CN1059959A - 离心式压缩机 - Google Patents

Abstract

离心式压缩机包含在壳体(1)内顺次安置的工作 轮(2)，扩压器(3)，扩压器(3)外面的环形空间(8)和 环形汇集气室(4)，并且还包含出气管(12)。在出气 管(12)内，安装有将出气管内的空腔这样分隔开的纵 向隔板(14)，使得位于隔板(14)一侧的该空腔的一部 分(15)为环形空间(8)的延长部分，而位于隔板(14) 另一侧的该空腔的部分(16)为环形汇集气室(4)的延 长部分。

Description

本项发明属于压缩机制造业，更准确说，属于离心式压缩机。

本项发明可以最有效地用于高速离心式压缩机，而该高速离心式压缩机在环形汇集气室和出气管内的被压缩工作介质具有高的流动速度。这种压缩机可以用来沿气体的主干管道抽运气体，可以用于加工石油和气体的工艺装备，可以用来向高炉鼓风，向空气分配装置供给空气，以及用于其它领域。

当前，无论在传统的还是在重新研制的生产工艺流程中，由于压缩机的使用容积的增大，在全世界的压缩机制造业生产实践面前，尖锐地提出了研制在流量的大变化范围内是经济的，而在运行中是可靠的离心式压缩机的课题。

离心式压缩机（专业产品目录“离心式压缩机和与其匹配的驱动汽轮机”，第一部分，动力机械制造工业科学实验情报研究所，1987，莫斯科，92～94页，图97、80）一般包含壳体和在壳体内顺次安置的工作轮，扩压器，扩压器外面的环形空间以及环形汇集气室。环形空间和环形汇集气室由壳体壳壁的内圆柱表面加以限制。环形汇集气室通过环形间隔与扩压器外面的环形空间连通。压缩机装有沿切线方向的出气管，其内腔是环形汇集气室和扩压器外面的环形空间在切线方向的延长部分，并且出气管管壁的内表面和壳体的内圆柱面形成一个“舌形部”。

在这样的压缩机内，扩压器后面的被压缩工作介质的大部分通过连通扩压器外面的环形空间和环形汇集气室的环形间隔进入环形汇集气室，进而流入出气管，而扩压器和扩压器外面环形空间后面的被压缩工作介质的小部分直接流入出气管。这样安排从离心式压缩机内排出被压缩工作介质的优越性，是可以减少环形汇集气室内和出气管内被压缩工作介质的气流对上述元件，即扩压器和工作轮工作的反向动力影响。因而可以减小压缩机工作过程中这些部件疲劳折断的概率。

但是，由于在出气管入口所在的范围内，被压缩工作介质具有复杂的流动特性，使得这种优越性的作用丧失掉很多。扩压器外面的环形空间和环形汇集气室通过出气管入口与出气管相通。在这个入口的范围内，扩压器外面的环形空间，环形汇集气室和出气管中的气流的运动，相互之间不协调。从扩压器外面环形空间流出的气流，在径向平面内的速度大小和流动方向，与从环形汇集气室内流出的气流，在径向平面内的速度大小和运动方向很不相同。此外，从扩压器外面环形空间通过环形间隔进入环形汇集气室的气流具有轴向（横向）分速度，该轴向分速度的方向在出气管的入口范围内与环形汇集气室内气流的运动方向相垂直。所有这一切，第一，在出气管入口范围内，将在形成旋涡上引起颇大的能量损失，这样会严重降低压缩机的效率。第二，与此同时，由于气流的旋涡和搅拌在环形汇集气室的起始截面内，即环形汇集气室接近“舌形部”的横截面内，会出现郁滞区。郁滞区使环形汇集气室的部分容积不能参加工作，并且由于在环形汇集气室内气流的平均流量速度的增加，会造成附加的能量损失，这样更可降低压缩机的效率。第三，郁滞区将使扩压器外面的环形空间，环形汇集气室和出气管的实际需要截面变窄小，破坏气流相对于压缩机工作轮轴线的对称性，并且会引起气流的实际参数与计算机参数的偏差。这样将限制压缩机的经济运行区，即减小空压机流量的变化范围，而在此范围内可以保证压缩机能够经济运行，同时将进一步降低压缩机的效率，并且对工作轮和扩压器的工作产生反向动力影响，这样可能导致这些部件的疲劳折断，即降低压缩机的运行可靠性。除此以外，由于扩压器外面环形空间和环形汇集气室内气流的平均流量速度的增加，当气流冲到“舌形部”时，将增大冲击损失，这样也会降低压缩机的效率，并使压缩机的经济运行区变窄。

最后，在这样的压缩机内，部分气流在环形汇集气室内完成再循环。位于出气管入口范围内的旋涡区对再循环气流的强度和再循环的工作介质量有较大的影响。旋涡区会妨碍一部分工作介质气流从环形汇集气室进入出气管，强迫这部分工作介质气流在环形汇集气室内，亦即绕工作轮的转动轴线完成重复的圆周运动。这样将限制压缩机的经济运行区，并且将更降低压缩机的效率。

力图提高压缩机的效率，扩大其经济运行区，并且消除环形汇集气室对工作轮和扩压器工作的反向动力影响，导致了研制离心式压缩机的结构，在这种压缩机里，将位于与“舌形部”和确定环形汇集气室内径的圆柱表面相切的平面内的分隔筋，安装于环形汇集气室。这种分隔筋将环形汇集气室的起始部分与排气部分分隔开（B、 ，里斯“离心式压缩机器”，1981，机械制造工业出版社，列宁格勒，205页，图3.87）。在其它方面，这种压缩机的制作类似于前述压缩机的制作。

利用这种分隔筋，可以大大降低再循环的强烈度和环形汇集气室内再循环的气流量，这样可以减少再循环的能量损失，即不大的一部分气流在气室内进行圆周运动的能量损失。

同时，由于分隔筋所造成的使出气管入口位置范围内的被压缩工作介质流动特性的复杂化，在这种结构内，所达到的优越性的作用，要丧失掉很多。此外，就气流在环形汇集气室内的流动方向来说，在位于分隔筋前方和后方的区域内，将使流动构造非常复杂化。在这些区域内，位于扩压器，扩压器外面的环形空间，环形汇集气室和出气管中的气流，在速度值和流动方向方面彼此是特别不相同的。从扩压器和扩压器外面的环形空间流入环形汇集气室和出气管的气流的速度值和流动方向，与无分隔筋时的情况相比，在更大的程度上不同于从环形汇集气室流入出气管的气流的速度值和流动方向。此外，还保持有从扩压器外面的环形空间通过环形间隔进入环形汇集气室的气流的轴向分速度，该轴向分速度在出气管入口的范围内，垂直于环形汇集气室内气流的运动方向。所有这一切，将在形成旋涡上造成很大的能量损失，这样会降低压缩机的效率。此外，就环形汇集气室内气流的流动方向来说，分隔筋在其后面将形成稳定的所谓“隐蔽的”郁滞区，这样使环形汇集气室的初始部分不能参加工作，并且由于在环形汇集气室内和扩压器外面环形空间内的气流的平均流量速度的增加，会产生附加的能量损失。在高速压缩机内，由于设置分隔筋而造成的郁滞区，特别使扩压器外面环形空间的和环形汇集气室的实际需要截面急剧变窄小，破坏从扩压器流出的气流相对于工作轮轴线的对称性，并且会引起气流实际参数与计算参数的偏差。由设置分隔筋所造成的上述诸因素，将更降低压缩机的效率，限制压缩机的经济运行区，并且对工作轮和扩压器的元件施加动力作用，这种动力作用可能导致零件的疲劳折断。

本项发明的基本任务是研制一种离心式压缩机，使其构造能够显著减小出气管入口范围内的旋涡，避免在此范围内形成郁滞区，从而提高压缩机的效率，扩大压缩机的经济运行区，以及提高压缩机的运行可靠性。

所提出的任务是这样解决的，在离心式压缩机内，含有壳体，出气管以及在壳体内顺次安置的工作轮，扩压器，由壳体壁内圆柱表面限制的扩压器外面的环形空间和环形汇集气室，该环形气室由壳体壁内圆柱表面限制，并且通过环形间隔与扩压器外面的环形空间相通，另外，出气管的内腔是环形汇集气室与扩压器外面的环形空间在切线方向上的延长部分，而出气管管壁的内表面和壳体壁的内圆柱面形成“舌形部”，根据本项发明，在出气管内腔内安装纵向隔板，隔板的一部分伸入扩压器外面的环形空间和环形汇集气室之间的环形间隔，并且在扩压器外面的环形空间和环形汇集气室与出气管平滑连接的区段上，将环形空间与环形气室彼此分隔开，同时，位于纵向隔板一侧的出气管的部分内腔是扩压器外面环形空间的延长部分，而位于纵向隔板另一侧的出气管的部分内腔是环形汇集气室的延长部分。

在结构上这样制作压缩机，可以在最小流量至最大流量的所有工况下提高压缩机的效率，特别是在高速压缩机的情况下，可以扩大经济运行区，并且可以显著减小出气管入口范围内的气流对工作轮和扩压器工作的反向动力影响，这样会提高压缩机的运行可靠性。

由于显著减少出气管入口范围内形成旋涡的强烈度，因而可以达到提高压缩机的效率，这种情况成为可能，是由于在扩压器外面的环形空间和环形汇集气室与出气管相连接的区段上，采用纵向隔板将环形空间与环形气室彼此隔开的缘故。与此同时，还保证有这样的流动情况，在这种情况下，气流在隔板每一侧的速度值和流动方向不影响出气管入口范围内气流的特性，因为隔板不同侧的气流在此范围内大部分彼此是不相混合的，并且彼此互不影响。现在，混合区域移至位于出气管出口截面一侧的隔板边缘的外面，在这里，隔板每一侧的气流具有相同的速度和方向，并且这些速度要比扩压器外面的环形空间内的和环形汇集气室内的速度小得多。

除此以外，既由于消除了出现郁滞区，也由于消除了“隐蔽的”郁滞区，所以可达到进一步提高压缩机的效率，郁滞区是由于在环形汇集气室起始截面范围内的，也就是在气室接近“舌形部”横向截面平面内的气流形成旋涡和气流混合所造成的，而“隐蔽的”郁滞区，在已知的压缩机结构内，是由于在环形汇集气室起始截面内设置分隔筋所造成的。消除郁滞区可以保证在气室接近“舌形部”横向截面的范围内，使气室保持有实际需要的截面大小，并且可以防止增大环形汇集气室内气流的平均流量速度。显著减小形成旋涡的强烈度和消除郁滞区，可以保证从扩压器流出的气流相对于工作轮轴线是对称的，并且可以消除引起气流实际参数与计算参数出现偏差的原因。这样可以进一步增加压缩机的效率，扩大压缩机的经济运行区，并且可以防止对工作轮和叶片扩压器的反向动力作用，从而提高压缩机的运行可靠性。

建议在纵向隔板伸入连通扩压器外面的环形空间和环形汇集气室的环形间隔的那一部分上，使纵向隔板相对的两个边缘都有一个斜坡，并且位于“舌形部”一侧的边缘，在扩压器外面环形空间的一侧有斜坡，而位于相反一侧的边缘，在环形汇集气室的一侧有斜坡。

在结构上这样制作压缩机，第一，可以保证平滑地，即在没有棱边能量损失和形成旋涡的能量损失的情况下，使从“舌形部”范围内扩压器外部的环形空间中流出的气流与在环形汇集气室内再循环的气流相汇合，因为隔板的棱边在绕流过隔板的气流的运动方向内逐渐变窄。第二，在结构上这样制作压缩机，当着从扩压器外面的环形空间进入环形汇集气室的气流进行冲击时，可以消除冲击的能量损失，因为在冲击棱边的气流的运动方向内，棱边的厚度是平稳增大的。所有这一切，可以提高压缩机的效率，扩大压缩机的经济运行区，消除气流对工作轮和叶片扩压器的反向动力影响，并且提高压缩机的运行可靠性。

适当的是，在出气管出口截面的那一侧，这样安置纵向隔板的边缘，在该边缘所在的位置，使得出气管部分内腔的，即环形汇集气室延长部分的横截面面积超过出气管另一部分空腔的，即扩压器外面环形空间延长部分的横截面积的2～5倍。

在结构上这样制作压缩机，可以保证使得扩压器外面的环形空间和环形汇集气室内流出的气流，在出气口横截面平面内的速度值相等，而纵向隔板的出端边缘位于该横截面的平面内。

这样可以减少出气管出口截面内形成旋涡的能量损失，从而可以进一步提高压缩机的效率。

适当的是，使得与壳体壁的内圆柱表面一起，形成位于扩压器外面环形空间对面的“舌形部”部分的出气管管壁的部分内表面，位于被压缩工作介质从扩压器至该“舌形部”部分的区段上进行运动的轨迹的切线方向上。

这样制作“舌形部”，可以保证从扩压器外面的环形空间内冲出的气流平滑地绕流过该“舌形部”。这样可以消除冲击的能量损失，减小形成旋涡的强烈度，并且可以消除“舌形部”范围内的郁滞区，从而也可以提高压缩机的效率，扩大其经济运行区，减小“舌形部”对工作轮和叶片扩压器工作的反向动力影响。

适当的是，将扩压器制作成为叶片扩压器，而与壳体壁内圆柱面一起形成位于扩压器外面环形空间对面的“舌形部”部分的出气管管壁的部分内表面位于一个平面，该平面与确定扩压器外直径圆柱面的切平面的夹角等于扩压器叶片的出口角，并且此切平面通过圆柱面与出气管管壁内表面上述部分所在平面的交线。

在结构上这样制作压缩机，当扩压器装有按一定角度安装的组成扩压器通路的叶片时，可以保证从扩压器外面的环形空间冲至“舌形部”的气流，平滑地绕流过该“舌形部”。

这样可以消除“舌形部”范围内的冲击和形成旋涡的能量损失，从而提高压缩机的效率，扩大压缩机的经济运行区和减小对叶片扩压器工作的反向动力作用，即提高压缩机的运行可靠性。

最后，适当的是，将形成位于环形汇集气室对面的“舌形部”部分的出气管管壁的部分内表面和壳体壁的部分内圆柱面，用圆角半径等于0.2～0.4

的曲线加以平滑连接，这里的S为出气管出口截面的面积。

在结构上这样制作压缩机，可以保证从环形汇集气室冲至“舌形部”的气流，平滑地绕流过该“舌形部”，并且可以减少进行再循环的气流量。这样可以消除位于环形汇集气室对面的“舌形部”部分范围内的冲击和形成旋涡的能量损失，并且可以减少消耗在环形汇集气室内气流进行再循环的能量。因而，更可提高压缩机的效率，扩大其经济运行区，并且提高压缩机的运行可靠性。

下面用实施这项发明的具体实例的详细说明和对附图的引证解释本项发明，在附图中：

图1，根据本项发明，概略地表示离心式压缩机的局部纵剖面图;

图2表示沿图1上Ⅱ-Ⅱ线的剖面图;

图3表示沿图1上Ⅲ-Ⅲ线的剖面图;

图4表示沿图2上Ⅳ-Ⅳ线的剖面图;

图5表示沿图2上箭头C的视图;

图6以较大的比例表示图3上的一部分剖面;

图7表示沿图6上Ⅶ-Ⅶ线的剖面图;

图8以较大的比例表示图3上的另一部分剖面图;

图9表示沿图8上Ⅸ-Ⅸ线的剖面。

根据图1～6，离心式压缩机含有壳体1和在壳体内顺次安置的工作轮2，叶片扩压器3和环形汇集气室4。扩压器3具有许多叶片5（图2），这些叶片均匀分布在确定扩压器外径的圆柱面7和确定扩压器内径的圆柱面6之间。圆柱面6和7用点画线表示于图2。在扩压器3外面（图1～6）设有环形空间8。环形汇集气室4和环形空间8用壳体1壳壁的内圆柱表面9加以限制。环形汇集气室4用圆形径向隔板10与扩压器3隔开，而一部分与环形空间8隔开。环形空间8通过介于隔板10的外边缘10a和圆柱面9之间的环形间隔11与汇集气室4相通。

压缩机装有与壳体1做成一体的出气管12。出气管12的内腔与环形汇集气室4和扩压器3外面的环形空间8相通，并且在纵向是它们的延长部分。出气管12管壁的内表面和壳体1壳壁的内圆柱面9形成“舌形部”，该“舌形部”由外形不同的两部分组成，即位于环形空间8对面的部分13a和位于环形汇集气室4对面的部分13B。

在出气管12的空腔内，装有纵向隔板14。隔板14的一部分伸入到介于环形空间8和汇集气室4之间的环形间隔11，并且在环形空间8和汇集气室4与出气管12相连接的那一区段，将环形间隔和环形气室彼此隔开。隔板14要这样安装，使得位于隔板14一侧的出气管2内空腔的一部分为环形空间8在其切线方向上的延长部分，而位于隔板14另一侧的出气管的部分内空腔为环形汇集气室4在其切线方向上的延长部分。

伸入到环形间隔11内的隔板14的部分，具有沿着径向隔板10的边缘10延伸的边缘14a和在相对的两端与边缘14a相连接的两个短边缘14B和14C，与此同时，边缘14B位于“舌形部”13a，13B一侧，而边缘14C位于相反的一侧。在隔板14的边缘14a和隔板10的边缘10a之间装有例如用橡胶制作的密封垫片17。

要这样放置在出气管12出口截面18一侧的隔板14的边缘14d，在该边缘14d所在的位置，使得出气管12内腔的部分16的横截面面积，超过出气管内腔的部分15的横截面面积的2～5倍。为此，隔板14要弯向出气管12内腔部分15的一侧。但是，应当指出，隔板14的实际的具体形状决定于出气管12的形状，也就是说，可能出现这样的情况，为了得到两部分15和16的横截面面积的上述比值，隔板14可能制作为平面的或者弯向部分16的一侧。

与壳体1的内壁面9形成“舌形部”的部分13a的出气管12管壁的部分内表面位于平面P（图2），该平面的位置由扩压器3叶片5的出口角α₄确定。要这样布置平面P，使得平面P和Q之间的夹角等于叶片5的出口角α₄，而平面Q沿着圆柱面7的切向通过该圆柱面与平面P的交线。同时，“舌形部”的部分13a呈变尖的形状。与这种情况不同的是，“舌形部”的部分13B（图3和6）呈圆角状。“舌形部”的部分13B的圆角末径，即平滑连接出气管12管壁的内表面部分和壳体1壳壁的内表面9部分的曲线的半径R，要根据关系式R＝0。2～0。4

选取，这里的S是出气管12出口截面的面积。“舌形部”圆角部分13B以较大的比例示于图6。

如图6～9所示，隔板14的边缘14B和14C分别有斜坡19和20。边缘14B上的斜坡19制作在环形空间8的一侧，而边缘14C上的斜坡20制作在环形汇集气室4的一侧。

当离心式压缩机工作时，工作轮2被转动，并且将压缩气体送入扩压器3。气体沿着从表面6至表面7的方向穿过扩压器3的叶片5，并且流入扩压器3外面的环形空间8。在表面7每一点处的气流的出气角都等于扩压器3叶片5的出口角α。

比较不大的一部分气体从环形空间8直接进入出气管12的内腔。气体的主要部分从环形空间8穿过环形间隔11流入气室4。一般说来，流入气室4的气体部分的容积超过直接从环形空间8进入出气管12的气体容积的2～5倍。气体的主要部分从气室4流入出气管12的内腔。气室4内不大的一部分气体不通过出气管12的出口，仍然留在气室4内，继续做圆周运动，并且组成所谓的再循环气流。

由于在环形空间8和气室4与出气管12平滑连接的区段上，设置纵向隔板将环形空间8和气室4彼此隔开，所以气体以两股气流A和B流入出气管12（图4）。气流A从环形空间8进入出气管的内腔部分15。示于图2上的假定流线“a-a”表示气流A的构造。在“舌形部”13a，13B所处的位置，由环形空间8向气流室4流入的气流用流线“a-B”表示。气流B从气室4流入出气管12的内腔部分16。示于图3上的假定流线“B-B”表示气流B的构造。在“舌形部”13a，13B所在位置处的再循环气流用流线“B-C”表示。

气流A的运动特性由扩压器3叶片5的位置来确定，而气流B的运动特性由气室4的气流在子午平面和径向平面内的转动所确定。因此，在出气管12入口的区域内（通过该入口出气管与环形空间8和环形气室连通），组成气流A和B的各分量的速度和方向彼此很不相同。因为气流A和B彼此用隔板14隔开，所以它们彼此不混合，并且互不影响。这样可以显著减少出气管12入口区域内的旋涡，在已知的压缩机构内，这种旋涡是由于从扩压器外面的空间和环形汇集气室流入出气管的气流的相互作用造成的。

在所推荐的压缩机结构内，从扩压器3外面的环形空间8和环形汇集气室4进入出气管12的气流A和B的相互作用，发生在位于出气管12出口截面18一侧的隔板14边缘14d的外面。在这里，气流A和B相互汇合，并且具有相同的速度和方向。这些速度要比环形空间8和环形气室4内的速度小得多，从而可以消除在气流A和B的相互作用区形成旋涡。

除此以外，纵向隔板14可以阻止在出气管12的入口范围内，产生通过环形间隔11的横向气流。

这样，可以防止气流“B-C”在横向气流的作用下从径向隔板10深入气室4，并且可以防止气流“B-B”与“C-C”的平均流量速度的增加，这种平均流量速度的增加将引起附加的能量损失。

消除出气管入口范围内的气流A和B的相互作用和防止横向气流的发生，可以显著降低出气管12入口范围内形成旋涡的强烈度，这样可以降低能量损失，从而提高压缩机的效率。

除此以外，在出气管12入口的范围内显著减少形成旋涡的强烈度和消除气流的混合，可以在环形汇集气室4起始截面区域内，即该气室在“舌形部”部分13B附近的横向截面区域内产生郁滞区。气室4的起始横向截面与图2上示出的平面Ⅳ-Ⅳ相重合。消除郁滞区可以防止在环形汇集气室4起始截面的区域内减少该气室实际需要的截面，从而增加环形空间8和气室4内的气流A和B的平均流量速度。这样更可提高压缩机的效率，并且可以避免破坏环形空间8和气室4内的气流相对工作轮2轴线的对称性。因此，可以保证使工作轮2，扩压器3和气室4内气流的实际参数和计算参数很好的吻合，从而可以扩大压缩机的经济运行区，并且可以消除对工作轮2和扩压器3工作的反向动力影响，即可以提高压缩机的运行可靠性。同时，隔板14与已知压缩机结构内所采用的分隔筋不同，它不产生严重恶化压缩机工作的“隐蔽的”郁滞区。

如同以上所指示的那样，在隔板边缘14d所在的位置，出气管12内腔部分16的横截面面积要超过出气管12内腔部分15的横截面面积2～5倍。在这样安装隔板14的情况下，可以在出气管12出口截面18的平面内，均化从环形空间8和气室4流出的气流A和B的速度，因而在气流A和B混合时，可将形成旋涡的损失压缩至最小。这种情况是由于从环形空间8流出的气体仅有不大的量流入出气管12的内腔部分15所造成的。这个气体量决定于在扩压器3的叶片5之间向出气管12内腔部分15所敞开的通路数量。一般说来，这些敞开的通路数量为3～5。在扩压器3叶片5之间的其余通路，将气体通过环形间隔11导流入气室4。一般说来，这些通路的数量为15～18。这样一来，从空间8被导流入气室4的气体量，根据压缩机具体结构的不同，可以超过从环形空间8被直接导流入出气管12的气体量的2～5倍。

从环形空间8进入出气管12的气流A的流线“a-a”，在出气管入口区域内具有为扩压器3的叶片5所严格确定的方向。这些方向决定于气体流出扩压器3的出气角，该出气角等于叶片5的出口角α₄。

这样一来，在由出气管12内表面所形成的“舌形部”部分13a的表面附近通过的气流A的流线“a-a”，实际上将平行于上述“舌形部”部分13a的表面所在的平面P，并且将保证从环形空间8冲至“舌形部”的气流平滑地绕流过该“舌形部”。这样可以消除冲击的能量损失，减少小形成旋涡的强烈度和消除“舌形部”部分13a的区域内的郁滞区，从而提高压缩机的效率，扩大其经济运行区，并且减小“舌形部”部分13a对工作轮2和叶片扩压器3的工作的反向动力影响。

与上述情况不同，从环形汇集气室4在“舌形部”的部分13B的附近进入出气管12内腔的气流B流线“B-B”的方向，实际上是不能用计算方法确定的，因为冲向“舌形部”部分13B的气流的临界点K所在的位置是未知的。这样，“舌形部”部分13B具有的圆角形状是最佳的，因为在这种情况下，临界点K的位置对于从气室4流出的气流绕流过“舌形部”部分13B的特性的影响要弱些。

“舌形部”部分13B的圆角半径R，要适当地加以选取，选取得越大，冲向这一部分的气流的速度则越小，因为当气流冲击“舌形部”部分13B的表面时，随着气流速度的减小，能量损失将减小。冲向“舌形部”部分13B的气流速度越大，出气管12出口截面18的面积将越小。用试验方法可以确定，最小的能量损失发生在选取“舌形部”部分13B的圆角半径R为0.2

～0.4

的情况下，这里的S为出气管12出口截面18的面积。如半径R小于0.2

，则发生由于形成旋涡所造成的大的能量损失，而如果半径R大于0.4

，则发生由于气流冲击“舌形部”的部分13B所造成的大的能量损失。

从环形空间8通过环形间隔11流入气室4的气流具有两股分气流，其中一般沿圆周方向，而另一般垂直于径向隔板10的平面。这样一来，通过环形间隔11的气流的总速度矢量与径向隔板10的平面组成一个角度。同时，气流旋转的方向是这样的，它冲至伸入到环形间隔11内的隔板14部分的边缘14C，从环形空间8的一侧流入气室4的一侧，并且从隔板14这一部分的边缘14B流出，也从环形空间8的一侧流入气室4的一侧。

这样一来，在气室4一侧制作在边缘14C上的斜坡20，布置成沿着冲入气流的运动方向，而在环形空间8一侧制作在边缘15B上的斜坡19，布置成沿着流出气流的运动方向。这样可以保证冲入气流和流出气流比较平滑地分别绕流过边缘14B和14C，也就是说，可以减少在边缘14C上的冲击损失和边缘14B上的边缘损失。

根据本项发明制作的和用于沿气体的主干管路抽运天然气的离心式压缩机，当初始气压5.4兆帕和气体初始温度15℃时，在最佳工况下，所具有的转轴转动频率为4800转/分，流量为235立米/分，从出气管流出的气体的压力为7.7兆帕，所需要的功率为9600千瓦，而多变的效率为86%。此外，压缩机的特征是具有宽经济运行区和高运行可靠性。

Claims (6)

1、离心式压缩机含有壳体(1)、出气管(12)和在壳体(1)内顺次安置的工作轮(2)、扩压器(3)、由壳体(1)的壳壁内圆柱面(9)所限定的扩压器(3)外面的环形空间(8)，以及由壳体(1)的壳壁内圆柱面(9)所限定的和通过环形间隔(11)与扩压器(3)外面的环形空间(8)相通的环形汇集气室(4)，另外，出气管(12)的内腔是环形汇集气室和扩压器(3)外面的环形空间(8)在其切线方向上的延长部分，而出气管(12)管壁的内表面和壳体(1)壳壁的内圆柱面(9)形成“舌形部”(13a，13B)，本离心式压缩机的特点是，在出气管(12)的内腔内安装纵向隔板(14)，纵向隔板的一部分伸入介于扩压器(3)外面的环形空间(8)和环形汇集气室(4)之间的环形间隔(11)，并且在扩压器(3)外面的环形空间(8)和环形汇集气室(4)与出气管(12)平滑连接的区段上，将环形空间和环形气室彼此分隔开，同时，位于纵向隔板(14)一侧的出气管(12)的部分内腔(15)是扩压器(3)外面的环形空间(8)的延长部分，而位于纵向隔板(14)另一侧的出气管(12)的部分内腔(16)是环形汇集气室(4)的延长部分。

2、根据权利要求1，本离心式压缩机的特点是，在出气管（12）出口截面（18）一侧的纵向隔板（14）的边缘（14d）要这样放置，使得在该边缘（14d）所在的位置，作为环形汇集气室（4）延长部分的出气管（12）的内腔部分（16）的横截面面积，要超过作为扩压器（3）外面环形间隔（8）延长部分的出气管（12）内腔部分（15）横截面面积的2～5倍。

3、根据权利要求1或2，本离心式压缩机的特点是，与壳体（1）壳壁的内圆柱面（9）一起，形成位于扩压器（3）外面环形空间（8）对面的“舌形部”部分（13a）的出气管（12）管壁的部分内表面，位于被压缩工作介质从扩压器（3）至该“古形部”部分（13a）的区段上，进行运动的轨迹的切线方向上。

4、根据权利要求3，本离心式压缩机的特点是，扩压器（3）制作成为叶片扩压器，而与壳体（1）壳壁内圆柱面（9）一起形成位于扩压器（3）环形空间（8）对面的“舌形部”部分（13a）的出气管（12）管壁内表面部分，位于与平面Q组成一个角度的平面P，该角度等于扩压器（3）叶片（5）的出口角（α₄），而平面Q沿着确定扩压器（3）外直径的圆柱面（7）的切向，通过该圆柱面（7）与平面P的交线，上述的出气管（12）的内表面部分位于平面P。

5、根据权利要求1～4的任一项，本离心式压缩机的特点是，形成位于环形汇集气室（4）对面的“舌形部”部分（13a）的出气管（12）管壁的部分内表面和壳体（1）壳壁的部分内圆柱面（9），用圆角半径（R）等于0.2～0.4

的曲线加以平滑连接，这里的S为出气管（12）出口截面（18）的面积。

6、根据权利要求1，本离心式压缩机的特点是，在伸入到连接扩压器（3）外面环形空间（8）与环形汇集气室（4）相通的环形间隔（11）内的部分纵向隔板上，纵向隔板（14）的两个相对的边缘（14B，14C）具有斜坡（19，20），并且位于“舌形部”（13a，13B）一侧的边缘（14B）在扩压器（3）环形空间（8）的一侧具有斜坡（19），而位于相反一侧的边缘（14C）在环形汇集气室（4）的一侧具有斜坡（20）。

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