Центробежный компрессор
аэродинамический плавник микровентилятор центробежный компрессор
Полезная модель относится к центробежным нагнетательным устройствам и может быть использована в машиностроительной отрасли промышленности.

Известен центробежный компрессор, содержащий рабочее колесо, установленное в корпус, имеющий входной и выходной каналы, при этом в выходном канале продольно установлен плоский L-образный элемент, расположенный в плоскости параллельной оси рабочего колеса, а высота плоского элемента равна внутреннему диаметру выходного канала [US5536140A, дата публикации: 16.07.1996 г. МПК: F04D 29/42; F04D 29/66].

Недостатком известного технического решения является сниженный КПД ввиду повышенных потерь давления в выходном канале из-за местного сопротивления, оказываемого плоским элементом предложенной конструкции, вследствие чего разделение потока сопровождается интенсивным вихреобразованием.

В качестве прототипа выбран центробежный компрессор, содержащий рабочее колесо, установленное в корпус, имеющий входной и выходной каналы, при этом в выходном канале продольно установлены два плоских элемента предположительно прямоугольной формы, расположенные в одной плоскости, параллельной оси рабочего колеса, и диаметрально противоположно друг относительно друга [WO2006106744A1, дата публикации: 12.10.2006 г., МПК: F04D 29/28; F04D 29/44].

Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является более высокий КПД за счет наличия между плоскими элементами свободного пространства, что одновременно позволяет структурировать поток и снизить интенсивность вихреобразования.

Однако недостатком прототипа по-прежнему остается сниженный КПД из-за того, что прямоугольная форма плоских элементов приводит к резкому столкновению потока с торцевой поверхностью элемента, вследствие чего повышается интенсивность вихреобразования перед этой поверхностью и за ней, что нарушает структуру потока и приводит к его пульсации и повышению уровня шума, ухудшая эксплуатационные характеристики центробежного компрессора.

Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик центробежного компрессора.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума и сохранением возможности структурирования потока в выходном канале.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Центробежный компрессор содержит рабочее колесо, установленное в корпус, имеющий входной и выходной каналы, при этом в выходном канале продольно установлены два плоских элемента, расположенныех в одной плоскости, параллельной оси рабочего колеса, и диаметрально противоположно друг относительно друга. В отличие от прототипа каждый из плоских элементов выполнен в виде сегмента круга.

Корпус центробежного компрессора обеспечивает несущую функцию и может быть выполнен цельным или разборным. Корпус центробежного компрессора может быть выполнен из любого конструкционного материала, обладающего достаточной прочностью, например, из полимера, и может быть изготовлен методом литья. Корпус центробежного компрессора выполнен с возможностью установки в него рабочего колеса и имеет входной и выходной каналы. Входной и выходной каналы обеспечивают подвод и отведение от корпуса газовой среды. В поперечном сечении выходной канал может иметь любую форму, в том числе круглую.

Два плоских элемента обеспечивают возможность структурирования потока в выходном канале и повышения за счет этого равномерности распределения воздуха по объему потока. Каждый из плоских элементов выполнен в виде сегмента круга, что обеспечивает повышение КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума и сохранением возможности структурирования потока в выходном канале. Каждый из плоских элементов может иметь толщину от 0,8 до 1,2 мм, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора и снижает уровень шума.

Каждый из плоских элементов может быть выполнен в виде сегмента круга, радиус которого может составлять от 15 до 40% от величины поперечного размера выходного отверстия выходного канала, что необходимо для обеспечения оптимальной кривизны торцевых поверхностей, с которыми происходит столкновение потока, и дополнительного повышения КПД центробежного компрессора.

Высота каждого из плоских элементов может составлять от 10 до 30% от величины поперечного размера выходного отверстия выходного канала, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума и сохранением возможности структурирования потока в выходном канале. В случае если высота каждого из плоских элементов составит менее 10% от величины поперечного размера выходного отверстия выходного канала, то она будет недостаточной для обеспечения возможности разделения и структурирования потока в выходном канале. В случае если высота каждого из плоских элементов составит более 30% от величины поперечного размера выходного отверстия выходного канала, то ввиду перекрытия канала плоскими элементами потери давления в нем будут увеличены. Дополнительно для повышения КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума и сохранением возможности структурирования потока в выходном канале высота каждого из плоских элементов может составлять от 15 до 25% от величины поперечного размера выходного отверстия выходного канала.

Торцевые поверхности плоских элементов могут иметь фаски или скругления, обеспечивающие возможность плавного обтекания их потоком, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума. Дополнительно для повышения КПД центробежного компрессора у основания плоских элементов могут быть выполнены скругления.

Плоские элементы расположены диаметрально противоположно друг относительно друга, что обеспечивает повышение КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума, обеспечивая при этом возможность разделения потока на равные части с одинаковым содержанием воздуха по их объему. Плоские элементы расположены в одной плоскости, проходящей через продольную ось выходного канала, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора. При этом плоские элементы расположены относительно оси вращения рабочего колеса таким образом, что плоскость в которой они расположены параллельна этой оси, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора. Плоские элементы могут быть расположены относительно выходного отверстия выходного канала таким образом, что поперечная плоскость симметрии плоских элементов может быть удалена от выходного отверстия на расстояние, которое составляет от 50 до 100% от величины поперечного размера выходного отверстия, что дополнительно повышает КПД центробежного компрессора и обеспечивает возможность получения на выходе из выходного канала потока с равномерным распределением воздуха по его объему. В случае если расстояние, на которое поперечная плоскость симметрии плоских элементов удалена от выходного отверстия, составит менее 50% от величины поперечного размера выходного отверстия, то оно окажется недостаточным для стабилизации потока после его разделения. В случае если расстояние, на которое поперечная плоскость симметрии плоских элементов удалена от выходного отверстия, составит более 100% от величины поперечного размера выходного отверстия, то увеличится риск того, что стабилизированный поток будет обладать неравномерным распределением воздуха по его объему.

Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что каждый из плоских элементов выполнен в виде сегмента круга, что обеспечивает постепенное столкновение с ними разделяемого потока по мере его движения внутри выходного канала, при котором снижается интенсивность вихреобразования перед торцевой поверхностью элемента и за ней, вследствие чего снижается уровень шума и уменьшаются потери давления в выходном канале.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении КПД центробежного компрессора с сопутствующим снижением уровня шума и сохранением возможности структурирования потока в выходном канале, тем самым улучшаются его эксплуатационные характеристики.

Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Применение в турбинных генераторах потока
Вячеслав
Седунин
Алексеевич
Научный руководитель
Кандидат технических наук
Отсутствует
-
26530502000
-
РОССИЯ
Илья
Калинин
Александрович
Генеральный директор
РОССИЯ
30.17.53
Прикладная аэродинамика
02.03.IU
ENGINEERING, MECHANICAL
Юрий
Марченко
Глебович
Разработка технических решений
РОССИЯ
Вячеслав
Седунин
Алексеевич
Разработка технических решений
РОССИЯ
Илья
Калинин
Александрович
Разработка технических решений
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
ООО "ИВЛ ТУРБОТЕХНОЛОГИИ"
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ИВЛ ТУРБОТЕХНОЛОГИИ"
1216600063547
ИЛЬЯ
КАЛИНИН
АЛЕКСАНДРОВИЧ
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Общества с ограниченной ответственностью