[发明专利]轴向压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的轴向压缩机。

背景技术

大体已知轴向压缩机。在这个情况下，它涉及具有转子的涡轮机，转子布置在壳体内部，壳体经历轴向通过流，并且通常具有多个转子叶片级(即具有沿周向相邻的转子叶片的转子侧转子叶片排)，以用于压缩机运行。在所有情况下，在沿轴向相邻的转子叶片排之间提供固定的壳体侧定子叶片排，以便使要压缩的流体在其通往沿轴向在后面的转子叶片级的路径上转向到对于其而言最佳的流入方向上。而且，在转子的转子叶片最终级的下游提供固定的导叶组件或叶栅，以便使转子产生的带旋涡的流体流转化成基本轴向流。照这样，可实现高轴向流速度，使得与其相关联的流介质的动能可转化成势能(压力)。

除了具有所谓的超级导叶的单级导叶叶栅之外，已知多级导叶叶栅，其中，在所有情况下由在壳体的周向方向上相邻的导叶构成的多个导叶排沿轴向连续地布置(没有轴向交迭)。

这种布置的一个优点被认为是，导叶能够具有相当简单的可生产的轮廓，并且关于它们的空气动力学特性能够较容易地进行优化。

发明内容

在这里进入本发明。

在这个情况下，本发明基于已知在转子的转子叶片最终级下游的多级导叶叶栅的甚至在空气动力学方面得到优化的轮廓通常仅产生次优结果，特别是导致在流介质中出现具有强烈噪声的压力脉冲。

因此，本发明的目标是产生具有最佳多级导叶叶栅的轴向压缩机。

根据本发明，这个目标通过以下来实现：导叶叶栅的所有导叶与其在壳体的周向方向上相邻的导叶相距相同的弧形尺寸，并且沿轴向在后面的导叶级在所有情况下相对于前面的导叶级以沿周向交错的方式布置，使得前面的级的导叶产生的旋涡流(wirbelfahnen)在所有情况下流过后面的导叶级的相邻的导叶之间。

本发明基于的一般想法是，在导叶级沿轴向连续布置的情况下，确保在位于下游的导叶中，进入流尽可能地没有旋涡。

为了对在流向上在后面的导叶实现期望的没有旋涡的进入流，使用本发明来抛弃多级导叶叶栅的以前的结构形式。以前，在导叶级连续布置的情况下，在沿周向相邻的导叶之间提供不同的距离，即在所有情况下，与在沿流向在前面的导叶级的导叶之间相比，在周向方向上在沿流向在后面的导叶级的导叶之间存在更大的弧形距离。因此，在原则上，不能以可复制的方式使前面的导叶级的导叶的旋涡流保持远离后面的导叶级的导叶的前缘。

在本发明的情况下，这个容易可行，因为在周向方向上在前面的导叶级的导叶和后面的导叶级的导叶之间存在相等的弧形距离，使得后面的导叶级相对于前面的导叶级仅必须以交错的方式、以预定的弧形尺寸布置，以便对后面的级的导叶产生较无旋涡的进入流。

根据本发明的优选实施例，可使得旋涡流距后面的导叶级的一个相邻导叶的外凸弯曲侧比距另一个相邻导叶的内凹弯曲侧具有更小距离。

照这样，旋涡流进入外凸弯曲导叶侧的较快的周向流，使得旋涡被较有效地“平滑掉”。

已经证实有利的是，在尺寸方面，两个距离的尺寸大致为1:2至1:1。

以在结构方面优选的方式，根据本发明，可以基本已知的方式用沿周向连结的外壳区段组装轴向压缩机的壳体，并且在所有情况下将预先确定相邻的导叶的周向间隔的内壁节段布置在导叶叶栅的沿周向相邻的导叶之间。在这个背景下，有利地将拼合式内壁节段布置在壳体的相邻的外壳区段之间的分离面上，实际上使得节段区段之间的分离面与壳体的外壳区段之间的分离面重合。如果现在叶栅的连续布置的导叶级的节段区段在尺寸上设置成与在这些级之间提供的导叶在周向方向上的交错相一致，则导叶叶栅的导叶在没有另外的措施的情况下与本发明相一致地布置，如果外壳区段和节段区段的分离面重合的话。

关于有利特征，以别的方式参照了权利要求和后续对附图的阐述，基于附图，更详细地阐述本发明的特别优选的实施例。

不仅针对公开或描绘的特征组合，还针对公开或描绘的单独的特征的在原理上的任何组合声明了保护范围。

附图说明

在图中：

图1显示传统的轴向压缩机的示意性轴向区段，其具有由所谓的超级导叶构成的排出侧导叶叶栅；

图2显示轴向压缩机的示意性轴向区段，其具有布置在转子的排出侧的两级导叶叶栅；

图3详细显示传统的两级导叶叶栅的截面图，其中，关于压缩机壳体的内壁的展开视图显示所有导叶轮廓；

图4显示根据本发明的导叶叶栅的与图3相一致的视图；

图5以展开视图显示在排出侧导叶叶栅的区域中的压缩机壳体的内壁区段的平面图。

具体实施方式