CH290415A - Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method. - Google Patents

Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method.

Info

Publication number
CH290415A
CH290415A CH290415DA CH290415A CH 290415 A CH290415 A CH 290415A CH 290415D A CH290415D A CH 290415DA CH 290415 A CH290415 A CH 290415A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
impeller
dependent
compressor
flow
stator
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Ag Ard
Original Assignee
Ag Ard
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ag Ard filed Critical Ag Ard
Publication of CH290415A publication Critical patent/CH290415A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/022Multi-stage pumps with concentric rows of vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D21/00Pump involving supersonic speed of pumped fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  

  Verfahren zum     Betrieb        eines        Strömungsverdichters    und Verdichter  zur Ausübung des Verfahrens.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Verfahren zum Betrieb eines Strö  mungsverdichters und auf einen Verdichter       zur        Aasübung    des Verfahrens.  



  Bei den bekannten Strömungsverdichtern  hat man zwischen der halbaxialen, axialen  und radialen Bauart zu unterscheiden. Der  axiale Typ weist den Vorteil eines geringen  Durchmessers im Verhältnis zur Fördermenge       auf,    dagegen ist die für ein bestimmtes  Druckverhältnis nötige Stufenzahl meist  hoch. Der radiale- und der halbaxiale Typ er  möglichen höhere Druckverhältnisse pro  Stufe, sind aber im Durchmesser bedeutend  grösser als der entsprechende     Axialtyp.    Der  relativ grosse Durchmesser des Radial; bzw.

         Ilalbaxialgebläses    rührt zur Hauptsache davon  her, dass am Austritt der Laufräder be  trächtliche kinetische Energien in der Strö  mung stecken, welche in nachgeschalteten       Diffusoren    in Druck umgewandelt werden  müssen. Diese     Diffusoren    haben immer an  sehnliche Vergrösserungen des Durchmessers  zur Folge, da eine beträchtliche Erweiterung  in radialer Richtung mit Rücksicht auf guten       Diffusorwirkungsgrad    unerlässlich ist.  



  Das Verfahren besteht darin, dass in  einem ersten Laufrad     kinetische    Energie er  zeugt wird und mindestens ein Teil der ki  netischen Energie in einem nachfolgenden  Laufrad in Druck umgesetzt wird. Vorzugs  weise können die beiden Laufräder gegen  läufig angeordnet sein. Gemäss einer weiteren         Ausführungsform    des Verfahrens lässt man  das Strömungsmedium relativ zum zweiten  Laufrad mit Überschallgeschwindigkeit ein  strömen, wobei die Schaufeln so geformt wer  den, dass in diesem zweiten Laufrad min  destens ein Verdichtungsstoss auftritt.  



  Der Verdichter zur Ausübung des Ver  fahrens     zeichnet    sich dadurch     aus,    dass der  selbe ein Laufrad zur Erzeugung von kineti  scher Energie sowie ein zweites Laufrad zur  Umsetzung von kinetischer Energie in Druck       aufweist.    Vorzugsweise     kann    dem ersten  Laufrad ein Leitapparat zur Umlenkung des       Strömungsmediums    zugeordnet sein.  



  Auf beiliegender Zeichnung ist ein. Aus  führungsbeispiel des zur     Ausübtmg        des    Ver  fahrens geeigneten Verdichters     dargestellt,     und zwar zeigen       Fig.    1 eine     Prinzipskizze    des Verdichters  im     Radialschnitt,    die       Fig.    2-4     Geschwindigkeitsdiagramme    und       Fig.    5 eine     Einzelheit.     



  Nachfolgend wird auch das Verfahren bei  spielsweise erläutert.  



  In der Zeichnung ist mit 1 ein um die  Achse 2 rotierendes Laufrad bezeichnet, wel  ches als halbaxiales Rad ausgebildet und mit  nach vorwärts gebogenen Schaufeln versehen  ist, wodurch grosse absolute Geschwindig  keiten erzielt werden. Dem .ersten Laufrad  ist ein Leitapparat 3 zugeordnet, welcher so  ausgebildet und geformt ist;     da.ss    die Strö  mungsrichtung des Mediums. symmetrisch           tungelenkt    wird. Der Leitapparat könnte  auch so ausgebildet sein, dass dort ein oder  mehrere senkrechte oder schiefe Verdich  tungsstösse auftreten. Die     Schaufelform    des  Leitrades ist aus der     Fig.    5 ersichtlich.

   Ent  sprechend derselben erfolgt     eilte    Umlenkung  im     Leitrad        symmetrisch    bezüglich einer zur       yIeridianebene    senkrechten Ebene.  



  Zur Umwandlung der kinetischen Energie  in Druck ist an Stelle eines     Diffusors    ein  zweites Laufrad 4 vorgesehen, das koaxial       zum    Laufrad 1 angeordnet ist. Die beiden  Laufräder 1 und 4     sind    gleichläufig ange  ordnet und rotieren im gleichen Drehsinn  mit ungleicher oder gleicher Drehzahl, wobei  in letzterem Falle die beiden Laufräder auf  derselben Welle angeordnet werden. Die ge  nannten Räder können jedoch auch gegen  läufig rotierend angeordnet sein, wobei das  Leitrad dann wegfällt.  



  Die -Strömungsverhältnisse sind aus den  in den     Fig.        2-4    gezeigten Geschwindigkeits  diagrammen ersichtlich. Im Geschwindigkeits  dreieck für den Eintritt in das erste Lauf  rad (Punkt     P1)    ist mit     w1    die Relativ-, mit       zcl    die Umfangs-     und    mit cl die Absolut  geschwindigkeit bezeichnet. Die Verhältnisse  beim Austritt aus dem     ersten    Laufrad  (Punkt P2) sind mit dem Geschwindigkeits  dreieck - gebildet aus den Komponenten       zc'2,        u2        und    c2 - charakterisiert.

   Die Schau  felform und Drehzahl des Laufrades sind so  gewählt, dass die absolute     Geschwindigkeit     beim Austritt aus der Stufe bedeutend grösser  ist als beim Eintritt.     Zweckmässigerweise     übersteigt die absolute Geschwindigkeit c2 die       Schallgeschwindigkeit.     



  Im Leitapparat wird die Strömungsrich  tung des     Mediinns        umgelenkt,        woraus    die  Austrittsgeschwindigkeit     c3    resultiert. Die re  lative Eintrittsgeschwindigkeit in das zweite  Laufrad ist     w3.    In diesem zweiten Laufrad  wird die relative Geschwindigkeit von     w3    auf       2i 4    durch auftretende Verdichtungsstösse     ver-          Meinert.    Je nach der     Schaufelausbildung     dieses Laufrades 4 treten ein oder mehrere  senkrechte und/oder schiefe Verdichtungs  stösse auf.

   Da die Umfangsgeschwindigkeit    - infolge des grösseren Durchmessers des  Laufrades 4 - bis zum Betrage     %    > u3 zu  nimmt, resultiert schliesslich eine     absolute    Ge  schwindigkeit     c4.    Infolge der auftretenden  Druckstösse und der     Fliehkraftwirkung    ge  langt man zu einem ausserordentlich hohen  Druck.



  Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method. The present invention relates to a method for operating a flow compressor and to a compressor for practicing the method.



  In the known flow compressors, a distinction has to be made between the semi-axial, axial and radial design. The axial type has the advantage of a small diameter in relation to the flow rate, but the number of stages required for a certain pressure ratio is usually high. The radial and semi-axial types allow higher pressure ratios per stage, but are significantly larger in diameter than the corresponding axial type. The relatively large diameter of the radial; or.

         Ilalbaxial blower is mainly due to the fact that there are considerable kinetic energies in the flow at the outlet of the impellers, which have to be converted into pressure in downstream diffusers. These diffusers always result in considerable increases in diameter, since a considerable expansion in the radial direction is essential with regard to good diffuser efficiency.



  The method consists in that kinetic energy is generated in a first impeller and at least part of the kinetic energy is converted into pressure in a subsequent impeller. Preferably, the two wheels can be arranged in opposite directions. According to a further embodiment of the method, the flow medium is allowed to flow in relative to the second impeller at supersonic speed, the blades being shaped in such a way that at least one compression shock occurs in this second impeller.



  The compressor for performing the method is characterized in that it has an impeller for generating kinetic energy and a second impeller for converting kinetic energy into pressure. A diffuser for deflecting the flow medium can preferably be assigned to the first impeller.



  On the accompanying drawing is a. From an exemplary embodiment of the compressor suitable for exercising the method, namely, FIG. 1 shows a schematic diagram of the compressor in radial section, FIGS. 2-4 are speed diagrams and FIG. 5 shows a detail.



  The method is also explained below, for example.



  In the drawing, 1 denotes a rotating wheel about the axis 2, wel Ches is designed as a semi-axial wheel and is provided with forwardly curved blades, whereby large absolute speeds can be achieved. The first impeller is assigned a diffuser 3 which is designed and shaped in this way; da.ss the direction of flow of the medium. is steered symmetrically. The diffuser could also be designed in such a way that one or more vertical or oblique compression shocks occur there. The blade shape of the stator can be seen from FIG.

   Corresponding to the same, rapid deflection takes place in the stator symmetrically with respect to a plane perpendicular to the meridian plane.



  To convert the kinetic energy into pressure, instead of a diffuser, a second impeller 4 is provided, which is arranged coaxially to the impeller 1. The two wheels 1 and 4 are arranged in the same direction and rotate in the same direction at unequal or the same speed, in the latter case the two wheels are arranged on the same shaft. However, the wheels mentioned can also be arranged to rotate in opposite directions, in which case the guide wheel is omitted.



  The flow conditions can be seen from the speed diagrams shown in FIGS. 2-4. In the speed triangle for entry into the first running wheel (point P1), w1 denotes the relative, zcl the circumferential and cl denotes the absolute speed. The conditions at the exit from the first impeller (point P2) are characterized by the speed triangle - formed from the components zc'2, u2 and c2.

   The blade shape and speed of the impeller are selected so that the absolute speed when exiting the step is significantly greater than when entering. The absolute speed c2 expediently exceeds the speed of sound.



  The flow direction of the medium is deflected in the diffuser, which results in the exit velocity c3. The relative speed of entry into the second impeller is w3. In this second impeller, the relative speed is reduced from w3 to 2i 4 due to compression shocks. Depending on the blade design of this impeller 4, one or more vertical and / or oblique compression shocks occur.

   Since the circumferential speed - due to the larger diameter of the impeller 4 - increases up to the amount%> u3, this ultimately results in an absolute speed c4. As a result of the pressure surges that occur and the effect of centrifugal force, an extraordinarily high pressure is achieved.

 

Claims (1)

' PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Betrieb eines Strömungs verdichters, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Laufrad kinetische Energie er zeugt und mindestens ein Teil der kinetischen Strömungsenergie in einem nachfolgenden Laufrad in Druck umgesetzt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Strömungs medium nach dem ersten Laufrad in einem Leitapparat umgelenkt wird. 2. 'PATENT CLAIM I: A method for operating a flow compressor, characterized in that it generates kinetic energy in a first impeller and at least part of the kinetic flow energy is converted into pressure in a subsequent impeller. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that the flow medium is deflected in a diffuser after the first impeller. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ss man das Strömungsmedium relativ zum zweiten Laufrad mit überschallgeschwindig- keit einströmen lässt, wobei die Schaufeln so geformt sind, dass in diesem zweiten Laufrad mindestens ein Verdichtungsstoss auftritt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass im zweiten Laufrad mindestens ein senkrechter Verdichtungsstoss erzeugt wird. 4. Method according to claim 1 and dependent claim 1, characterized in that the flow medium is allowed to flow in relative to the second impeller at supersonic speed, the blades being shaped so that at least one compression shock occurs in this second impeller. 3. The method according to claim I and dependent claims 1 and 2, characterized in that at least one vertical compression shock is generated in the second impeller. 4th Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass im zweiten Laufrad mindestens ein schiefer Verdichtungsstoss erzeugt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass im zweiten Laufrad sowohl senkrechte als auch schiefe Verdichtungs stösse erzeugt werden. 6. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass das Strömungs medium relativ ziun feststehenden Leitrad mit Überschallgeschwindigkeit eingeführtwird, wobei in diesem Leitrad mindestens ein Ver dichtungsstoss auftritt. 7. Method according to patent claim 1 and dependent claims 1 and 2, characterized in that at least one oblique compression shock is generated in the second impeller. 5. The method according to claim I and dependent claims 1 and 2, characterized in that both vertical and oblique compression shocks are generated in the second impeller. 6. The method according to claim I, characterized in that the flow medium is introduced relatively to the stationary stator at supersonic speed, at least one compression shock occurring in this stator. 7th Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitrad mindestens ein schiefer Ver dichtungsstoss auftritt. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitrad mindestens ein senkrechter Verdichtungsstoss auftritt. PATENTANSPRUCH II: Verdichter zur Ausübung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe ein Laufrad zur Erzeugung von kinetischer Setzung von kinetischer Energie in Druck auf Energie sowie ein zweites Laufrad zur Um weist. UNTERANSPRÜCHE 9. Verdichter nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Laufrädern ein Leitrad angeordnet ist. 10. Method according to claim 1 and dependent claim 6, characterized in that at least one oblique compression shock occurs in the stator. B. The method according to claim I and dependent claim 6, characterized in that at least one vertical compression shock occurs in the stator. PATENT CLAIM II: Compressor for carrying out the method, characterized in that the same has an impeller for generating kinetic conversion of kinetic energy into pressure on energy and a second impeller for order. SUBClaims 9. Compressor according to claim II, characterized in that a stator is arranged between the two impellers. 10. Verdichter nach Patentanspruch II und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass das Leitrad solch eine Form auf weist, dass die Strömungsrichtung des Me diums symmetrisch bezüglich einer zur Meri- dianebene senkrechten Ebene umgesenkt wird. 11. Verdichter nach Patentanspruch II ; und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die beiden Laufräder so angeordnet sind, dass sie den gleichen Drehsinn, aber ungleiche Drehzahlen aufweisen. 12. Compressor according to claim II and dependent claim 9, characterized in that the stator has such a shape that the flow direction of the medium is reversed symmetrically with respect to a plane perpendicular to the meridian plane. 11. Compressor according to claim II; and dependent claim 9, characterized in that the two running wheels are arranged in such a way that they have the same direction of rotation but different speeds. 12. Verdichter nach Patentanspruch II , und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die beiden Laufräder auf einer gemeinsamen Welle montiert sind. 13. Verdichter nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lauf räder so montiert sind, dass sie in entgegen gesetztem Sinne rotieren. Compressor according to claim II and dependent claim 9, characterized in that the two impellers are mounted on a common shaft. 13. Compressor according to claim II, characterized in that the two running wheels are mounted so that they rotate in opposite directions.
CH290415D 1950-06-06 1950-06-06 Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method. CH290415A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH290415T 1950-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH290415A true CH290415A (en) 1953-04-30

Family

ID=4487058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH290415D CH290415A (en) 1950-06-06 1950-06-06 Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH290415A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082477A (en) * 1974-11-06 1978-04-04 United Turbine Ab & Co. Compressor having two or more stages

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4082477A (en) * 1974-11-06 1978-04-04 United Turbine Ab & Co. Compressor having two or more stages

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0690206B1 (en) Diffusor for a turbomachine
DE2032562A1 (en) Compressor for gas turbine engines
CH243902A (en) Centrifugal compressor with conical-helical flow course.
EP0638725A1 (en) Device for secondary air bleeding from an axial compressor
EP0417433A1 (en) Axial turbine
EP0702129A2 (en) Cooling the rotor of an axial gasturbine
DE2113514B2 (en) Supersonic axial compressor with a cylindrical or conical diverging body that extends the inlet opening at the rear
DE2515444A1 (en) LARGE CIRCLING SPEED FOR THERMAL, AXIAL-FLOW TURBINES
CH290415A (en) Method for operating a flow compressor and compressor for carrying out the method.
DE19654840C2 (en) Multi-stage turbo compressor
DE114335C (en)
DE3047501A1 (en) Wind turbine with cupola shaped blades - has deflecting baffle hub annular bases, and wing blades shaped to aerodynamic profile
DE553983C (en) Blading of mainly axially loaded centrifugal machines such. B. steam turbines, pumps or fans
DE2231804A1 (en) DEVICE FOR HUMIDIFYING A GAS
EP0959231A1 (en) Axial-radial diffusor in an axial turbine
CH100772A (en) Vertical-axis bucket turbine.
AT20099B (en) Composite steam turbine.
DE608963C (en) Reversing piece for turbines with speed gradation
DE1503232A1 (en) Two-stage hydraulic overpressure turbine
AT67546B (en) Nozzle for converting tension energy into kinetic energy in gases or vapors.
AT56435B (en) Steam turbine with multiple expansion and successive groups of wheels.
DE282089C (en)
DE1280464C2 (en) Air compressor with a radial stage and an upstream axial stage
DE102021212490A1 (en) centrifugal compressor
DE2926135A1 (en) IMPELLER OF A RADIAL TURBINE