Axialfördermaschine. Die Erfindung betrifft eine Axialförder- maschine, wie Axialverdichter oder Axial pumpe, mit zwei Stufengruppen, zwischen denen das Fördermittel zwecks Zwischen kühlung, Abzapfung oder dergleichen nach aussen abzulenken und nachher wieder der zweiten Stufengruppe zuzuführen ist, wobei der Durchtrittssinn in den beiden Stufen gruppen entgegengesetzt ist.
Um bei vielstufigen Axialverdichtern mit mindestens einem aussenliegenden Zwi schenkühler die Verluste beim Ein- und Aus tritt in die bezw. aus den Kühlern und beim Ein- und Austritt in die bezw. aus den Ma schinenteilen möglichst zu verringern, ist schon vorgeschlagen worden, die Umlenkung der axialen Durchtrittsströmung in die Zu leitung zum Zwischenkühler mittels eines Hilfsschleuderrades zu bewirken.
Zweck der Erfindung ist, ohne ein solches Hilfsschleuderrad auszukommen, um die Bauart sowohl in axialer als auch radialer Richtung noch gedrängter gestalten zu kön- nen, und trotzdem eine weitgehend verlust freie Um- und Zulenkung der Strömung in einen Zwischenkühler, eine Anzapfstelle und dergleichen zu erreichen.
Zu diesem Behufe erfolgt in einer Axialfördermaschine der ein gangs erwähnten Art gemäss vorliegender Erfindung die zwischen den zwei Stufen gruppen zu bewirkendeAblenkung nach aussen in einem Abströmraum, der einen Teil des den Schaufelraum umgebenden Mantels um schliesst, in welchem die zweite Stufengruppe gelegen ist, während die Umlenkung des Fördermittels aus dieser Gruppe in den Aus trittsstutzen in einem zweiten Abströmraum erfolgt, der einen Teil des den Schaufelraum umgebenden Mantels umschliesst, in welchem die erste Stufengruppe gelegen ist.
Diese Bauart bietet den weiteren Vorteil, dass sich rasch eine im wesentlichen gleich hohe Er wärmung von Läufer und Gehäuse erreichen lässt, so dass zwischen diesen zwei Teilen kein verhältnismässig grosses Spiel vorzusehen ist, wie es bisher erforderlich war, um dem Lmstande Rechnung zu traben, dass sich der Läufer bei den bekannten Ausführungen bei3_i Anfahren schneller erwärmt und daher stärker ausdehnt als das Gehäuse.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes veran schaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 teilweise einen Länbsschnitt und teilweise eine Ansicht eines eingehäusigen, vielstufiben Axialverdichters mit Zwischen kühler, Fig. ? ein perspektivisches Bild eines Teils der rechten Hälfte der Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. 1, und Fig. 4 ist eine Abwickluni des nach der Linie IV-IV der Fit. 3 ielegten Schnittes. 1 bezeichnet den Saugstutzen eines ein- gehäusigen, vielstufigen Axialverdichters ?, dessen Druckstufen zu zwei Gruppen 3 und 4 zusammenbefasst sind.
Das in der waagrech ten lllittelebene unterteilte Gehäuse dieses Verdichters ist auch noch durch eine Quer mittelebene unterteilt, so dass, wenn auf Fig. 1 der Zeichnung Bezug genommen wird, von einer rechten Gehäusepartie 5 und von einer linken Gehäusepartie 6 gesprochen werden kann. Die Stufengruppe 3 ist in der rechten Gehäusepartie 5 und die Stufengruppe 4 in der linken Gehäusepartie 6 untergebracht. Das aus der ersten Stufengruppe 3 aus tretende Fördermittel ist in einen Zwischen kühler 7 umzulenken und muss dann nach er- foltter Kühluni in die zweite Stufengruppe 4 übergeführt werden.
Um eine Führung des Fördermittels in diesem Sinne zu erreichen, ist einmal ein Hilfsgehäuse 8 vorgesehen, welches einen Teil des den Schaufelraum umgebenden Mantels 6 unter Bildung eines Abströmraumes umgibt. DieserAbströmraum 8 ist in Kanäle 91, 9\, 93, 9<B>'</B> unterteilt, deren Eintrittsflächen noch in der Gehäusepartie 5 nahe neben der rinbförmiben Austritts fläche der letzten Stufe der Gruppe 3 an geordnet sind und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Verdichteraxe ist. Die Kanäle 9', 9', 93, 9<B>'</B> erstrecken sich bis zu einer ge meinsamen Austrittsöffnung 10 des Hilfs- gehäuses 8, welche in einer andern Ebene liegt als die Eintrittsflächen dieser Kanäle.
Aus dem Zwischenkühler i belangt dann das Fördermittel in einen Zwischenstutzen 11 und aus diesem in die zweite Stufengruppe 4, welche es in entgegengesetztem Sinne als die Stufentruppe 3 durchströmt. Unmittelbar nach dem Austritt aus der Gruppe 4 wird das Fördermittel schliesslich in einen Ab- strönirauin abgelenkt, den ein zweites Hilfs- tehäuse 13 nach aussen betrenzt, welches einen Teil des den Schaufelraum umgeben den Mantels 5 umschliesst.
Dieser Abström- raum ist in Kanäle 121, 1\.y.', 12', 191 unter teilt, deren Eintrittsfliichen noch in der Ge häusepartie 6 unmittelbar hinter der ring förmigen Austrittsfläche der letzten Stufe der Gruppe 4 angeordnet sind und in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Längsaxe des Verdichters ist. Die Kanäle<B>191,</B> 12', 12', 12'' erstrecken sich bis zu einer gemeinsamen Austrittsöffnung 14 des Abströmraumes.
Die Öffnung 14 bildet gleichzeitig den Austritt des Verdichters und sie lieft in einer andern Ebene als die Eintrittsöffnunten der Kanäle 121, 12=, 123, 12'.
Mit Hilfe der Kanäle 9', 9', 93, 9<B>'</B> und 1?1, 12=', 12'\, 1?', die sich, wie besonders der Fig. 1 zu entnehmen ist, in der Längsmitte des Verdichters kreuzen, lässt sich auf be schränktem Raum eine weitgehend verlust lose Umlenkung des Fördermittels aus einer Stufentruppe in einen Zwischenkühler, einer Abzapfstelle und dergleichen bezw. aus der zweiten Stufengruppe nach dem Austritt der Axialfördermaschine erreichen,
da sich die hierzu dienenden Kanäle ohne Querschnitts- verenbungen und mit günstiger Fübrung ausbilden lassen.
Die Querschnitte der Kanäle in den Ab strömräumen können vorteilhaft derart aus gebildet sein, dass, in der Strömungsrichtunt betrachtet, eine Diffusorwirkung eintritt, das heisst dass ein teilweiser Rückgewinn der kinetischen Auslassenergie des Fördermittels eintritt.
Dies ist bei der beschriebenen Aus bildung der Abströmräume um so eher mög lich, als die ringförmigen Eintrittsflächen der Abströmräume unmittelbar an die ring förmigen Austrittsflächen der betreffenden Stufengruppen anschliessen, wie sie sich vor allem bei vielstufigen Hochdruck-Axial- gebläsen oder -Pumpen mit ihren verhältnis mässig kleinen Schaufelhöhen im Vergleich zum Raddurchmesser ergeben.
Da für einen guten Umsetzungsgrad im ringförmigen Dif- fusor die Umlenkung nicht allzu schroff sein darf, ist die- axiale Ausdehnung jedes Ab strömteils an sich notgedrungen im Verhält nis zum Durchmesser gross. Zufolge der be schriebenen gegengestellten Anordnung der zwei Stufengruppen 3 und 4 wird jedoch die Gesamtbaulänge der Maschine klein, und zwar ohne dass dadurch strömungstechnische Nachteile in Kauf genommen \werden müssen.
Axial Carrier. The invention relates to an axial conveying machine, such as an axial compressor or an axial pump, with two stage groups, between which the conveying means is diverted to the outside for the purpose of intermediate cooling, tapping or the like and then fed back to the second stage group, with the flow direction in the two stage groups being opposite is.
To with multi-stage axial compressors with at least one external inter mediate cooler the losses when entering and exiting the BEZW. from the coolers and when entering and exiting the respectively. To reduce as much as possible from the machine parts, it has already been proposed to effect the deflection of the axial flow through the line to the intercooler by means of an auxiliary centrifugal wheel.
The purpose of the invention is to do without such an auxiliary centrifugal wheel, in order to be able to make the design even more compact in both the axial and radial directions, and still allow a largely loss-free redirection of the flow to an intercooler, a tap and the like to reach.
For this purpose, in an axial conveying machine of the type mentioned at the beginning according to the present invention, the deflection to the outside to be effected between the two stage groups takes place in an outflow space which encloses part of the jacket surrounding the blade space in which the second stage group is located, while the The conveyance from this group is deflected into the outlet nozzle in a second outflow space which encloses a part of the jacket surrounding the blade space in which the first group of stages is located.
This type of construction offers the further advantage that the rotor and housing can be heated to the same level quickly, so that there is no relatively large clearance between these two parts, as was previously necessary to take account of the situation. that in the known designs the rotor heats up faster when starting up and therefore expands more than the housing.
In the drawing, an embodiment example of the subject invention is illustrated, namely shows: Fig. 1 partially a Länbsschnitt and partially a view of a single-housing, multi-stage axial compressor with an intermediate cooler, FIG. a perspective image of part of the right half of FIG. 1;
Fig. 3 is a section along the line III-111 of Fig. 1, and Fig. 4 is a development of the according to the line IV-IV of the fit. 3 laid cut. 1 designates the suction connection of a single-housing, multi-stage axial compressor? Whose pressure stages are combined into two groups 3 and 4.
The housing of this compressor, which is subdivided in the horizontal central plane, is also divided by a transverse central plane, so that when reference is made to FIG. 1 of the drawing, one can speak of a right housing part 5 and a left housing part 6. The step group 3 is housed in the right housing section 5 and the step group 4 in the left housing section 6. The conveying means emerging from the first stage group 3 is to be diverted into an intermediate cooler 7 and then has to be transferred to the second stage group 4 after the cooling unit has been completed.
In order to achieve guidance of the conveying means in this sense, an auxiliary housing 8 is provided, which surrounds part of the jacket 6 surrounding the blade space, forming an outflow space. This outflow space 8 is divided into channels 91, 9 \, 93, 9 <B> '</B>, the entry surfaces of which are arranged in the housing section 5 close to the rinbförmiben exit surface of the last stage of group 3 and lie in one plane which is perpendicular to the compressor axis. The channels 9 ', 9', 93, 9 <B> '</B> extend up to a common outlet opening 10 of the auxiliary housing 8, which lies in a different plane than the entry surfaces of these channels.
From the intercooler i, the conveying means then reaches an intermediate connection 11 and from this into the second stage group 4, through which it flows in the opposite sense as the stage group 3. Immediately after exiting group 4, the conveying means is finally diverted into a stripping area, which is bordered to the outside by a second auxiliary housing 13 which encloses a part of the casing 5 surrounding the blade space.
This outflow space is subdivided into channels 121, 1 \ .y. ', 12', 191, the inlet surfaces of which are arranged in the housing section 6 immediately behind the annular outlet surface of the last stage of group 4 and lie in one plane which is perpendicular to the longitudinal axis of the compressor. The channels <B> 191, </B> 12 ', 12', 12 '' extend up to a common outlet opening 14 of the outflow space.
The opening 14 at the same time forms the outlet of the compressor and it runs in a different plane than the inlet openings of the channels 121, 12 =, 123, 12 '.
With the aid of the channels 9 ', 9', 93, 9 <B> '</B> and 1? 1, 12 =', 12 '\, 1?', Which can be seen particularly in FIG. 1 , cross in the longitudinal center of the compressor, a largely lossless redirection of the conveying means from a step group in an intercooler, a tap and the like can bezw on a limited space. from the second group of stages after exiting the axial winding machine,
since the channels used for this can be designed without cross-sectional constrictions and with favorable routing.
The cross-sections of the channels in the outflow spaces can advantageously be designed in such a way that, viewed in the direction of flow, a diffuser effect occurs, that is to say that a partial recovery of the kinetic discharge energy of the conveying means occurs.
This is all the more possible with the described design of the outflow spaces, as the ring-shaped inlet surfaces of the outflow spaces directly adjoin the ring-shaped outlet surfaces of the step groups concerned, as they are especially in multi-stage high-pressure axial blowers or pumps with their ratio result in moderately small blade heights compared to the wheel diameter.
Since the deflection must not be too abrupt for a good degree of conversion in the ring-shaped diffuser, the axial extent of each outflow part is necessarily large in relation to the diameter. However, as a result of the opposing arrangement of the two stage groups 3 and 4 described, the overall length of the machine becomes small, without having to accept any fluidic disadvantages as a result.