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Schleuderkompressor mit Hilfsflüssigkeit.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung, um Gase unter Zuhilfenahme einer Flüssigkeit zu verdichten.
Auf der Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 im Längs-und Querschnitt eine Ausführungsform des Kompressors dargestellt, die Fig. 3,4, 5 und 6 zeigen Abänderungen.
Der Kompressor besteht aus zwei auf der Welle G aufgekeilten und miteinander durch eine zylindrische Trommel E verbundenen Laufrädern C und J. Das Laufrad C ist mit radialen
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eintritt ohne Stoss geschehe. Das Laufrad J besitzt radiale Schaufeln K. Die Trommel E ist mit radialen, achsial oder schraubenförmig verlaufenden Rippen F ausgestattet, die zur Führung des Gemisches und der Flüssigkeit aus dem Laufrade C in das Laufrad J dienen.
Das Laufrad J umschliesst eine unbewegliche Leitvorrichtung L, deren Austrittsöffnungen R
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zusaugenden Gasmenge.
Die Welle G ist zum Teile hohl und verbindet den von den Laufrädern C, J und der Trommel K eingeschlossenen Raum 0 mit des Gasdruckleitung//.
Das Uberfallrohr P, das mit dem Raum, aus dem Gas abgesaugt wird, verbunden und dessen
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dient zur Regelung des Kompressors. Durch das Rohr F wird Flüssigkeit zugeführt, die die Undicht- heitsverluste beim Vollgang ersetzen soll, Das Rohr V kann aueh zum Füllen der Vorrichtung benutzt werden.
Die Flüssigkeit im Rohre A wird mit Hilfe einer geeigneten Kühlvorrichtung Q (Fig. 3) mit Kühlwasser gekühlt oder es wird bloss ein Teil der Flüssigkeit gekühlt, der bei M (Fig. 1)
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geschlossen.
Nach beendigter Füllung wird die Zufuhrleitung V gesperrt und die Mündung des Überfallrohres P geöffnet und derart eingestellt, dass im Querschnitt T des Rohres A Unterdruck entstellt, worauf das Gasventil RV oder ein besonderes Gasventil geöffnet wird. Es wird nun Flüssigkeit durch das Überfallrohr austreten und Gas angesaugt.
Da das Innere der Vorrichtung nur an der Mündmig des Oberfallrohres mit der Aussenluft
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druck entstehen soll. Wird das Gasventil geöffnet, so tritt Gas ein, der spezifische Druck steigt und es muss daher Flüssigkeit aus dem Überfallrohr austreten. Durch die Umdrehung entsteht eine neue Oberfläche im Raume 0, der nun mit Gas von annähernd atmosphärischem, spezifischem Druck gefüllt ist. Die Druckhöhe im Querschnitte T hängt ab von dem Unter- schiede der Geschwindigkeitshöhen der Umfangsgeschwindigkeiten an der Oberfläche und den Anfangsquerschnitten des Laufrades. Es entsteht hier also ein Unterdruck, so dass Gas angesaugt wird.
Da die aus dem Laufrade austretende Flüssigkeit eine bestimmte Bewegungsenergie besitzt, die in der Leitvorrichtung in Druckenergie verwandelt wird, entsteht im Rohre 11 Strömung, deren Geschwindigkeit von dem Druckunterschied am Anfange und Ende (Querschnitt T) den Rohres 4 abhängt, wobei der Druck in T statisch durch die Stellung des Überfallrohres gegeben
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von der Winkelgeschwindigkeit abhängt, sondern auch vom Halbmesser der inneren Flüssigkeitsoberfäche im Raume 0, der wieder durch die Flüssigkeitsmenge im Kompressor und das Mischungs-
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leitung H geöffnet und damit ist der gleichbleibende Zustand eingetreten.
Die Regelung der Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit und des Mischungsverhältnisses geschieht durch das verstellbare Überfallrohr, aus dem Flüssigkeit abgelassen oder in das Flüssigkeit eingegossen wird, und durch das Saugventil. Damit wird auch die angesaugte Gasmenge in bestimmten Grenzen bei derselben Winkelgeschwindigkeit geregelt.
Im Vollgange tritt Gas durch die Mischvorrichtung in die Flüssigkeit ein, mit der es ein (knllseh bildet, das in das Laufrad C eintritt und radial mit kleiner Geschwindigkeit zu dessen Umfang strömt, wodurch das Gas verdichtet wird. Das Gemisch tritt in die Trommel E ein. Hier vergrössert sich der Durchnussquerschnitt, und zwar abhängig von der Menge der kreisenden Flüssigkeit, mit der sich der Durchmesser der Flüssigkeitsoberfläche ändert. Das Gemisch strömt
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Leitvorrichtunr L, wo ihr spezifischer Druck sich vergrössert. Durch das Rohr A fliesst sie der Mischvorrichtung zu, womit der Umlauf geschlossen ist.
Zum Verdichten der Gase mit unmitbelbarem Druckwasserantrieb ist die Vorrichtung
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kleiner Geschwindigkeit und strömt in den Raum 0 ein. Hier wird durçh allmähliche Erweiterung des Querschnittes die Geschwindigkeit des Gemisches abnehmen und das Gas abgeschieden.
Das Wasser fliesst mit zunehmender Geschwindigkeit in das mit radialen Schaufeln versehene Laufrad J, durchströmt dieses unter abnehmendem Druck, tritt in das Kniestück 4 ein und wird durch ein Leitungsrohr abgeführt. Das abgeschiedene Gas strömt durch die hohle Welle G der Druckleitung zu. Die durch das Gemisch dem Laufrade C abgegebene Arbeit wird zur Überwindung der Reibungsverluste bei der kreisenden Bewegung verbraucht. Die Grösse dieser Arbeit hängt auch von der Geschwindigkeit und dem Mischungsverhältnis des Gemisches ab, die durch den Dorn 2 und das Gasventil geregelt werden können. Übrigens kann diese Arbeit von einer anderen Kraftquelle geleistet werden. Dann fällt selbstverständlich das Leitrad 3 fort.
Das Ingangsetzen des Kompressors und die Regelung der in diesem enthaltenen Flüssigkeitsmenge geschieht durch das Überfallrohr auf dieselbe Weise wie im vorigen Fall. Das Mischungs- verhältnis von Gas und Flüssigkeit wird durch den Dorn 2, mit dem der kleinste Querschnitt geändert wird, und durch ein Saugventil RV geregelt.
Weil das spezifische Volumen mit diesem Verhältnis wächst, wird dadurch auch die absolute Austrittssgeschwindigkeit aus der Leit-
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schleuderkompressor mit Hilfsflüssigkeit, dadurch gekennzeichet, dass das Gefäss (E) in das die Mischung von Gas und Flüssigkeit aus dem Laufrade (0) eintritt, mit radialen, achsial oder schraubenförmig verlaufenden Rippen (F) ausgestattet ist, die den Zweck haben, die Mischung zu führen und ihre absolute Winkelgeschwindigkeit beim Durchflusse zwangläufig gleichbleibend zu erhalten oder zwangläufig zu ändern, wobei die relative Durchflussgeschwindigkeit und die achsiale Länge des Gefässes (E)
derart bemessen werden müssen, dass die dadurch bestimmte Durchnusszeit zur vollständigen Abscheidung des Gases aus dem Gemische bloss durch die Fliehkraftwirkung ausreicht.
2. Schleuderkompressor mit Hilfsflüssigkeit nach dem Anspruche l, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines vor der Mischungsvorrichtung liegenden Überfallrohres (P), dessen Mündung verstellbar eingerichtet ist, so dass durch das Rohr auch im vollen Gange die Flüssigkeit abgelassen oder eingegossen werden kann, die Menge der kreisenden Flüssigkeit und damit in Verbindung mit einem Gasventile sowohl die Menge des in der Zeiteinheit verdichteten Gases als auch dessen Druck bei unveränderter Umlaufzahl geregelt werden können.