本發(fā)明涉及壓縮機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種回流器裝置及具有其的壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

在離心壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，一般都會(huì)在壓縮機(jī)進(jìn)氣口處，設(shè)置風(fēng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)葉，從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量，滿足變工況的性能要求，達(dá)到較寬的工作范圍。

對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)，在回流器內(nèi)布置葉片，可以調(diào)節(jié)下一級(jí)葉輪進(jìn)氣角度，但是由于現(xiàn)有技術(shù)中的葉片角度均為固定式設(shè)計(jì)。而且，一級(jí)進(jìn)氣口處的風(fēng)葉調(diào)節(jié)僅能夠調(diào)節(jié)一級(jí)葉輪的進(jìn)氣流量，二級(jí)或者三級(jí)的流量的進(jìn)氣角度無(wú)法調(diào)節(jié)，使得壓縮機(jī)工作范圍被限制，造成壓縮機(jī)性能低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種回流器裝置及具有其的壓縮機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中壓縮機(jī)性能低的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種回流器裝置，包括：回流管道；第一風(fēng)葉組，與回流管道的內(nèi)壁相連接；第二風(fēng)葉組，與內(nèi)壁相連接，第二風(fēng)葉組相對(duì)第一風(fēng)葉組可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉組固定地設(shè)置于內(nèi)壁上，第二風(fēng)葉組可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于內(nèi)壁上。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉組位于第二風(fēng)葉組的上游。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉組包括多個(gè)第一風(fēng)葉，多個(gè)第一風(fēng)葉沿內(nèi)壁間隔地設(shè)置，第二風(fēng)葉組包括多個(gè)第二風(fēng)葉，多個(gè)第二風(fēng)葉沿內(nèi)壁間隔地設(shè)置，第一風(fēng)葉組和第二風(fēng)葉組在回流管道的徑向方向上截面的投影中，相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉之間具有至少一個(gè)第二風(fēng)葉。

進(jìn)一步地，第二風(fēng)葉包括：柱形體，設(shè)置于內(nèi)壁上；葉片，與柱形體相連接，葉片繞柱形體的中心線可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。

進(jìn)一步地，葉片具有第一導(dǎo)流位置和第二導(dǎo)流位置，葉片位于第一導(dǎo)流位置時(shí)，葉片的幾何中心線與位于第二導(dǎo)流位置時(shí)的葉片的幾何中心線的夾角為α，其中，65°≤α≤75°。

進(jìn)一步地，葉片的長(zhǎng)度為a，相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉之間的距離為b，其中，3a≤b。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉的長(zhǎng)度與第二風(fēng)葉的長(zhǎng)度的比為l1，其中，2≤l1≤3。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉之間的距離與第二風(fēng)葉的長(zhǎng)度比為l2，其中，1.2≤l2≤1.9。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉的個(gè)數(shù)與第二風(fēng)葉的個(gè)數(shù)相同。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉(21)的兩端的連線與第一風(fēng)葉的遠(yuǎn)離回流管道的幾何中心的一端至幾何中心的連線的夾角為β，其中，25°≤β≤45°。

進(jìn)一步地，葉片的兩端的連線與葉片的遠(yuǎn)離回流管道的幾何中心的一端至幾何中心的連線的夾角為γ，其中，5°≤γ≤20°。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種離心壓縮機(jī)，包括回流器裝置，回流器裝置為上述的回流器裝置。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，在回流管道內(nèi)設(shè)置第一風(fēng)葉組和第二風(fēng)葉組，其中，第二風(fēng)葉組相對(duì)第一風(fēng)葉組可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。這樣設(shè)置可以通過調(diào)節(jié)第二風(fēng)葉組轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變回流管道內(nèi)氣流的進(jìn)氣角度，避免了現(xiàn)有技術(shù)中回流管道內(nèi)氣流角度不能通過調(diào)節(jié)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)改變進(jìn)氣角度造成壓縮機(jī)壓縮性能低的問題。采用該回流裝置有效地提高了壓縮機(jī)的壓縮性能。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的回流器裝置的第二風(fēng)葉組位于第一位置時(shí)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1中的第二風(fēng)葉組位于第二位置時(shí)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出了圖1中的第二風(fēng)葉組的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4示出了圖1中的回流器裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5示出了具有圖1的回流器裝置的壓縮機(jī)運(yùn)行工作曲線對(duì)比圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、回流管道；20、第一風(fēng)葉組；21、第一風(fēng)葉；30、第二風(fēng)葉組；31、第二風(fēng)葉；311、柱形體；312、葉片；

40、葉輪；50、擴(kuò)壓器；60、彎道；70、蝸殼；80、葉輪軸。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請(qǐng)的說明書和權(quán)利要求書及附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的術(shù)語(yǔ)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。

現(xiàn)在，將參照附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在附圖中，為了清楚起見，有可能擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件，因而將省略對(duì)它們的描述。

結(jié)合圖1至圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種回流器裝置。

具體地，該回流裝置包括回流管道10、第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30。第一風(fēng)葉組20與回流管道10的內(nèi)壁相連接。第二風(fēng)葉組30與內(nèi)壁相連接，第二風(fēng)葉組30相對(duì)第一風(fēng)葉組20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。

在本實(shí)施例中，在回流管道10內(nèi)設(shè)置第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30，其中，第二風(fēng)葉組30相對(duì)第一風(fēng)葉組20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。這樣設(shè)置可以通過調(diào)節(jié)第二風(fēng)葉組30轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變回流管道內(nèi)氣流的進(jìn)氣角度，避免了現(xiàn)有技術(shù)中回流管道內(nèi)氣流角度不能通過調(diào)節(jié)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)改變進(jìn)氣角度造成壓縮機(jī)壓縮性能低的問題。采用該回流裝置有效地提高了壓縮機(jī)的壓縮性能。

其中，第一風(fēng)葉組20固定地設(shè)置于內(nèi)壁上，第二風(fēng)葉組30可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于內(nèi)壁上。這樣設(shè)置能夠有效地提高第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30的導(dǎo)流作用，有效提高了回流裝置的回流性能。當(dāng)然，本實(shí)施例中的第二風(fēng)葉組30的組數(shù)可以根據(jù)回流裝置的具體設(shè)置空間來設(shè)定，即可以將第二風(fēng)葉組30設(shè)置成一組或是多組的方式，這樣能夠通過調(diào)節(jié)各組的第二風(fēng)葉組30的風(fēng)葉的導(dǎo)流方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步地達(dá)到提高回流裝置的回路性能的作用。

優(yōu)選地，可以將第一風(fēng)葉組20位于第二風(fēng)葉組30的上游。這樣設(shè)置使得第二風(fēng)葉組30能夠改變經(jīng)過第一風(fēng)葉組20導(dǎo)流后的氣流的流向，提高了回流裝置的回路作用。

具體地，如圖1所示，第一風(fēng)葉組20包括多個(gè)第一風(fēng)葉21，多個(gè)第一風(fēng)葉21沿內(nèi)壁間隔地設(shè)置。第二風(fēng)葉組30包括多個(gè)第二風(fēng)葉31，多個(gè)第二風(fēng)葉31沿內(nèi)壁間隔地設(shè)置，第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30在回流管道10的徑向方向上截面的投影中，相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉21之間具有至少一個(gè)第二風(fēng)葉31。這樣設(shè)置使得第二風(fēng)葉組30能夠達(dá)到對(duì)經(jīng)第一風(fēng)葉組20導(dǎo)流后的氣流進(jìn)行方向控制，進(jìn)一步地提高了回流裝置的實(shí)用性。

優(yōu)選地，為了提高第二風(fēng)葉組30的穩(wěn)定性和可靠性，如圖3所示，第二風(fēng)葉31包括柱形體311和葉片312。柱形體311設(shè)置于內(nèi)壁上。葉片312與柱形體311相連接，葉片312繞柱形體311的中心線可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。

如圖1和圖2所示，葉片312具有第一導(dǎo)流位置和第二導(dǎo)流位置，葉片312位于第一導(dǎo)流位置時(shí)，葉片312的幾何中心線與位于第二導(dǎo)流位置時(shí)的葉片312的幾何中心線的夾角為α，其中，65°≤α≤75°。即葉片312圍繞柱形體311轉(zhuǎn)動(dòng)的夾角范圍為α，這樣設(shè)置能夠提高葉片312的導(dǎo)流范圍，使得每一個(gè)葉片能夠具有最大限度的導(dǎo)流面積，有效地提高了回流裝置的回路效果。

請(qǐng)?jiān)趨⒄請(qǐng)D1所示，葉片312的長(zhǎng)度為a，相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉21之間的距離為b，其中，3a≤b。這樣設(shè)置使得葉片312在起到導(dǎo)流的作用下不會(huì)對(duì)氣流產(chǎn)生干涉的作用。其中，距離b為相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉21的相對(duì)的輪廓線之間的距離。

優(yōu)選地，第一風(fēng)葉21的長(zhǎng)度與第二風(fēng)葉31的長(zhǎng)度的比為l1，其中，2≤l1≤3。相鄰兩個(gè)第一風(fēng)葉21之間的距離與第二風(fēng)葉31的長(zhǎng)度比為l2，其中，1.2≤l2≤1.9。這樣設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)第一風(fēng)葉21與第二風(fēng)葉31進(jìn)行配合實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流的作用，能夠有效地提高回路裝置的回路性能。

進(jìn)一步地，第一風(fēng)葉21的個(gè)數(shù)與第二風(fēng)葉31的個(gè)數(shù)相同。以設(shè)置11至16個(gè)葉片為佳。

上述實(shí)施例中的回流裝置還能用于離心壓縮機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，即根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種離心壓縮機(jī)。該離心壓縮機(jī)包括回流器裝置，回流器裝置為上述實(shí)施例中的回流器裝置。具體地，回流器裝置包括回流管道10、第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30。第一風(fēng)葉組20與回流管道10的內(nèi)壁相連接。第二風(fēng)葉組30與內(nèi)壁相連接，第二風(fēng)葉組30相對(duì)第一風(fēng)葉組20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。在回流管道10內(nèi)設(shè)置第一風(fēng)葉組20和第二風(fēng)葉組30，其中，第二風(fēng)葉組30相對(duì)第一風(fēng)葉組20可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置。這樣設(shè)置可以通過調(diào)節(jié)第二風(fēng)葉組30轉(zhuǎn)動(dòng)，以改變回流管道內(nèi)氣流的進(jìn)氣角度，避免了現(xiàn)有技術(shù)中回流管道內(nèi)氣流角度不能通過調(diào)節(jié)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)動(dòng)改變進(jìn)氣角度造成壓縮機(jī)壓縮性能低的問題。采用該回流裝置有效地提高了該離心壓縮機(jī)的壓縮性能。采用具有該回流裝置的離心壓縮機(jī)，能夠有效地拓寬壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍，尤其是對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)。

對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)，在回流裝置排布雙列串行葉片，一排固定，一排可旋轉(zhuǎn)。固定葉片調(diào)節(jié)氣流角度，減小沖擊損失；可旋轉(zhuǎn)葉片改變了冷媒的預(yù)旋角，從而調(diào)節(jié)氣流流量，以適應(yīng)變工況工作?？梢酝瑫r(shí)達(dá)到高效和寬范圍運(yùn)行的目的。其中，如圖4所示，該壓縮機(jī)還包括蝸殼70，圖中的80為壓縮機(jī)葉輪的葉輪軸。

將葉片分為兩組(亦或?yàn)槎嘟M)，串聯(lián)布置在回流裝置的回流管道上。外圈為若干個(gè)固定的大葉片，內(nèi)圈為若干個(gè)小葉片，都以回流管道的中心為在圓周方向均布。

在本實(shí)施例中，采用大小葉片(第一風(fēng)葉組為大葉片、第二風(fēng)葉組為小葉片)交叉排列，小葉片位于兩個(gè)大葉片中間距離的1/3區(qū)域內(nèi)。優(yōu)選地，大、小葉片均為翼型形狀，弧形方向沿同一個(gè)方向設(shè)置。

如圖1所示，第一風(fēng)葉21的兩端的連線與第一風(fēng)葉21的遠(yuǎn)離回流管道10的幾何中心的一端至回流管道10的幾何中心的連線的夾角為β，其中，25°≤β≤45°。葉片312的兩端的連線與葉片312的遠(yuǎn)離回流管道10的幾何中心的一端至回流管道10的幾何中心的連線的夾角為γ，其中，5°≤γ≤20°。其中，β以28°至38°為最佳。γ以7°至15°為最佳。葉片312的轉(zhuǎn)動(dòng)角為0°至70°之間。即在本實(shí)施例中，葉片312旋轉(zhuǎn)調(diào)整前角度為γ，變工況時(shí)，葉片312從這個(gè)角度開始以轉(zhuǎn)動(dòng)角轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖5所示，曲線1為葉片312固定的工作曲線。曲線2為葉片312根據(jù)壓縮機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整的工作曲線。由圖5中看出，葉片312根據(jù)壓縮機(jī)進(jìn)氣量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整后，喘振點(diǎn)偏離，壓縮機(jī)工作范圍增加。在設(shè)計(jì)工況下，冷媒氣體通過進(jìn)氣口進(jìn)入第一級(jí)的葉輪40，經(jīng)過葉輪40做功壓縮，經(jīng)過擴(kuò)壓器50，進(jìn)一步提高勢(shì)能。經(jīng)過彎道60到達(dá)回流裝置，在收集氣流的基礎(chǔ)上再通過回流裝置葉片的作用來降低圓周速度，起到消旋的作用。

通常回流裝置的葉片的設(shè)計(jì)有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：葉片進(jìn)口安防角、葉片出口安防角。其中，葉片進(jìn)口安防角的取值與設(shè)計(jì)的進(jìn)入回流裝置流道氣流的氣流角有關(guān)，葉片出口安防角應(yīng)該盡量與葉輪進(jìn)口方向一致，即垂直于葉輪主軸，或與其盡量接近的角度。通過這種方式來規(guī)范氣流的角度。

在實(shí)施例中，將回流裝置的葉片分為兩組(第一風(fēng)葉組、第二風(fēng)葉組)，通過內(nèi)圈葉片(第二風(fēng)葉組)進(jìn)一步減小與葉輪軸的角度，可以減小與第二級(jí)的葉輪40的沖擊損失，提高做功效率。

在變工況下，進(jìn)入回流裝置的冷媒氣體，經(jīng)過外圈葉片改變氣流角度，減小了圓周速度，回流器的內(nèi)圈葉片繞底部圓柱中心轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，改變冷媒氣流的角度和速度，提高了擴(kuò)壓器的工作效率，可以防止氣流失速引發(fā)的喘振發(fā)生，從而增加了壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍。在本實(shí)施例中的壓縮機(jī)可以是雙級(jí)壓縮機(jī)。對(duì)于多級(jí)壓縮機(jī)，本申請(qǐng)中的回流裝置同樣適用。

除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。