[发明专利]十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机

说明书

本发明涉及一种十万‑二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机，以解决现有的十万‑二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机轴流段使用现有工业轴流压缩机技术，导致切线速度较低，做功能力较差，存在级数多、结构复杂、效率偏低、生产成本较高的问题。该压缩机采用三层缸结构，包括机壳、调节缸和叶片承缸，其转子上设置有4‑7级动叶，叶片承缸上设置有4‑7级静叶；各级动叶轮毂处的圆周速度为190‑244m/s；空分装置用混流式压缩机的等级为十万立方米至二十万立方米，动叶第一级叶片入口处外径相应为0.68726m至1.08712m，动叶末级叶片出口处外径相应为0.630054m至1.01134m；静叶第零级叶片入口处内径相应为0.366633m至0.588511m，静叶末级叶片出口处内径相应为0.4797m至0.777m。

技术领域

本发明涉及透平机械领域，具体涉及一种十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机。

背景技术

目前，市场上的十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机普遍使用现有工业轴流压缩机技术，其切线速度较低，做功能力较差，一般需要八至十级轴流才能满足工艺需求。例如，现有的十万空分混流式压缩机的轴流段使用了十级轴流压缩机的方案，并采用等内径流道和现有NACA65低速叶型技术，内径轮毂处圆周速度在170-175m/s范围，流量系数为0.7，载荷系数为0.3-0.35，单级压比为1.13，存在级数多、结构复杂、效率偏低、生产成本较高等缺陷。

随着高性能、高切线速度透平机械设计技术的发展，将定制叶型、弯、掠等三维造型技术得到的先进宽弦叶型用于现代空分装置用混流式压缩机中，能够实现在获得高级压比的同时具有更高的效率。因此，在特定的产品应用上使用高级压比的多级轴流压缩机技术，可在较少的级数下满足性能要求，大大简化现有的大型空分装置用压缩机的结构，使更大型空分装置采用单套机组成为可能。

发明内容

本发明的目的是解决十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机普遍使用现有工业轴流压缩机技术，其切线速度较低，做功能力较差，一般需要八至十级轴流才能满足工艺需求，存在级数多、结构复杂、效率偏低、生产成本较高等问题，而提供了一种十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种十万-二十万立方米等级空分装置用混流式压缩机，采用三层缸结构，所述三层缸包括机壳、调节缸和叶片承缸，其特殊之处在于：其转子上设置有4-7级动叶；所述叶片承缸上设置有4-7级静叶；

各级动叶轮毂处的圆周速度为190-244m/s；

所述空分装置用混流式压缩机的等级为十万立方米至二十万立方米，动叶第一级叶片入口处外径相应为0.68726m至1.08712m，动叶末级叶片出口处外径相应为0.630054m至1.01134m；静叶第零级叶片入口处内径相应为0.366633m至0.588511m，静叶末级叶片出口处内径相应为0.4797m至0.777m。

进一步地，所述动叶叶型为转捩位置在8％-12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；

所述静叶叶型为转捩位置在8％-12％轴向弦长范围处的前转捩叶型，其前缘为曲率连续前缘；所述静叶叶片为弓形叶片，其积叠线为三阶贝塞尔曲线造型。

进一步地，所述动叶叶型弦长范围为75-268mm，其展弦比范围为1.39-1.53；各级动叶的叶根截面最大相对厚度在12％-15％范围内；

所述静叶叶型弦长范围为40-189mm，其展弦比范围为2.05-2.2；所述静叶叶片积叠线具有如下特征：叶片上段与中间直线段的分界点在62％-70％之间，下段与中间直线段的分界点在29％-37％之间；上段积叠线的切线与径向方向的夹角范围为0°-5°，下段积叠线的切线与周向方向的夹角范围为0°-5°。

进一步地，所述动叶叶型的前缘厚度范围为0.4-2.7mm。