Drucktransformer, insbesondere für Gasturbinenanlagen Als Drucktauscher sind Maschinen be kannt, die ein kompressibles Betriebsmittel auf einer untern Druckstufe aufnehmen, es mit Hilfe von Verdichtungswellen verdichten und auf einer höheren Druckstufe abgeben, und gleichzeitig ein anderes solches Betriebs mittel (oder dasselbe in verändertem Zustand und in anderer Menge) von der obern Druck stufe mit Hilfe von Verdünnungswellen auf die untere entspannen. Die Verdichtungs und Verdünnungswellen werden in mit dem einen oder dem andern Betriebsmittel ge füllten länglichen Zellen dadurch erzeugt, dass an den Zellenenden angeordnete Steuerorgane die Zellen nacheinander und in einer vorbe stimmten Reihenfolge mit den Zu- bzw.
Ab flussleitungen für die Betriebsmittel verbin den. Die Zellen sind entweder beweglich an geordnet, zum Beispiel auf einem sieh dre henden Läufer, während die Steuerorgane stillstehen und zum Beispiel in einem den Läufer umgebenden Gehäuse angebracht sind, oder aber es können umgekehrt die Zellen stillstehen und die Steuerorgane sich bewe gen. Auf beiden Druckstufen ist je ein Spül abschnitt eingeschaltet, während welchem das eine Betriebsmittel das andere aus den Zellen verdrängt. Sowohl der obere Druck des zu entspannenden und des verdichteten Betriebs mittels wie auch der untere Druclzk des ent spannten und des zu verdichtenden Betriebs mittels wind also bis auf kleine, durch Spül- verluste und dynamische Drucke bedingte Unterschiede unter sich je gleich hoch.
Durch die Gleichheit der Drucke der bei den Betriebsmittel je auf der obern und der untern Druckstufe unterliegt die Anwendung des Druektauschers mancher Einschränkung, die ihn für viele Anwendungen unbrauchbar macht. Die Erfindung behebt diesen Nachteil, indem sie zeigt, wie eine Zellenmaschine zu bauen ist, bei welcher nicht nur jeder ein zelne von vier Ein- bzw. Auslassdrucken zweier Betriebsmittel innerhalb praktischer Grenzen je ganz verschieden hoch sein kann, sondern in welcher auch mehr als zwei Betriebsmittel zwischen nochmals verschiedenen (oder auch gleichen) Druckstufen verdichtet oder ent spannt werden können.
Eine solche allgemein anwendbare Maschine kann im Gegensatz zum beschränkt verwendbaren Drucktau scher als Drucktransformer bezeichnet werden.
Die Erfindung betrifft demnach einen Drucktransformer zur Verdichtung minde stens eines Betriebsmittels von tieferem Druck auf höheren Druck mittels der Ent spannung von mindestens einem Betriebs mittel von höherem auf tieferen Druck; sie ist gekennzeichnet durch eine Anzahl von Zellen und durch Steuerorgane an deren Enden, welche die Zellen nacheinander mit mindestens vier Räumen in Verbindung set zen, aus denen die Betriebsmittel zu- bzw.
in die sie abströmen, wobei die Herstellung der Verbindung zwischen einer Zelle, in welcher noch ein durch die vorangegangene Verbin dung bedingter Druck herrscht, mit einem Raum, in welchem ein anderer Druck herrscht, eine Verdiehtungs- bzw. Verdünnungsweile entstehen lässt, die die Zelle durchläuft und deren Inhalt in Bewegung setzt, so dass Be triebsmittel aus dem Raum in die Zelle ein strömt bzw. aus der Zelle in den Raum aus strömt, und wobei ferner die Steuerorgane die Verbindung zwischen den Zellen und den genannten Räumen spätestens in dem Augen blick wieder trennen, da eine nächstfolgende am jeweils andern Zellenende entstandene Welle am Zellenende, an welchem eine erste Welle entstanden ist, ankommt.
Die Zeichnungen zeigen verschiedene Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des sowie eine Anzahl von Diagrammen, die dazu dienen, die Wirkungsweise dieser Aus führungsformen zu erläutern; dabei stellen die einzelnen Figuren folgendes dar: Fig.la ist ein Schnitt in einer Ebene senkrecht zur Achse durch das Gehäuse und den Läufer eines Druektransformers mit umlaufenden Zellen, und Fig. 1b ist ein Längsschnitt durch dessen Drehachse; die Fig. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sind Aus schnitte aus Abwicklungen je eines Zylinder schnittes auf halber Höhe der Zellen durch den Zellenkranz und die Steuerorgane ver schiedenartig gemäss den Fig. 1a und 1b aus geführter Druektransformer;
die Fig.2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 8a, 9a und 9b sind Diagramme, die die Wirkungsweise der verschiedenen Aus- führungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen und einen bildhaften Ein druck geben von den mit ihnen erreichbaren Druckhöhen; und schliesslich sind die Fig. 7b und 8b zwei schematische Dar stellungen, die dazu dienen, die Wirkungs weise eines Drucktransformers gemäss den Fig.7 und 8 je mit derjenigen einer aus einem Verdichter und einer diesen antrei- benden Turbine bestehenden Verdiehter- gruppe zu vergleichen.
Die Fig.1a und 1b stellen schematisch eine Ausführungsform des Erfindungsgegen standes dar; Fig.la ist ein Querschnitt in der Ebene A-A der Fig.lb, und diese ist ein Längsschnitt in der Ebene B-B der Fig.1a. Ein um seine Längsachse sich dre hender Läufer R trägt auf seiner zylindri- selhen Oberfläche die längsgestreekten Zellen Z mit dem mittleren Durchmesser Dm. Der Läufer dreht sieh in den. Lagern Le und Lk, die in die Seitenteile Fe und Fk des Gehäuses eingesetzt sind, welches durch den Mantel M vervollständigt wird. Die Seitenteile tragen auch die Ansehlussstutzen für die Zufluss- und Abflussleitungen für die Betriebsmittel.
Die Räume, welche von diesen Anschluss stutzen umschlossen werden, tragen die Be zeichnungen 1v, 2v und 1n, 2n diesen Be- zeiehnimgen bedeutet die Ziffer 1 je-vveilen einen niedrigeren Druck und die Ziffer 2 einen höheren Druck, und der Buchstabe v weist. darauf hin, dass das jeweils im be treffenden Raum sieh befindende Betriebs mittel vor dem Eintritt. in die Zellen steht, während der Buchstabe n. aussagt, da.ss das Betriebsmittel sieh nach den Zellen befindet.
Demgemäss bedeuten die Bezeichnungen 1v: Einlass des zu verdichtenden Betriebs mittels, 2v: Einlass des zu entspannenden Betriebs mittels, 1n: Auslass des entspannten Betriebs mittels, ?r1: Ausla.ss des verdichteten Betriebs mittels.
Zugleich umschreiben diese Bezeichnungen hier, wie auch in allen weiter unten zu be schreibenden Figuren, in allgemeiner Weise den Zustand des im betreffenden Raum sieh befindenden Betriebsmittels.
Unmittelbar vor und nach den Einla.ss- und Auslassenden der Zellen befinden sich in den Seitenteilen Fe und F", anschliessend an die Räume, aus welchen die Betriebsmittel in die Zellen einströmen, oder in welche sie aus den Zellen ausströmen, die Steuerorgane, welche die Zellen nacheinander mit den vor erwähnten Räumen in Verbindung setzen, wobei die Herstellung der Verbindung zwi schen einer Zelle, in welcher noch ein durch die vorangegangene Verbindung bedingter Druck herrscht, mit einem Raum, in welchem ein anderer Druck herrscht, eine Verdieh- tungs- bzw.
Verdünnungswelle entstehen lässt, die die Zelle durchläuft und deren Inhalt in Bewegung setzt, so cdass Betriebsmittel aus dem Raum in die Zelle einströmt bzw. aus der Zelle in den Raum ausströmt.
Das in den Fig.1a und 1b dargestellte Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes zeigt einen zylindrischen Läufer mit in axialer Richtung sieh geradlinig erstrecken den Zellenwänden, und mit, im Gehäuse der Masehine feststehend angeordneten Steue rungsorganen. In bekannter Weise können aber auch, wie beim Druekaustauscher , die Zellen stillstehend und die Steuerungsorgane beweglich angeordnet sein; ferner kann aber auch der Läufer irgendeine andere Form haben, zum Beispiel diejenige eines Kegels oder eines Fliehkraftverdichters, wobei im letztgenannten Fall die Betriebsmittel teil weise in axialer und teilweise in radialer Riclhtung in die Zellen eintreten und aus ihnen austreten.
Es können aber auch um laufende Zellen schief zu den Axialebenen oder schraubenförmig mit Bezug auf die Drehachse des Läufers angeordnet sein. Fer ner können auch feststehende Steuerorgane so ausgebildet sein, dass die Betriebsmittel entweder in axialer Richtung, oder aber in einer davon abweichenden schiefen Richtung aus den Zuflussräumen in die Zellen über treten bzw. aus diesen in die Abflussräume austreten.
Die Fig. 2 stellt einen Ausschnitt aus einer Abwicklung eines Zylinderschnittes mit dem Durchmesser Dm durch den Zellenkranz und die Steuerorgane eines Drucktransformers gemäss den Fig. la und 1b dar. Die parallel zur Drehachse des Läufers angeordneten Zellenwände sind als gerade, zu den Steuer öffnungen h'-d, d'-h, i'-e und e'-i und den entsprechenden Überdeckungen d-d', h-h', e-e' und i-i' senkrecht stehende Li nien abgebildet. Die Zellen bewegen sich auf ihrer mittleren Höhe mit der Geschwindig keit uZ im Sinne des Pfeils an den Steuer öffnungen vorbei, die entsprechend den Ein- und Auslassräumen der Fig.1b mit 1v, 2v, 1n und 2n bezeichnet sind.
Jede einzelne Zelle Z gelangt bei der Drehung des Läufers nacheinander zii den steuernden Kanten h', <I>i', d, e, d', e',</I> 3t und i, womit ein Arheits- spiel abgeschlossen ist. Über den ganzen Um fang des Läufers werden mit. Vorteil die nö tige Anzahl von Zellen für mehrere Arbeits spiele angeordnet..
Die Herstellung der Ver bindung zwischen einer Zelle und einem Zu- bzw. Abflussraum lässt infolge der Druck- unterschiede in jeder Zelle Vürcliehtungs- und Verdünnungswellen entstehen, die die Zelle durchlaufen und deren. Inhalt. in Beweglang setzen, wie dies im folgenden Abschnitt. näher beschrieben wird.
Es ist. ohne weiteres ersieht lieh, dass im Verlauf der Drehung des Läu fers in jeder einzelnen Zelle dieselben Wellen in Erscheinung treten, so da.ss es genügt, eine derselben während ihrer Fortbewegung vor den Steueröffnungen zu verfolgen, um die Wirkungsweise der Anordnung zu \erstehen.
Die Fig. 2 zeigt, eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, die von insge samt. sechs Wellen im Verlauf jedes Arbeits spiels Gebrauch macht.. In einer Zelle Z, die die in der Zeichnung gezeigte Lage ein nimmt, befindet sieh der Zelleninhalt ihr gegenüber praktisch in Rulie und hat einen bestimmten Druck. Gelangt. ein Ende dieser Zelle infolge der Drehung des Läufers in die Lage B, so wird sie mit dem Raum 1n in Ver bindung gesetzt, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht als in der sieh in der vorher erwähnten Lage befindenden Zelle.
Es ent steht deshalb an diesem Zellenende eine Ent spannungswelle, die die Zelle durchläuft und deren Weg zwischen den Steuerorganen durch die gerade Linie 1 dargestellt ist. Ferner tritt ein Teil des Zelleninhaltes in den Raum In aus. In C, im Augenblick, da die Welle. 1 das dem ersten entgegengesetzte Zellenende er reicht, wird dieses in Verbindung gesetzt mit dem Raum 1v, in welchem ein niedrigerer Druck herrscht als in der Zelle nach dem Durchgang der Welle 1. Es entsteht deshalb an diesem Zellenende eine weitere Entspan nungswelle, deren Weg durch den Linienzug 2 bezeichnet wird. Ferner tritt Betriebsmittel, das durch den Raum 1v zugeführt wird, in die Zelle ein.
In D, im Augenblick, da die Welle 2 das Zellenende erreicht. an welchem die Welle 1 entstanden ist, wird dieses ge schlossen von der Überdeckung d-d'. Hier entsteht nun eine Verdichtungswelle 3, hinter welcher der Zelleninhalt praktisch bei einem höheren Druck als vorher zur Ruhe kommt. Erreicht die Zelle die Lage E, im Augen blick, da die Welle 3 das mit Bezug auf die Zeiehnung diesseitige Zellenende erreicht, so wird sie durch die Überdeckung e-e' ge schlossen; aber es entsteht nun hier keine neue Welle, weil hinter der Welle 3 der Zelleninhalt praktisch in Ruhe ist, was ja gerade durch die Schliessung der Zelle be wirkt wird.
In der Lage F wird die Zelle mit dem Raum 2v in Verbindung gesetzt; in diesem herrscht ein höherer Druck als der, der in der Zelle hinter der Welle 3 erreicht wurde. Hier entsteht nun eine Verdichtungswelle 4, und es tritt Betriebsmittel aus dem Raum 2v in die Zelle ein. Bei G, im Augenblick, da die Welle 4 das diesseitige Zellenende er reicht, wird die Zelle mit dem Raum 2n in Verbindung gesetzt, in welchem ein höherer Druck herrscht als in der Zelle nach dem Durchgang der Welle 4. Es entsteht hier eine Verdichtungswelle 5, die einen Teil des Zelleninhaltes in den Raum 2n ausstösst.
Bei H, im Augenblick, da die Welle 5 das jenseitige Zellenende erreicht, wird die Zelle von der Überdeckung h-h' geschlossen, und es entsteht eine Entspannungswelle 6, hinter welcher der Zelleninhalt praktisch bei niedri gerem Druck als vorher zur Ruhe kommt. Bei I, wenn diese Welle das diesseitige Zellen ende erreicht, wird die Zelle von der Über deckung i-i' geschlossen, aber es entsteht keine neue Welle aus dem gleichen Grund wie bei E. Der Zustand des Zelleninhaltes ist wieder derselbe wie zu Beginn des Arbeits spiels und dieses beginnt von neuem.
Die beschriebene Anordnung der Steuer organe in bezug auf die Zellen bewirkt, dass die Steuerorgane die Verbindung zwischen jeder einzelnen Zelle und den Zu- und Ab flussräumen spätestens in dem Augenblick trennen, da eine nächstfolgende am jeweils andern Zellenende entstandene Welle (zum Beispiel Welle 2) am Zellenende, an welchem eine erste Welle (zum Beispiel Welle 1) ent standen ist, ankommt. Dieser Umstand be wirkt, da.ss ein Betriebsstoff, der bei einem gewissen im.
Raum 1,t, herrschenden Druck in die Zellen eintritt und bei einem andern im Raum 2.n herrschenden Druck aus diesen austritt, verdichtet. wird, während gleichzeitig ein Betriebsstoff, der beim Druck des Raumes 2v eintritt Lund bei demjenigen des Raumes 1n austritt, entspannt wird, wobei alle Drücke unter sieh verschieden sein können.
Die Be triebsstoffe werden im Sinne der gestrichelt eingezeichneten Linienzüge aus dem Raume 1v in den Raum 211 bzw. aus dem Raume 2c in den Raum 1v, übergeführt., wobei sie ge mäss der vorstehenden Beschreibung zuerst ein Stück weit. in die Zellen eintreten, dann zur Ruhe gebracht werden und schliesslich wieder aus den Zellen austreten.
Damit ein Arbeitsspiel geschlossen sei, müssen die Wellen 2 und :5 Drucksprünge in entgegengesetztem Sinne herbeiführen; ist also die Welle \ eine Entspannungswelle, wie im zuvor beschriebenen Beispiel, so muss Welle<B>ä</B> eine Verdichtungswelle sein. Wäre umgekehrt Welle 2 eine Verdichtungswelle, so müsste Welle 5 eine Entspannungswelle sein.
Der Unterschied zwischen dem Druck im Raum 1v und demjenigen im Raum 1n. hängt nicht allein von den dynamischen Drücken und den Druckverlusten in den Zellen und den Zu- und Abflussräumen ab, sondern auch von der Amplitude der Welle '2. In gleicher Weise hängt. der Unterschied zwischen dem Druck im Raum 2,t, und demjenigen im Raum 2rz nicht allein von den dynamischen Drücken und den Druckverlusten ab, sondern auch von der Amplitude der Welle 5.
Die Länge der Überdeckungen d-d', e-e', h-h' und i-i' ist vorteilhafterweise minde stens gleich einer Zellenbreite, damit die Dichtheit zwischen zwei sich folgenden Zu- und Abflussräumen bestmöglich gewährleistet ist. - Der Augenblick , in welchem eine Welle ein Zellenende erreicht, ist zu verstehen als die kurze Zeitdauer, die verstreicht, wäh renddem eine Zelle sich an einer steuernden Kante vorbeibewegt.
Die Wirkungsweise des Drucktransfor mers lässt sich besonders anschaulich darstel len in einem vereinfachten U-A-Diagramm gemäss den Fig. 2a und 2ib, das heisst in einer Koordinatendarstellung mit den dimensions losen Grössen U und A, die wie folgt defi niert sind: Es sei p der Druck eines Betriebs mittels in irgendeinem Zeitpunkt während der Vorgänge im Drucktransformner, a die zugehörige Schallgeschwindigkeit und nu die zugehörige Strömungsgeschwindigkeit des Be triebsmittels in dieser oder jener Richtung einer Zellenachse; ferner sei po ein frei wähl barer Bezugsdruck und ao die Bezugsschall geschwindigkeit beim Drucke po;
dann sind P = plpo, A = a/ao und U = u/ao dimen sionslose Grössen, die sich bei wechselnden Zustandswerten der Betriebsmittel zur Auf- tragtung in einer U-A-Ebene eignen. Werden die Massstäbe zweckmässig gewählt, so ergeben sich für die Verdichtungen und Verdünnun gen der Betriebsmittel 45 -Geraden, die sich entsprechend der Folge der Zustandsänderun gen aneinander reihen. Dabei kann die A- Achse auch als P-Achse aufgefasst werden.
Die an Hand von Fig. 2 vorstehend ge schilderten Zustandsänderungen eines Be triebsmittels in einer der Zellen stellen sich nun im U-A-Diagramm nach Fig.2a. wie folgt dar: Das vor Beginn des Arbeitsspiels in der Zelle A sich befindende Arbeitsmittel ist bei einem gewissen Druck in Ruhe; dieser Arbeitsmittelzustand wird abgebildet in dem auf der Al-Achse liegenden Punkt Al.
Nach dem die Verdünnungswelle 1 (die sowohl in der Fig.2. wie auch in der Fig.2a mit der selben Hinweisziffer bezeichnet ist) die Zelle durchlaufen hat, befindet sieh das Betriebs- mittel im Zustand 1n entsprechend dem Druck im Raume 1n, das heisst es hat einen Druck entsprechend dem A (= P)-Wert der Ordinate im Endpunkt der Geraden 1, die die Verdünnungswelle darstellt, lund eine ge wisse Strömungsgeschwindigkeit entsprechend dem Wert und dem Richtungssinn der Ab szisse im selben Endpunkt. Die anschliessende Verdünnungswelle 2 bringt das Betriebsmittel in den Zustand 1v, und es tritt Betriebs mittel aus dem Raume 1v in die Zelle ein.
Im Endpunkt A4 der Verdichtungswelle 3, der mit dem Anfangspunkt der nächstfolgen den Verdichtungswelle 4 zusammenfällt, ist der Zelleninhalt wieder in Ruhe. Im End punkt der Welle 4 ist der Zustand 2v er reicht, und es tritt Betriebsmittel aus dem Raume 2v in die Zelle ein. Die weitere Ver dichtungswelle 5 lässt Betriebsmittel vom Zu stand 27n in den Raum 2n austreten. Die ab schliessende Verdünnungswelle 6 versetzt den Zelleninhalt wieder in den Zustand entspre- ehend Punkt A, der A-Achse, und das Ar beitsspiel beginnt von neuem.
Es leuchtet nun ein, dass die gemäss F'ig.2a im Endpunkt der Welle 1 entste hende Welle 2 nicht- notgedrungen eine Ent spannungswelle sein muss, sondern nach Fig.2b eine Verdichtungswelle sein kann, je nachdem der Diaeck des Betriebsmittels ent sprechend dem Zustand 1v tiefer oder höher ist. als derjenige entsprechend dem Zustand 1n. Ist dies der Fall,
so arbeitet der Druck- transformer bei genau gleichen gegenseitigen Abständen der steuernden Kanten der Steuer öffnungen wie im Falle der Fig. 2a nach dem Diagramm der Fig.2b, aber die Drücke der Betriebsmittel sind in den beiden Fällen ver schieden hoch.
Ein Vergleich der beiden Diagramme lässt erkennen, dass im Falle der F'ig.2a der Druckanstieg zwischen dem zu verdichtenden Betriebsmittel 1-i, und dein ver dichteten Betriebsmittel 27z grösser ist als der Druckfall zwischen dem zu entspannenden Betriebsmittel 2v und dem entspannten Be- triebsmitt.el l n, währenddem im Falle der Fig. n.b die Verhältnisse umgekehrt sind.
Zu gleich ist. im Falle der Fig.2cc der Druck des Betriebsmittels entsprechend dem Zustand 1v niedriger als derjenige des Betriebsmittels vom Zustand 1n, und der Druck des Be triebsmittels vom Zustand 2n höher als der jenige des Betriebsmittels vom Zustand 2u, währenddem im Falle der Fig. 2b auch diese Verhältnisse umgekehrt sind. - Schon diese Darlegungen zeigen, dass der Drucktransfor mer für verschiedene Druckverhältnisse an gewendet werden kann; in weiteren Ausfüh rungen wird später beschrieben, wie er für andere unterschiedliche Drucksprünge gebaut sein russ.
Die Fig3 und die zugehörigen U-A- Diagramme Fig.3a und 3b zeigen zunächst noch Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes, bei welchen die Überdeckungen d-d', e-e', h-h' und i-i' der Steuerorgane verlängert sind, zum Beispiel um die richtige Wellenbildung sicherzustellen, wenn die Dreh zahl der Maschine sich ändert. Ein solcher Drucktransformer macht Gebrauch von ins gesamt acht Wellen innerhalb eines Arbeits spiels. Die Welle 2 der Fig.2 wird ersetzt durch die Wellen 2' und 2" der Fig.3, die auch in den Fig. 3a und 3b mit den gleichen Hinweisziffern dargestellt sind. Die Welle 2' ist wiederum eine Entspannungswelle und die Welle 2" eine Verdichtungswelle.
Ebenso wird die Welle 5 der Fig. 2 ersetzt durch die Wellen 5' und 5", wobei die Welle 5' eine Verdichtungswelle und 5" eine Verdünnungs welle ist. Vor Beginn der Wellen 1, 2", 4 und 5" entsprechend den. Punkten A1, A2,, A4 und A5,, der Fig.3a und 3b ist der Zelleninhalt jeweilen in Rulhe. Diese vier Wellen werden jeweils am jenseitigen Zellen ende reflektiert, während die Zelle noch durclh eine Überdeckung geschlossen, ist.
Nach Fig.4 können die Überdeckungen auch so verkürzt werden, dass ihre Länge praktisch dem Wert Null gleichkommt, zum Beispiel um die Ausmasse der Maschine zu verkleinern. Diese Ausführungsform macht. Gebrauch von vier Wellen. innerhalb eines A r- beitsspiels. Die Steueröffnungen der Steuer organe sind so angeordnet, dlass im Verlauf eines Arbeitsspiels jede dieser vier Wellen das jenseitige Zellenende in dem Augenblick erreicht, da dieses mit einem Zufluss- bzw. Abflussraum in Verbindung gesetzt wird. Nach Fig. 4a ist. 11 eine Entspannungswelle und 13 eine Verdichtungswelle. Wenn, ge mäss derselben Figur, 12 eine Entspan nungswelle ist, russ l4 eine Verdichtungs welle sein; umgekehrt ist, wenn 12 nach Fig. 4b eine Verdichtungswelle ist, 14 eine Entspannungswelle.
Ein Drucktransformer nach Fig. 5 und den zugehörigen Fig. 5a und 5b unterscheidet. sich von einem solchen nach Fig. 2 insofern, als die Welle 4 hier eine Entspannungswelle und 6 eine Verdiclhtungswelle ist. Die Ent spannungswelle 4 bewirkt den Austritt von Betriebsmittel aus der Zelle. Bis zu einem gewissen Wergt der Amplitude dieser Welle hat das Betriebsmittel, das in den Raum 2n austritt, einen höheren Druck als denjenigen, bei dem es aus demn Raum 1 v in die Zelle eingetreten ist; es ist also verdichtet worden. Das Betriebsmittel, das bei 2v in die Zellen eintritt und bei ln sie verlässt, ist entspannt worden. Wie ein Vergleich mit Fig. 2 zeigt, entsteht die Welle 4 am andern Zellenende. Wie nach Fig. 2 müssen die Wellen 2 und 5 Drucksprünge in entgegengesetztem Sinn be wirken.
Die Überdeckungen a-a' und b-b' können wie nach Fig. 3 verlängert oder wie nach Fig. 4 verkürzt werden, hingegen sind die Überdeckungen c-c' und d-d' je fest gelegt durch die Überdeckungen a-a' und b-b' sowie durch den Weg gegenüber den Steuerorganen der Wellen 3 und 4 für c-c' und 6 und 1 für d-d'. - Im Gegensatz zu den Druekti@ansforniern nach den Fig. ' bis -1 lässt ein solcher nach Fig.5 das verdichtete Betriebsmittel bei ''1t austreten, bevor der Eintritt des zii entspannenden Betriebsmittels bei 2-v bewirkt wird.
In einem Drucktransformer nach Fig.6 und den zugehörigen Fig,.6a und 6b ist e5 das von 1v herkommende, ztt verdichtende Betriebsmittel, das in die Zellen eintritt bevor bei 17i, der Austritt des entspannten Betriebsmittels bewirkt -orden ist. Die Welle 1 ist eine Verdichtungswelle und 3 eine Ver- dünnungswelle, Die Welle 1 bewirkt den Ein tritt des Betriebsmittels in die Zellen.
Bis zu einem gewissen Wert der Amplitude dieser Welle hat das bei 1v in die Zellen eintretende Betriebsmittel einen niedrigeren Druck als denjenigen, bei welchem es bei 2n diese ver lässt; es ist also verdichtet worden. Das Be triebsmittel, das bei 2v in die Zellen eintritt und bei 1n sie verlässt, ist entspannt worden. Für die in gleicher Weise wie in Fig. 5 be zeichneten Überdeckungen gelten die gleichen Überlegungen wie dort.
Werden nun die zu den Fig. 2, 5 und 6 gehörenden U-A-Diagramme (Fig.2a, 2b, 5a, 5b und Eau, 6b) miteinander verglichen, so ist ohne weiteres ersichtlich, dass der Druck transformer verschiedenartigsten Druckver hältnissen gerecht zu werden vermag. Diesem vorteilhaften Umstand ist es zu verdanken, dass er viel allgemeiner verwendbar ist als der bekannte Drucktauscher .
Der Drucktransformer gewährt jedoch noch mehr Anwendungsmöglichkeiten, als bis her beschrieben wurden, indem er dazu ver wendet werden kann, ein oder mehrere Be triebsmittel zu verdichten, während gleich zeitig in derselben Maschine ein oder mehrere Betriebsmittel entspannt werden. Hierfür werden zusätzliche Druckstufen in jeder Aus- fülhrungsform nach den Fig.2 bis 6 vorge sehen. Die Fig. 7 und 7a zeigen beispiels weise, wie ein Betriebsmittel, das aus dem Raum 1va kommt, und dasselbe Betriebsmittel, das bei höherem Druck aus dem Raum 1v' kommt, auf den Druck im Raum 2n verdich tet wird, wobei gleichzeitig ein anderes Be triebsmittel vom Zustand im Raum 2v auf denjenigen im Raum ln entspannt wird.
In einer gewöhnlichen, nach Fig. 7b aus einem Verdielhter V und einer Turbine T bestehen den V erdichtergruppe würde diese Aufgabe mit einem Hilfseinlass am Verdiehter für das Betriebsmittel vom Zustand 1v' gelöst.
In gewissen ähnlichen Fällen ist es nicht notwendig, weitere Druckstufen vorzusehen. Sollen zum Beispiel die beiden Betriebsmittel vom Druck p1v und p1v' auf den Druck p2n verdichtet werden, wobei dieser gleich ist dem Druck p1n, bei welchem das entspannte Be triebsmittel austritt, so geschieht dies mittels eines Drucktransformers gemäss den Fig. 8 und 8a. Die beiden Betriebsmittel mit den gleichen Enddrücken p2n = p1n treten bei einer und derselben Steueröffnung, die nur durch eine Leitwand L unterteilt ist, aus den Zellen aus. In Fig. 8b ist wieder angedeutet, wie die Aufgabe in einer gewöhnlichen, tur binenangetriebenen Verdichtergruppe gelöst würde.
In Drucktransformeri nach den Fig. 2 bis 7 treten die zu verdichtenden Betriebsmittel an einem und demselben Ende in die Zellen ein und aus, und die entspannten Betriebs mittel am entgegengesetzten Ende. Sollen die Betriebsmittel je an entgegengesetzten Zellen enden ein- bzw, austreten, zum Beispiel um die Verlegtmg der Rohrleitungen in einer Anlage- zu vereinfachen, so wird beispiels weise ein Druektransformer nach Fig.2 in einen solchen nach Fig. 9 und den zugehöri gen Diagrammen (Fig.9a oder 9b) abgeän dert.
In diesen Fällen sind die Steueröffnun gen der Steuerorgane so angeordnet, dass im Verlauf eines oder mehrerer Arbeitsspiele mindestens eines der Betriebsmittel die Zel len ihrer ganzen Länge nach durchläuft, derart, dass es dem Drucktransformer an einem Zellenende zugeführt und am andern entnommen wird. Bei einem Drucktransfor- mer nach Fig.8 tritt nur das zu entspan nende Betriebsmittel auf derselben Seite in die Zellen ein und aus diesen aus.