專利名稱：徑向擴壓器及帶徑向擴壓器的離心壓氣機的制作方法
技術領域：
徑向擴壓器及帶徑向擴壓器的離心壓氣機技術領域[0001]本實用新型涉及燃氣輪機領域，特別地，涉及一種徑向擴壓器。此外，本實用新型還涉及一種包括上述徑向擴壓器的離心壓氣機。
背景技術：
[0002]在離心式壓氣機中，擴壓器的作用是使由離心葉輪高速甩出的氣流的動能轉化為壓力能，通過降低流速來提高氣體壓力，同時擴壓器還具有一定的導向作用。[0003]目前使用的徑向擴壓器只帶有一排葉片，離心葉輪流出的高速氣體從進口流入徑向擴壓器，經過葉片的擴壓、導流作用，從出口流出徑向擴壓器。一排葉片的擴壓作用及氣流轉折角度受到限制，使得當氣流在徑向擴壓器中的轉折角度過大時會導致出口氣流的附面層分離從而增大流動損失，也因為流動惡化而減小壓氣機的穩定工作裕度。因此，這種徑向擴壓器將動能轉化為壓力能的能力有限，它需要后面的一級軸向擴壓器繼續擴壓、導流， 從而為燃燒提供高壓，低速、穩定的氣流。[0004]采用一級徑向擴壓器和一級軸向擴壓器相結合的離心壓氣機，使得離心壓氣機的軸向尺寸加大 ，從而增加了燃氣輪機的軸向尺寸，導致整個燃氣輪機的體積和重量增加。實用新型內容[0005]本實用新型目的在于提供一種徑向擴壓器及帶有徑向擴壓器的離心壓氣機，以解決現有技術的徑向擴壓器的減速、擴壓能力有限而需要與軸向擴壓器配合使用導致離心壓氣機體積重量大的技術問題。[0006]為實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種徑向擴壓器，包括徑擴外環、徑擴內環及安裝在徑擴外環和徑擴內環之間的兩排葉片，兩排葉片分別為第一排葉片和第二排葉片，第一排葉片的每一葉片的葉尖延伸至第二排葉片的對應葉片，第一排葉片的每一葉片與第二排葉片的對應葉片部分搭接。[0007]進一步地，每一葉片包括凸起的葉背和凹進的葉盆；每一第二排葉片的葉盆與相鄰的第一排葉片的葉背的距離T是第一排葉片的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的259Γ40%。[0008]進一步地，每一第二排葉片的葉盆與相鄰的第一排葉片的葉背的距離T是第一排葉片的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的1/3。[0009]進一步地，徑擴外環的內側壁與徑擴內環的外側壁之間形成環狀的氣流通道，氣流通道的第一端為氣體進口，氣流通道的第二端為氣體出口。[0010]進一步地，氣流通道的寬度自氣體進口向氣體出口逐漸增大。[0011]進一步地，第一排葉片的葉片數量與第二排葉片的葉片數量相等。[0012]進一步地，每一第一排葉片的葉片長度短于每一第二排葉片的葉片長度。[0013]進一步地，第一排葉片與第二排葉片的搭接量Λ為第一排葉片的弦長b的 259^40%。[0014]進一步地，第一排葉片與第二排葉片的搭接量Λ為第一排葉片的弦長b的1/3。[0015]根據本實用新型的另一方面，還提供了一種帶徑向擴壓器的離心壓氣機，離心壓氣機還包括位于徑向擴壓器一端的無葉通道、安裝在徑向擴壓器另一端的離心葉輪及安裝在離心葉輪一端的進口導向器。[0016]本實用新型具有以下有益效果本實用新型的徑向擴壓器相比于現有技術，本實用新型的徑向擴壓器的帶有兩排葉片，兩排葉片相比于一排葉片，能夠使得當氣流通過第一排葉片的葉背時不會發生失速現象；每一第二排葉片的葉盆與相鄰的第一排葉片的葉背的距離T是第一排葉片的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的259Γ40%，能有效抑制徑向擴壓器中的附面層分離，減小分離損失。[0017]本實用新型提供的帶徑向擴壓器的離心壓氣機，只帶有一個徑向擴壓器，相比現有技術，減少了軸向擴壓器，這樣就減少了離心壓氣機的軸向長度，同時也減小了離心壓氣機的體積和質量，制造和加工成本也隨著降低；且本實用新型的離心壓氣機不帶有軸向擴壓器，縮短了氣體在離心壓氣機中的流道，從而減少氣體的流動損失；能夠提高壓氣機效率,增大壓氣機的穩定工作裕度。[0018]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。


[0019]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中[0020]圖1是本實用新型優選實施例的徑向擴壓器的結構示意圖；[0021]圖2是本實用新型優選實施例的徑向擴壓器的葉片分布示意圖；圖3是圖2所示的A處的結構示意圖；以及[0023]圖4是本實用新型優選實施例的離心壓氣機的結構示意圖。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。[0025]參見圖1，本實用新型的優選實施例提供了一種徑向擴壓器1，包括徑擴外環10、 徑擴內環20及安裝在徑擴外環10和徑擴內環20之間的兩排葉片。[0026]徑擴外環10和徑擴內環20呈環形，徑擴外環10的內側壁與徑擴內環20的外側壁之間形成環狀的氣流通道50，徑擴外環10的內側壁和徑擴內環20外側壁上設有安裝孔。 氣流通道50的第一端為氣體進口 51，第二端為氣體出口 52。優選地，氣流通道50的寬度自氣體進口 51向氣體出口 52逐漸增大，形成擴散通道，以使得當氣體進入到擴散通道內時， 能減慢亞聲速氣流的流速，提高亞聲速氣流的壓力，從而提高了氣體出口 52的靜壓。[0027]請參見圖2和圖3，在徑擴外環10的內側壁和徑擴內環20外側壁上的安裝孔上焊接有兩排葉片，分別為第一排葉片30和第二排葉片40，第一排葉片30靠近氣體進口 51，第二排葉片40靠近氣體出口 52。第一排葉片30和第二排葉片40分別包括多個葉片，每排葉片的多個葉片均勻地分布在徑擴外環10和徑擴內環20之間。每一葉片呈弧形，包括凸起的葉背和凹進的葉盆，第一排葉片30的葉背和第二排葉片40的葉背的朝向一致。優選地, 第一排葉片30的葉片數量與第二排葉片40的葉片數量相等，每一第一排葉片30的葉片長度稍短于每一第二排葉片40的葉片長度，且第一排葉片30的葉片與第二排葉片40的每一葉片相對應。[0028]第一排葉片30的每一葉片的葉尖延伸至第二排葉片40的對應葉片，使得第一排葉片30的每一葉片與第二排葉片40的對應葉片部分搭接，其搭接量為Λ。第一排葉片 30的弦長為b，第一排葉片30與第二排葉片40的搭接量Λ為第一排葉片30的弦長b的 259Γ40%，以使得當氣流通過第一排葉片30的葉背時不會發生失速現象。優選地，第一排葉片30與第二排葉片40的搭接量Λ為第一排葉片30的弦長b的1/3。每一第二排葉片40 的葉盆與相鄰的第一排葉片30的葉背的距離為T，第一排葉片30的兩相鄰葉片的葉尖柵距為t，T為t的259Γ40%，以有效抑制徑向擴壓器中的附面層分離，減少分離損失。優選地， 每一第二排葉片40的葉盆與相鄰的第一排葉片30的葉背的距離T是第一排葉片30的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的1/3。[0029]請參見圖4，本實用新型的優選實施例，還提供了一種帶有上述徑向擴壓器I的離心壓氣機，徑向擴壓器I的一端為無葉通道3、徑向擴壓器I的另一端為離心葉輪2、進口導向器4安裝在離心葉輪2的一端。從進口導向器4進入的氣體經離心葉輪2后會形成高速氣流，高速氣流經徑向擴壓器I后，氣體的速度會降低，且氣體壓力會增加，然后氣體再進入到無葉通道3內，無葉通道3使得氣流由徑向轉為軸向，并進入到燃燒室5內燃燒。這樣的經過徑向擴壓器I降速、增壓的氣體就能滿足燃燒室5對于氣體的要求。[0030]本實用新型提供的帶徑向擴壓器I的離心壓氣機，只帶有一個徑向擴壓器1，相比現有技術，減少了軸向 擴壓器，這樣就減少了離心壓氣機的軸向長度，同時也減小了離心壓氣機的體積和質量，制造和加工成本也隨著降低；且本實用新型的離心壓氣機不帶有軸向擴壓器，縮短了氣體在離心壓氣機中的流道，從而減少氣體的流動損失；能夠提高壓氣機效率，增大壓氣機的穩定工作裕度。[0031]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種徑向擴壓器，其特征在于，包括徑擴外環(10)、徑擴內環(20)及安裝在所述徑擴外環(10)和所述徑擴內環(20)之間的兩排葉片，所述兩排葉片分別為第一排葉片(30)和第二排葉片(40)，所述第一排葉片(30)的每一葉片的葉尖延伸至所述第二排葉片(40)的對應葉片，所述第一排葉片(30)的每一葉片與所述第二排葉片(40)的對應葉片部分搭接。
2.根據權利要求1所述的徑向擴壓器，其特征在于，每一所述葉片包括凸起的葉背和凹進的葉盆；每一所述第二排葉片(40)的葉盆與相鄰的所述第一排葉片(30)的葉背的距離T是所述第一排葉片(30)的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的259^40%。
3.根據權利要求2所述的徑向擴壓器，其特征在于，每一所述第二排葉片(40)的葉盆與相鄰的所述第一排葉片(30)的葉背的距離T是所述第一排葉片(30)的兩相鄰葉片的葉尖柵距t的1/3。
4.根據權利要求1所述的徑向擴壓器，其特征在于，所述徑擴外環(10)的內側壁與所述徑擴內環(20)的外側壁之間形成環狀的氣流通道(50)，所述氣流通道(50)的第一端為氣體進口( 51)，所述氣流通道(50)的第二端為氣體出口( 52)。
5.根據權利要求3所述的徑向擴壓器，其特征在于，所述氣流通道(50)的寬度自所述氣體進口(51)向所述氣體出口(52)逐漸增大。
6.根據權利要求1所述的徑向擴壓器，其特征在于，所述第一排葉片(30)的葉片數量與所述第二排葉片(40)的葉片數量相等。
7.根據權利要求6所述的徑向擴壓器，其特征在于，每一所述第一排葉片(30)的葉片長度短于每一所述第二排葉片(40)的葉片長度。
8.根據權利要求1所述的徑向擴壓器，其特征在于，所述第一排葉片(30)與所述第二 排葉片(40)的搭接量A為所述第一排葉片(30)的弦長b的259^40%。
9.根據權利要求8所述的徑向擴壓器，其特征在于，所述第一排葉片(30)與所述第二排葉片(40)的搭接量A為所述第一排葉片(30)的弦長b的1/3。
10.一種包括上述權利要求1至9任一項所述的徑向擴壓器的離心壓氣機，其特征在于，所述離心壓氣機還包括位于所述徑向擴壓器(I) 一端的無葉通道(3)、安裝在所述徑向擴壓器(I)另一端的離心葉輪(2)及安裝在所述離心葉輪(2)—端的進口導向器(4)。
專利摘要本實用新型提供了一種徑向擴壓器，包括徑擴外環、徑擴內環及安裝在徑擴外環和徑擴內環之間的兩排葉片，兩排葉片分別為第一排葉片和第二排葉片，第一排葉片的每一葉片的葉尖延伸至第二排葉片的對應葉片，第一排葉片的每一葉片與第二排葉片的對應葉片部分搭接。本實用新型還提供一種包括上述徑向擴壓器的離心壓氣機。本實用新型的徑向擴壓器兩排葉片能有效抑制第一排葉片葉尖葉背處的附面層分離，使得當氣流通過徑向擴壓器時不會發生失速現象。且本實用新型的離心壓氣機，軸向長度短，離心壓氣機的體積和質量都較小，制造和加工成本也隨著降低，離心壓氣機的流道較短，減少氣體的流動損失；能夠提高壓氣機效率，增大壓氣機的穩定工作裕度。
文檔編號F04D29/44GK202833325SQ201220348760
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月18日 優先權日2012年7月18日
發明者陽誠武, 涂孟羆, 張億力, 楊家禮, 季星星 申請人:湖南航翔燃氣輪機有限公司