[发明专利]用于轴流式涡轮机的环形扩压器、装置和轴流式涡轮机

权利要求书

1.一种用于轴流式涡轮机的装置，其包括环形的流动通道（18），此流动通道（18）被外壁（28）和内壁（32）的壁面（26、36）限定，并在所述外壁和内壁之间设置至少一个可被介质（40）通流的导流叶栅（16），其中导流叶栅（16）包括一定数量的符合空气动力学地弯曲的叶翼（20），其自立式的叶翼尖（35）分别在形成间隙的情况下，在径向内部与流动通道（18）的内壁（32）对置，或在径向外部与流动通道（18）的外壁（28）对置，其中在此导流叶栅（16）的下游设置环形扩压器（14），该环形扩压器具有外壁（44）和与外壁同轴的内壁（48），在所述外壁和内壁之间，扩压器通道（42）呈环形地沿着轴向延伸方向（X）从流入侧的端部（52）扩张地延伸到流出侧的端部（54），其中内壁（48）和外壁（44）分别包括限定扩压器通道（42）的壁面（46、50），其特征在于，所述环形扩压器（14）的外壁（44）设置在流动通道（18）的外壁（28）的下游，和/或环形扩压器（14）的内壁（48）设置在流动通道（18）的内壁（32）的下游，至少在环形扩压器（14）的一个部段（A）中，所述内壁（48）的壁面（50）和/或外壁（44）的壁面（46）是非旋转对称的，其中环形扩压器（14）的、所述间隙（37）在更上游设置在其上的壁面（50）构成为非旋转对称的，并且所述部段（A）设置在环形扩压器（14）的流入侧的端部（52）上并过渡到旋转对称的部段（B）中，此旋转对称的部段（B）相对环形扩压器（14）的通流方向设置在所述非旋转对称的部段（A）的下游。

2.按权利要求1所述的装置，其中非旋转对称的壁面（46、50）沿着圆周具有凸起（56）和凹陷（58）。

3.按权利要求1或2所述的装置，其中在内壁（48）的壁面（50）和外壁（44）的壁面（46）之间存在着流入侧的通道高度（KH），每个凸起（56）的最大高度（H）以及每个凹陷（58）的最大深度（T）都基于所述通道高度（KH），其中最大高度（H）或最大深度（T）最多是通道高度（KH）的25%。

4.按上述权利要求之任一项所述的装置，其中在部段（A）的一个轴向位置上，所述凸起（56）具有不同的高度（H）和/或所述凹陷（58）具有不同的深度（T）。

5.按上述权利要求之任一项所述的装置，其中在部段（A）的不同轴向位置上，所述凸起（56）具有不同的高度（H）和/或所述凹陷（58）具有不同的深度（T）。

6.按上述权利要求之任一项所述的装置，所述带有非旋转对称的壁面的部段（A）无台阶地过渡到所述旋转对称的部段（B）中。

7.按权利要求2和权利要求3至6之任一项所述的装置，其中所述非旋转对称性具有决定性的具有所述凸起（56）和凹陷（58）的轴向轮廓（60），它与轴向延伸方向围成角度（α），它的大小在0°到40°之间。

8.按权利要求7所述的装置，其中此角度（α）在所述部段（A）的不同轴向位置上具有不同的大小。

9.按上述权利要求之任一项所述的装置，其中至少所述部段（A）构成为轴向扩压器或对角扩压器。

10.按上述权利要求之任一项所述的装置，其中此导流叶栅（16）可构成为叶片级（34）的导流叶栅，或构成为后导流轮（38）。

11.按上述权利要求之任一项所述的装置，其中环形扩压器（14）的外壁（44）的壁面（46）过渡到流动通道（18）的外壁（28）的壁面（26）中，和/或环形扩压器（14）的内壁（32）的壁面（50）过渡到流动通道（18）的内壁（32）的壁面（36）中。

12.按上述权利要求之任一项所述的装置，其特征在于，流动通道（18）的外壁（28）的壁面（26）和/或流动通道（18）的内壁（32）的壁面（36）分别具有部段，在该部段中所述壁面（26、36）中的一个或两个壁面（26、36）都是非旋转对称的。

13.轴流式涡轮机，其具有按上述权利要求之任一项所述的装置。

14.按权利要求13所述的轴流式涡轮机，其构成为固定的燃气涡轮机（10）的压缩机（13）。