CH226297A - Vielstufiger Verdichter mit radial beaufschlagtem Schaufelgitter. - Google Patents

Description

  Vielstufiger Verdichter     mit    radial     beaufschlagtem        Schaufelgitter.       Ein vielstufiger Verdichter mit radial     be-          aufschlagtem    Schaufelgitter unterscheidet  sich von den üblichen Kreiselverdichtern da  durch, dass auf einer Scheibenseite die Ver  dichtung in einer grösseren     Anzähl    von Stu  fen vor sich geht, wobei nicht die Schleuder  wirkung den Verdichtungsvorgang bewirkt,  sondern ein     auftiiebähnliches    Verhalten der       Beschaufelung.    Aus der Tatsache, dass     auf     einer Radseite eine grössere Anzahl von Stu  fen untergebracht ist,

   ergibt sich eine gewisse  Schwierigkeit der     Zwischenkühlung,    die be  kanntlich erforderlich ist, wenn man den Ver  dichtungsvorgang wirtschaftlich durchführen  will. Die Ausbildung des Gehäuses in der  Weise, dass das verdichtete     Mittel    wie beim  Kreiselverdichter beim Übertritt von einer  Verdichtungsstufe zur andern an Kühl  flächen vorbeigeführt wird,     ist    bei der er  wähnten     Verdichtergattung    aus baulichen  Gründen nicht möglich.

   Man musste deshalb  nach neuen Wegen für die     Anordnung    des    Zwischenkühlers sorgen und fand eine gün  stige Lösung darin, dass ein ringförmiger  Zwischenkühler in dem     Überleitungsraum     zwischen zwei     Schaufelebenen    angeordnet  wurde. Von dieser Bauform geht die Erfin  dung aus und besteht darin, dass     zwischen    der  letzten Schaufelreihe der ersten Schaufel  ebene und dem Zwischenkühler eine     Leitvor-          richtung    zur     Verbreiterung    der     Strömung    von  der Schaufellänge auf die Länge der nach  folgenden     Kühlerabteilung    vorgesehen ist.  



  In der baulichen Ausführung eines sol  chen als     Strömungsverbreiterer    dienenden       Leitschaufelkranzes    kann es zweckmässig       sein,    dem zu kühlenden Medium gleichzeitig  eine     Bewegung    in     tangentialer        Richtung    zu  erteilen.  



  Eine weitere zweckmässige Ausführung  eines solchen Verdichters besteht     in    der An  wendung einer weiteren     Leitvorrichtung,    die  dem verdichteten Medium beim Austritt aus  dem Zwischenkühler eine für den Eintritt in      den kleineren Querschnitt der nächsten  Schaufelebene des radialen Verdichters gün  stige Strömung aufzwingt.  



       Ausführungsbeispiele    des Erfindungs  gegenstandes sind in den Figuren dargestellt.       Fig.    1 zeigt einen     Achsschnitt    eines tur  binenähnlichen, vielstufigen, radial     beauf-          schlagten    Verdichters,     Fig.    2 einen Schnitt  hierdurch längs der Linie     A-A,        Fig.    3 einen  Schnitt längs der Linie     B-B.        Fig.    4 zeigt  eine andere Ausführungsform,

       Fig.    5 einen  Schnitt hierdurch längs der Linie     A-A.          Fig.    6 schliesslich stellt einen     Aehssclinitt     durch einen Verdichter grosser     Förderleistung     dar.  



  In dem     Verdichtergehäuse    1     (Fig.    1) ist  in nicht dargestellten Lagern eine Welle 2  gelagert, die das Laufrad 3 eines turbinen  ähnlichen, vielstufigen, radial     beaufscblagten     Verdichters trägt. Die linke Seite des Rades  3 weist sechs Kränze     5@    mit     Verdichterlauf-          schaufeln,    die rechte Seite acht solcher  Kränze 6 auf. Zugeordnet sind diesen Lauf  schaufelkränzen feststehende     Leitsehaufel-          kränze    9     bezw.    10, die von     Ringkörpern    7       bezw.    8 getragen werden.

   Im     Verdiehter-          gehäuse    ist mit ringförmiger Anordnung ein  Zwischenkühler angeordnet, der durch eine       Seheidewa.nd    11 in die Abteilungen 12 und  13 unterteilt ist. 14 und 15 sind die Wasser  kammern.

   Das in Richtung des Pfeils<B>C</B> ein  tretende zu verdichtende     31edium        durchströmt     zunächst radial von innen nach aussen die     Be-          schaufelung    5, 9, wird in der Abteilung 12  des Zwischenkühlers gekühlt, in Richtung des  Pfeils D umgelenkt, wird in der Abteilung  13 weiter gekühlt und gelangt anschliessend  zur rechten     Schaufelungsgruppe    6, 8, die es  in Richtung des Pfeils E in der Nähe der  Welle verlässt.  



  Wie die Abbildung erkennen     lässt,        inüsste     das bei der axialen Schaufellänge     b1    der letz  ten Stufe 5 austretende verdichtete Medium  den     Zwischenkühler    auf dessen axialer Länge       b.,        beaufschlagen.    Das tut es jedoch nicht  ohne weiteres, so dass, zumindest im radial  innersten Teil, der Zwischenkühler schlecht  ausgenutzt wäre.

   Um diese Verhältnisse zu    verbessern, ist ein     Leitschaufelkranz    17 sol  cher Gestalt vorgesehen, dass er die Strömung  von der axialen Länge     b,    auf die axiale  Länge     b,    verbreitert und dadurch das zu  kühlende Medium zwingt,     praktisch    die ge  samte Länge der     Zwischenkühlerabteilung    12  zu     beaufschlagen.     



  Die Einströmung des weiter zu verdich  tenden Mittels von der     Zwischenkühlerabtei-          lung    13 aus in die erste Schaufel der     rechten     Gruppe würde, weil ungeregelt, zu Strö  mungsverlusten führen. Da zwischen Zwi  schenkühler und     Schaufelung    ein Zwischen  raum von der Grösse     a    zur     Verfügung        steht,     kann eine wesentliche Verbesserung der Strö  mung durch     Leitflächen    16     geschaffen    wer  den, die die ungeregelte Strömung in eine ge  regelte     Strömung    umwandeln.  



  Während bei dem eben beschriebenen  Ausführungsbeispiel der Teil 16 lediglich als       Strömungsführung    dient, ist bei dem Aus  führungsbeispiel der     Fig.    4 der Teil 16 als       Strömungsverengerer    ausgebildet, das heisst er       erfasst    das auf verhältnismässig grosser axialer  Länge austretende Medium und führt es auf  eine     axiale    Länge zusammen, die im wesent  lichen gleich der Schaufellänge in der ersten  folgenden Stufe ist.  



  Es seien jetzt einige Worte zu der bau  lichen Eingliederung der als     Strömungsver-          breiterer    oder als     Strömungsv        erengerer    oder  auch nur als     Führung    dienenden     Leitvor-          richtungen    innerhalb des Verdichters gesagt.  Bei dem Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 ist  der Teil 1.7 unmittelbar an den Ringkörper  7 angesetzt, der auch die feststehenden     Ver-          dichterleitsehaufeln    trägt. Der     Teil    16 da  gegen ist mit Schraubenbolzen 27 an der  Wand verschraubt, die auch die Wasserkam  mer 15 trägt.  



       Fig.    4 zeigt eine     :Möglichkeit,    wie man  die     Leitvorrichtungen    am Austritt aus einer  Schaufelebene und am Eintritt der folgenden  Schaufelebene unmittelbar in den     Verdichter-          aufbau    einbeziehen kann. Sie sind dement  sprechend zu     einem    ringförmigen Träger  körper vereinigt, der die Gehäusewände des  Verdichters gegeneinander verspannt. Diese      Gehäusewände sind mit 20     und    21 bezeich  net. An ihnen sind durch die Bolzen 22 und  23 die     Leitradkörper    aufgehängt.

   Um ihnen  einen Halt in axialer Richtung zu geben, ist  der Körper 24 mit den     Leitvorrichtungen    17  und 16 als Ring mit entsprechenden     Durch-          breehungen    durch Bolzen 25 und 26 ver  spannt.  



  Es ist     selbstverständlich    dann, wenn das  Gehäuse in sich verspannt ist, auch möglich,  den Träger der     Leitvorriehtungen    am Zwi  schenkühler zu befestigen. An den in Wellen  nähe liegenden     Umlenkstellen    des Mediums  können ebenfalls     Umleitbleche    vorgesehen  werden.         Fig.    6 stellt einen Verdichter für grosse  Leistungen dar, der im Grundaufbau den be  reits beschriebenen Bauformen entspricht.  Auch hier sind wieder vor den Zwischenküh  lern     Strömungsverbreiterer    und hinter den  Zwischenkühlern     Strömungsverengerer    zu er  kennen.

   Die Einströmung ist in die Mitte des       doppelflutigen    Verdichters verlegt, und zwar  so, dass die Luft in der ersten Stufe radial  nach innen geführt wird. Auf diese Weise  gewinnt man hinreichend grosse Eintrittsquer  schnitte. Der zur Verspannung der Gehäuse  wände dienende Ringkörper 24 ist an der  Eintrittsstelle mit     Durchbrechungen    versehen,  die Leitvorrichtungen zur Erzielung gün  stiger Strömungsverhältnisse enthalten. Wei  ter sind aus der Figur Leitvorrichtungen 26  und 27 zu entnehmen, die das Medium bei  der Umlenkung in Wellennähe führen.  



  Wählt man die bereits beschriebene Aus  führung, bei der der Träger der     Leitvorrich-          tungen    17 und 16 zur Gehäuseverspannung  dient (Fix. 4), so kann man zur     Erzielung     einer einfachen Bauart den Zwischenkühler  als zweckmässig ungeteilten Ringkörper aus  bilden und ihn über     den.    aus den Gehäuse  wandungen und ihrer Verankerung gebildeten  Verband     überschieben.    Zur Verbindung mit  dem Gehäuse     sind    im Falle der     Fig.    4 ela  stische     Wellkörper    29 gewählt, die teils am  Gehäuse,

   teils am Zwischenkühler befestigt       sind        und    eine gewisse gegenseitige Ausdeh-         nung    von     Verdichtergehäuse    und Zwischen  kühler gestatten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vielstufiger Verdichter mit radial beauf- schlagtem Schaufelgitter, das auf mindestens zwei Schaufelebenen aufgeteilt ist, und mit einem ringförmigen Zwischenkühler im Übergangsraum zwischen den beiden Schau felebenen, dadurch gekennzeichnet,

   dass zwi schen der letzten Schaufelreihe der ersten Schaufelebene und dem Zwischenkühler eine Leitvorrichtung zur Verbreiterung der Strö mung von der Schaufellänge auf die Länge der nachfolgenden Kühlerabteilung vor gesehen ist. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Verdichter nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine weitere Leitvorrich- tung, die dem verdichteten Medium beim Austritt aus dem Zwischenkühler eine für den Eintritt in den kleineren Querschnitt der nächsten Schaufelebene des Verdichters gün stige Strömung aufzwingt. 2. Verdichter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Leitvorrich- tung in einem ringförmigen Körper enthal ten ist, der die Gehäusewände des Verdich ters verspannt. 3.

   Verdichter nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Leitvorrichtung zwischen Zwi schenkühler und nachfolgender Schaufelebene im verspannenden Ringkörper untergebracht ist. 4. Verdichter nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Leitvorrichtung, dass dem verdichteten Medium gleichzeitig eine Bewegung in tan- gentialer Richtung erteilt wird. 5.

   Verdichter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die als Strömungs- verbreiterer dienende Leitvorrichtung am Leitschaufelträger befestigt ist. 6. Verdichter nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch Strömungsleitbleche an den in Wellennähe liegenden Umkehrstellen der Strömungsrichtung des zu verdichtenden Mediums. 7.

   Verdichter nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der ringförmige Zwischen- kühler über den aus den Gehäusewandungen und dem verspannenden Ringkörper gebil deten Verband übergeschoben ist. B. Verdichter nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3 und 7, dadurch ge kennzeichnet. dass der übergeschobene ring förmige Zwischenkühler gegen die Gehäuse wandungen durch nachgiebige Abdichtungen zur Aufnahme von Längs- und Querdehnun gen abgedichtet ist.