CH350408A - Mehrstufiger Radialverdichter - Google Patents

Mehrstufiger Radialverdichter

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CH350408A
CH350408A CH350408DA CH350408A CH 350408 A CH350408 A CH 350408A CH 350408D A CH350408D A CH 350408DA CH 350408 A CH350408 A CH 350408A
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CH
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housing
intermediate floors
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Inventor
Allemann Martin
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Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12Multi-stage pumps
    • F04D17/122Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors

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

Description


      Mehrstufiger        Radialverdichter       Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Radial  verdichter mit in Achsebene geteiltem Gehäuse und  mit im Gehäuse angeordneten, den Strömungsweg des  Arbeitsmittels zwischen dem     Laufradaustritt    einer  Stufe und dem     Laufradbintritt    der nächstfolgenden  Stufe mindestens teilweise     begrenzenden        Einsätzen.     



  Bisher bekannte Bauformen von     Radialverdich-          tern    der geschilderten     Art    weisen in der Regel ent  weder zusammen mit der entsprechenden Gehäuse  hälfte gegossene     Strömungskanäle    für das über  führen des Arbeitsmittels von einer     Laufradstufe    in  die nachfolgende Stufe auf, oder diese Strömungs  kanäle sind wenigstens teilweise durch im gegossenen  Gehäuseteil angeordnete Einsätze gebildet,

   die zu  gleich auch Trennwände zwischen den einzelnen  Stufen darstellen und als     Ganzes    auf einer Auflage  fläche an der Innenseite des etwa zylindrischen Ge  häusemantels in     axialer    Richtung     abgestützt    sind. Beide  Ausführungsformen sind mit Nachteilen verbunden.  ES sind dies einerseits giesstechnische Schwierigkei  ten und anderseits solche strömungstechnischer und  festigkeitsmässiger Natur. Bei vollständig mit strö  mungsführenden Teilen und Trennwänden aus einem  Stück gegossenen Gehäusehälften ist es häufig schwie  rig, eine Verschiebung der benötigten komplizierten  Kerne während des Giessvorganges zu verhindern.

    Ferner lässt bei aus einem Stück mit den Strömungs  kanälen gegossenen Gehäusehälften de Oberflächen  beschaffenheit der die     Kanäle    begrenzenden Wände  häufig zu wünschen übrig.  



  Für beide der eingangs     erwähnten    bekannten  Ausführungsformen ergibt sich beim Übergang auf  höhere Arbeitsdrücke -     zum    Beispiel 50     kg/cm2      als weitere Schwierigkeit, dass die Verwendung von       Grauguss    als Werkstoff für Gehäuse und     Einsätze     ausscheidet und aus     Festigkeitsgründen    anstelle von       Grauruss        Stahlguss    tritt.

   Die Giesseigenschaften von         Stahlguss    unterscheiden sich nun aber insofern un  günstig von denjenigen von     Grauguss,    als der Stahl  ein erheblich vermindertes     Formfüllungsvermögen     aufweist. Diese Eigenschaft verunmöglicht praktisch  das Giessen dünner Rippen und feststehender Schau  felpartien     zusammen    mit den dickeren     Wandteilen     des Gehäuses und der Trennwände aus einem Stück.

    Die gleichen     Verhältnisse    liegen vor bei Verdichtern,  bei welchen die zur Strömungsführung und zur  druckhaltenden     Trennung        zweier    aufeinanderfolgen  der Stufen dienende Einsätze und Trennwände in das  Gehäuse eingesetzt und als Ganzes auf der Gehäuse  innenseite mit Hilfe einer Auflagefläche     abgestützt     sind.

   Die erheblichen     Druckkräfte,    welche vom Ar  beitsmittel bei höheren     Arbeitsdrücken    auf die ge  nannten Einsatzteile ausgeübt werden, bedingen auch  hier die Verwendung von     Stahlguss.    Dem steht jedoch  wieder die Schwierigkeit entgegen, im Strömungsweg  des     Arbeitsmittels    liegende     Teile    wie     Diffusor-    und       Rückführschaufeln    und Verstärkungsrippen aus Stahl  guss möglichst dünn zu giessen.  



  Die     Erfindung    ermöglicht, die geschilderten Nach  teile weitgehend auszuschalten. Die Erfindung ist ge  kennzeichnet durch mit den     Gehäusehälften        ein     Stück bildende, geteilte Zwischenböden zwischen je  zwei     aufeinanderfolgenden    Stufen zur Abstützung  von in axialer Richtung durch das Arbeitsmittel aus  geübten Druckkräften.  



  Insbesondere ermöglicht die Erfindung, die zur  Strömungsführung und zur druckhaltenden Trennung  einzelner Druckstufen dienenden Einsatzteile weit  gehend von Biegemomenten zu entlasten. Die vom  Arbeitsmittel in axialer Richtung ausgeübten Druck  kräfte wirken zu einem     Teil        direkt    auf die mit den  Gehäusehälften ein Stück bildenden Zwischenböden.

    Zum anderen Teil wirken sie auf die     Einsätze,    wobei  letztere dank ihrer Abstützung die auf die wirkenden      Kräfte auf kürzestem Wege auf die Zwischenböden       übertragen.    Es ergibt sich somit eine weitgehende  Trennung von tragender Struktur und strömungs  führenden Teilen, womit letztere praktisch ohne Rück  sichtnahme auf Festigkeit in strömungstechnisch  günstiger Art ausgebildet werden können.  



  Die mit den Gehäusehälften ein Stück     bildenden     Zwischenböden können als im Gehäusemantel starr  eingespannte Platten betrachtet werden. Es ergeben  sich somit sehr einfache und leicht übersehbare       Spannungsverhältnisse.    Das Giessen der Gehäuse  hälften zusammen mit den Zwischenböden aus einem  Stück in     Stahlguss    bietet giesstechnisch keine Schwie  rigkeiten. Die Zwischenböden können an ihrem Über  gang in den Gehäusemantel eine beträchtliche Wand  stärke aufweisen, was eine sehr günstige Übertragung  der Kräfte vom Zwischenboden auf das Gehäuse  erlaubt.  



  Die aus einem Stück mit dem Gehäuse bestehen  den Zwischenböden können - wie erwähnt - vor  teilhaft aus     Stahlguss    bestehen. Es wäre aber auch       möglich,    die Zwischenböden durch mit den Gehäuse  hälften verschweisste halbringförmige Scheiben zu  bilden.  



  Dank der geschilderten günstigen Spannungsver  hältnisse kann für die     Einsätze    ein Werkstoff ver  minderter Festigkeit gewählt werden. Insbesondere  ermöglicht die Erfindung, für die Einsätze einen Giess  werkstoff mit gutem     Formfüllungsvermögen    zu ver  wenden, zum Beispiel     Grauguss,        Sphäroguss    oder       Leichtmetallguss.    Schliesslich empfiehlt es sich, den  Innendurchmesser der Zwischenböden kleiner als den  grössten Durchmesser des     benachbarten    Laufrades zu  wählen.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der       Erfindung    dargestellt.  



       Fig.    1     zeigt    einen Längsschnitt durch ein mehr  stufiges     Radialgebläse    und     Fig.    2 im Detail die An  ordnung eines durch Schweissen mit dem Gehäuse  verbundenen Zwischenbodens.  



  Der Verdichter ist in der     horizontalen    Achs  ebene geteilt und besitzt die beiden Gehäusehälften 1  und 2, die aus     Stahlguss    hergestellt sind. Das Arbeits  mittel tritt in das Gehäuse durch den in der Gehäuse  hälfte 2 ausgebildeten Einlass 3 ein und wird durch  den Eintrittskanal 4 in die     Schaufelkanäle    5 der  ersten, mit einem geschlossenen Laufrad ausgeführ  ten Stufe umgelenkt. Anschliessend tritt das Arbeits  mittel in den feststehenden     Diffusoreinsatz    6, wo ein  Teil der Geschwindigkeitsenergie in Druck umge  wandelt wird. Der     Diffusoreinsatz    weist zur Strö  mungsführung dienende Schaufeln 7 auf.

   Dann strömt  das Arbeitsmittel durch den     Rückführkanal    8 nach  innen, wird erneut umgelenkt und     tritt    in die Schau  felkanäle 9 der zweiten, wiederum ein     geschlossenes     Laufrad aufweisenden Stufe ein. Die weitere Strö  mungsführung in den nachfolgenden Stufen entspricht  dem vorstehend geschilderten Strömungsverlauf. Das  Arbeitsmittel verlässt den Verdichter durch den in    den beiden     Gehäusehälften    ausgebildeten     Auslass    10,  der ein Ringraum oder auch ein     Spiralraum    sein kann.  



  Die Laufräder     11a,   <I>b, c</I> und<I>d</I> sitzen auf der  Welle 12, wobei zwischen den einzelnen Laufrädern  Abstandsstücke 13 angeordnet sind. Die Welle 12 ist  einerseits in dem     Radiallager    14 gehalten, das in dem  Lagergehäuse 15 abgestützt wird, und anderseits in  dem     Radiallager    16, das in dem Lagergehäuse 17  abgestützt ist. Zur Aufnahme der auf     die        Rotorbau-          gruppe    11, 12 ausgeübten Schubkräfte ist im Lager  gehäuse 17 ein     Axiallager    18 angeordnet. Die Welle  12 ist über eine Kupplung 19 mit einer nicht gezeich  neten Antriebsmaschine verbunden.

   Der Innenraum  des Verdichters ist mit Hilfe der     Labyrinthdichtun-          gen    20 und 21 abgedichtet.  



  Vor und hinter jeder Stufe sind in der Achs  ebene geteilte Zwischenböden 24     angeordnet.    Diese  sind mit der entsprechenden Gehäusehälfte aus einem  Stück in     Stahlguss    hergestellt. Die mittlere Dicke der  Zwischenböden 24 ist etwa gleich derjenigen der  Gehäusewand. Die Seitenwände der Zwischenböden  begrenzen im Bereich ihres Überganges in die     Ge-          häuseinnenwand    einen Teil der     Rückführkanäle    B.

    Der übrige Teil der     Rückführkanäle    8 wird von Ein  sätzen 25 gebildet, die zusammen mit den     Rückführ-          schaufeln    26 und den Rippen 28 aus einem Stück  in     Grauguss    hergestellt sind. Die Einsätze 25 sind  einerseits in den am inneren Durchmesser der Zwi  schenböden 24 vorhandenen Schultersitzen 29 in ra  dialer und axialer Richtung gehalten.

   Anderseits lie  gen die Einsätze 25 im Bereich des     Rückführkanals    8  auf einem Teil der der Eintrittsseite des Arbeitsmittels  in den Verdichter zugekehrten Seitenfläche der Zwi  schenböden 24 auf und können ferner gegebenenfalls  über die     Diffusoreinsätze    6 auf dem     bezüglich    Strö  mungsrichtung des Arbeitsmittels vorangehenden  Zwischenboden abgestützt sein. Die     Diffusoreinsätze    6  sind in einer     Ausnehmung    des Einsatzes 25 zentriert.

    Die Einsätze 25 bilden ferner zusammen mit der  Deckscheibe des betreffenden Laufrades die     Laby-          rinthdichtung    31 und zusammen mit den Distanz  stücken 13 eine weitere     Labyrinthdichtung    32. Die       Labyrinthdichtungen    31 und 32 dienen zur druck  haltenden Trennung zweier     Verdichterstufen.     



  Die Einsätze 25 besitzen Bohrungen 33 und 34.  Diese dienen dazu, einen Ausgleich     zwischen    den an  den betreffenden Stellen der     Rückführkanäle    8 herr  schenden Drücken und dem Druck in den durch die  Bohrungen mit dem     Rückführkanal    verbundenen,       dahinterliegenden    Räumen     herbeizuführen.     



  Für die zweite Stufe ergeben sich beispielsweise  folgende Druckverhältnisse. Das     Arbeitsmittel    tritt  mit einem Druck     p1    in das Laufrad 11b ein, wird hier  beschleunigt und gleichzeitig vom Druck     p1    auf den  Druck     p2    am     Laufradaustritt    verdichtet. Im nach  folgenden     Diffusoreinsatz    6 erhöht sich der Druck  des Arbeitsmittels unter Verminderung der Strö  mungsgeschwindigkeit auf den Wert     p3.    Das Arbeits  mittel strömt hierauf mit ungefähr gleichbleibendem  Druck     p3    durch den     Rückführkanal    8 in das nach-      folgende Laufrad 11c.

   In den Räumen 37 und 38  herrscht etwa der Druck p2, da diese Räume durch  die     zwischen    Laufscheibe beziehungsweise Deck  scheibe und dem     Diffusoreinsatz    6 vorhandenen  Spalte mit dem     Laufradaustritt    in Verbindung stehen.  Im Raum 39 herrscht etwa der     Stufenenddruck        p3,     desgleichen im Raum 40 und im     Rückführkanal    B.

   An  derseits herrscht im Raum 41 der Druck     p1.    Die Ver  hältnisse sind beispielsweise so eingerichtet, dass die  Druckerhöhung vom Druck     p1    auf den Druck     p;,    zu  zwei Dritteln in den     Schaufelkanälen    des Laufrades  11 b und zum verbleibenden Drittel im     Diffusorein-          satz    6 erfolgt.

   Unter dem     Einfluss    der     geschilderten          Arbeitsmitteldrücke    ergeben sich auf die     Seitenflächen     des Zwischenbodens wirkende     Druckkräfte,    wobei  diejenigen Druckkräfte, welche auf die dem     Auslass    10  zugekehrte     Seitenfläche    wirken,     grösser    sind als die  auf die andere Seitenfläche wirkenden Druckkräfte.

    Weil im Raum 3 8 ein tieferer Druck herrscht als in  dem zur dritten     Verdichterstufe    führenden     Rückführ-          kanal    8, ergibt sich ferner eine etwa in axialer Richtung  auf den     Einsatz    25 wirkende resultierende Druckkraft,  die auf den zur dritten Stufe gehörenden Zwischen  boden 24 übertragen wird. Die Zwischenböden 24  werden deshalb auf Biegung beansprucht.

   Der     Diffu-          soreinsatz    6 und der Einsatz 25 sind dank der geschil  derten Anordnung weitgehend von Biegemomenten  entlastet und können - wie bereits erwähnt - ver  hältnismässig dünnwandig aus     Grauguss    hergestellt  sein.     Ähnliche    Verhältnisse finden sich auch in den  übrigen     Verdichterstufen.    Anstelle von     Grauguss     könnte beispielsweise für die Einsätze 6 und 25 auch  eine Leichtmetallegierung, zum Beispiel eine     Alumi-          nium-Silizium-Legierung,    oder     Sphäroguss        benützt     werden.  



  Die Erfindung ist nicht auf das geschilderte Aus  führungsbeispiel beschränkt. Vielmehr könnten die  Zwischenböden auch gemäss     Fig.2    als halbringför  mige Scheiben 45 ausgebildet sein, welche durch  Schweissnähte 46 mit dem Gehäuse 47 verbunden sind    und so mit letzterem     ein    Stück     bilden.        Hinsichtlich     Entlastung der Einsätze     günstige        Verhältnisse    ergeben  sich in jedem     Falle,    wenn der     Innendurchmesser    der  Zwischenböden kleiner als der grösste Durchmesser  des benachbarten Laufrades ist.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Mehrstufiger Radialverdichter mit in. Achsebene geteiltem Gehäuse und mit im Gehäuse angeordneten, den Strömungsweg des Arbeitsmittels zwischen dem Laufradaustritt einer Stufe und dem Laufradeintritt der nächstfolgenden Stufe mindestens teilweise be grenzenden Einsätzen, gekennzeichnet durch mit den Gehäusehälften ein Stück bildende,
    geteilte Zwischen böden zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Stu fen zur Abstützung von in axialer Richtung durch das Arbeitsmittel ausgeübten Druckkräften. UNTERANSPRÜCHE 1. Radialverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenböden aus einem Stück mit dem Gehäuse hergestellt sind. 2. Radialverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenböden durch mit dem Gehäuse verschweisste halbringförmige Scheiben gebildet sind.
    3. Radialverdichter nach den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und die Zwischenböden aus Stahlguss bestehen. 4. Radialverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze aus Grauguss her gestellt sind. 5. Radialverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze aus Leichtmetall- guss hergestellt sind.
    6. Radialverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Zwi schenböden kleiner als der grösste Durchmesser des benachbarten Laufrades ist.
CH350408D 1957-04-04 1957-04-04 Mehrstufiger Radialverdichter CH350408A (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3238972A1 (de) * 1981-10-23 1983-05-11 Hitachi, Ltd., Tokyo Horizontal geteiltes gehaeuse einer stroemungsmaschine
DE3430307A1 (de) * 1983-09-22 1985-04-04 Dresser Industries, Inc., Dallas, Tex. Diffusorbauweise fuer einen kreiselkompressor
WO2005045252A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-19 Nuovo Pignone Holding S.P.A. Multistage centrifugal compressor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3238972A1 (de) * 1981-10-23 1983-05-11 Hitachi, Ltd., Tokyo Horizontal geteiltes gehaeuse einer stroemungsmaschine
DE3430307A1 (de) * 1983-09-22 1985-04-04 Dresser Industries, Inc., Dallas, Tex. Diffusorbauweise fuer einen kreiselkompressor
WO2005045252A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-19 Nuovo Pignone Holding S.P.A. Multistage centrifugal compressor
CN100430607C (zh) * 2003-11-07 2008-11-05 诺沃皮尼奥内控股有限公司 多级离心式压缩机
US7510373B2 (en) 2003-11-07 2009-03-31 Nuovo Pignone Holding S.P.A. Multistage centrifugal compressor
NO337484B1 (no) * 2003-11-07 2016-04-25 Nuovo Pignone Spa Flertrinns sentrifugalkompressor

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