶片在叶轮轴方向上的延伸。

此外在依据本发明的解决方案的框架内有利的是，流动绕行通道的在进气侧的开口处于基本上平行于气体体积流量的流动方向分布在进气通道内的面中。