CH712614A2 - Flow machine. - Google Patents

Flow machine. Download PDF

Info

Publication number
CH712614A2
CH712614A2 CH00638/17A CH6382017A CH712614A2 CH 712614 A2 CH712614 A2 CH 712614A2 CH 00638/17 A CH00638/17 A CH 00638/17A CH 6382017 A CH6382017 A CH 6382017A CH 712614 A2 CH712614 A2 CH 712614A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
insert
housing
baffle
deformation body
impeller
Prior art date
Application number
CH00638/17A
Other languages
German (de)
Other versions
CH712614B1 (en
Inventor
Kalchschmid Markus
Original Assignee
Man Diesel & Turbo Se
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 Man Diesel & Turbo Se filed Critical Man Diesel & Turbo Se
Publication of CH712614A2 publication Critical patent/CH712614A2/en
Publication of CH712614B1 publication Critical patent/CH712614B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/70—Disassembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall

Abstract

Strömungsmaschine, mit einem Rotor, der ein radial durchströmtes Laufrad (10) aufweist, und mit einem Stator, der ein Gehäuse (11) und ein am Gehäuse (11) montiertes Einsatzstück (12) aufweist, wobei das Einsatzstück (12) einen Strömungskanal für ein Arbeitsfluid, nämlich eine sich in Axialrichtung erstreckende erste Strömungspassage (17) und eine sich gegenüber der ersten Strömungspassage (17) bogenförmig nach radial aussen erstreckende zweite Strömungspassage (18) des Strömungskanals, zumindest abschnittsweise begrenzt, und wobei das Einsatzstück (12) im Bereich eines Einsatzstückflanschs (15) an einem Gehäuseflansch (16) des Gehäuses (11) über Verbindungselemente (14) derart befestigt ist, dass das Laufrad (10) bei montiertem Gehäuse (11) demontierbar und montierbar ist, wobei am Gehäuse (11) ein Prall- und Verformungskörper (20) montiert ist, der im Falle des Berstens des Laufrads (10) eine Bewegung des Einsatzstücks (12) formschlüssig unterbindet.Turbomachine with a rotor having a radial flow impeller (10), and with a stator having a housing (11) and an on the housing (11) mounted insert (12), wherein the insert (12) has a flow channel for a working fluid, namely a first flow passage (17) extending in the axial direction and a second flow passage (18) of the flow passage (18) extending radially outwards relative to the first flow passage (17) are delimited, at least in sections, and wherein the insert (12) is in the range an insert flange (15) is fastened to a housing flange (16) of the housing (11) by means of connecting elements (14) such that the impeller (10) can be dismantled and mounted when the housing (11) is mounted, an impact on the housing (11) - And deformation body (20) is mounted, which in the case of bursting of the impeller (10) prevents a movement of the insert (12) form-fitting manner.

Description

Beschreibung [0001] Aus der DE 102010027762 B4 ist eine Strömungsmaschine mit einem Rotor und einem Stator bekannt. Der Rotor verfügt über ein radial durchströmtes Laufrad. Der Stator verfügt über ein Gehäuse und über ein am Gehäuse montiertes Einsatzstück. Das Einsatzstück begrenzt abschnittsweise einen Strömungskanal der Strömungsmaschine für ein Arbeitsfluid, nämlich eine sich in Axialrichtung erstreckende Strömungspassage des Strömungskanals und eine bogenförmige, sich nach radial aussen erstreckende Strömungspassage des Strömungskanals. Nach der DE 10 2010 027 762 B4 ist das Einsatzstück an dem Gehäuse montiert, nämlich über Verbindungselemente, die sich durch einen Einsatzstückflansch des Einsatzstücks und einen entsprechenden Gehäuseflansch des Gehäuses erstrecken. Dabei ist das Einsatzstück derart am Gehäuse befestigt, dass das Laufrad bei montiertem Gehäuse demontierbar und montierbar ist. Zum Zugriff auf das Laufrad muss lediglich das Einsatzstück vom Gehäuse entfernt werden, es ist jedoch nicht erforderlich, das Gehäuse zu demontieren. Wie bereits ausgeführt, ist das Einsatzstück über eine Vielzahl von Verbindungselementen, die als Schrauben ausgeführt sind, am Gehäuse befestigt, wobei nach dem Stand der Technik die als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente, über die das Einsatzstück am Gehäuse befestigt ist, einen sogenannten Containmentschutz bereitstellen. Sollte im Betrieb das Laufrad bersten, und sollten Bruchstücke des Laufrads auf das Einsatzstück treffen, so müssen nach dem Stand der Technik die als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente zwischen Einsatzstück und Gehäuse diese Kräfte aufnehmen bzw. abfangen. Daher ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, eine Vielzahl derartiger Verbindungselemente zur Verbindung des Einsatzstücks am Gehäuse vorzusehen, die teilweise auch als hochfeste Schrauben ausgeführt sein müssen.Description [0001] DE 102010027762 B4 discloses a turbomachine with a rotor and a stator. The rotor has a radial flow-through impeller. The stator has a housing and an insert mounted to the housing. The insert piece partially limits a flow channel of the fluid flow machine for a working fluid, namely an axially extending flow passage of the flow channel and an arcuate, radially outwardly extending flow passage of the flow channel. According to DE 10 2010 027 762 B4, the insert is mounted on the housing, namely via connecting elements which extend through an insert flange of the insert and a corresponding housing flange of the housing. In this case, the insert piece is fixed to the housing such that the impeller is removable and mountable when the housing is mounted. To access the impeller only the insert must be removed from the housing, but it is not necessary to disassemble the housing. As already stated, the insert is fastened to the housing via a multiplicity of connecting elements, which are designed as screws, wherein, according to the prior art, the connecting elements designed as screws, by way of which the insert is fastened to the housing, provide so-called containment protection. Should the impeller rupture during operation, and should fragments of the impeller strike the insert, then, according to the prior art, the connecting elements designed as screws between the insert and the housing must absorb or absorb these forces. Therefore, it is necessary in the prior art to provide a plurality of such fasteners for connecting the insert to the housing, which must be partially designed as high-strength screws.

[0002] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmaschine mit einem besseren Containmentschutz zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Strömungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäss ist am Gehäuse ein Prall- und Verformungskörper montiert, der im Falle des Berstens des Laufrads eine Bewegung des Einsatzstücks formschlüssig unterbindet.Proceeding from this, the present invention has the object to provide a turbomachine with a better containment protection. This object is achieved by a turbomachine according to claim 1. According to the invention, a baffle and deformation body is mounted on the housing, which positively prevents movement of the insert in the event of rupture of the impeller.

[0003] Mit der hier vorliegenden Erfindung wird ein völlig neuartiger Containmentschutz für eine Strömungsmaschine bereitgestellt. Kräfte, die im Falle des Berstens des Laufrads auf das Einsatzstück einwirken, müssen nicht vollständig von den Verbindungselementen, über die das Einsatzstück am Gehäuse montiert ist, abgefangen werden, vielmehr übernimmt der am Gehäuse montierte Prall- und Verformungskörper das Abfangen dieser Kräfte, und zwar dadurch, dass das Einsatzstück am Prall- und Verformungskörper formschlüssig zur Anlage kommt und dabei auf das Einsatzstück wirkende Kräfte über den Prall- und Verformungskörper abgefangen und umgeformt sowie in das Gehäuse übertragen werden. Die Erfindung ermöglicht einerseits das Einsatzstück formschlüssig am Gehäuse über dem Prall- und Verformungskörper zu halten, andererseits besteht keine Notwendigkeit der Demontage des Gehäuses bei Zugriff auf das Laufrad.With the present invention, a completely new Containmentschutz is provided for a turbomachine. Forces that act on the insert in the event of the impeller rupturing need not be completely intercepted by the fasteners that mount the insert to the housing, but the impact and deformation body mounted on the housing absorbs these forces in that the insert comes into positive engagement with the impact and deformation body and thereby absorbs forces acting on the insert over the impact and deformation body and reshaped and transferred into the housing. On the one hand, the invention makes it possible to hold the insert in a form-fitting manner on the housing above the baffle and deformation body, on the other hand, there is no need for disassembly of the housing when accessing the impeller.

[0004] Vorzugsweise ist der Prall- und Verformungskörper mit einem ersten Abschnitt in eine Nut des Gehäuses eingesetzt und an diesem ersten Abschnitt über Verbindungelemente mit dem Gehäuse verbunden, wobei der Prall- und Verformungskörper mit einem zweiten Abschnitt aus der Nut des Gehäuses herausragt und mit diesem zweiten Abschnitt das Einsatzstück im Bereich des in der Projektion überdeckt. Diese Details ermöglichen eine einfache Montage des Prall- und Verformungskörpers am Gehäuse sowie das Halten des Einsatzstücks am Gehäuse im Berstfall des Laufrads über einen Formschluss sowie darüber hinaus die Montierbarkeit und Demontierbarkeit des Laufrads bei montiertem Gehäuse.Preferably, the baffle and deformation body is inserted with a first portion in a groove of the housing and connected to this first portion via connecting elements with the housing, wherein the baffle and deformation body protrudes with a second portion of the groove of the housing and with This second section, the insert in the area covered in the projection. These details allow easy installation of the baffle and deformation body on the housing and the holding of the insert on the housing in case of burst of the impeller via a positive connection and beyond the mountability and disassembly of the impeller with mounted housing.

[0005] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem Prall- und Verformungskörper und dem Einsatzstück ein Spalt ausgebildet, der vorzugsweise derart bemessen ist, dass das Einsatzstück erst nach einem Versagen der Verbindungselemente, über die das Einsatzstück an dem Gehäuse befestigt ist, zur Anlage kommt. Diese Weiterbildung der Erfindung nutzt zu Beginn eines Schadenfalls des Laufrads zur Umformung der auf das Einsatzstück wirkenden Kräfte einen Verformungsweg bzw. Abscherweg der Verbindungselemente, über welches das Einsatzstück am Gehäuse montiert ist. Erst im Anschluss kommt dann das Einsatzstück formschlüssig am Prall- und Verformungskörper zum Einsatz, der dann die weitere Abfangung der auf das Einsatzstück wirkenden Kräfte übernimmt und dieselbe letztendlich in das Gehäuse überträgt.According to an advantageous embodiment, a gap is formed between the baffle and deformation body and the insert, which is preferably dimensioned such that the insert comes to rest only after a failure of the connecting elements, via which the insert is attached to the housing , This development of the invention uses at the beginning of a damage case of the impeller for forming the forces acting on the insert forces a deformation path or Abscherweg the connecting elements, via which the insert is mounted on the housing. Only then is the insert then form-fit on the baffle and deformation body used, which then takes over the further interception of the force acting on the insert forces and ultimately transmits the same in the housing.

[0006] Vorzugsweise ist der Prall- und Verformungskörper einteilig ausgebildet. Alternativ ist derselbe mehrteilig aus mehreren Segmenten ausgebildet. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper einteilig ausgebildet ist, verfügt derselbe an seinem Umfang vorzugsweise über mehrere Ausnehmungen, über die derselbe dann bajonettartig in die Nut am Gehäuse eingesetzt werden kann. Die mehrteilige Ausbildung des Prall- und Verformungskörpers aus mehreren Segmenten ist konstruktiv einfacher.Preferably, the baffle and deformation body is integrally formed. Alternatively, it is formed in several parts from several segments. Then, when the baffle and deformation body is integrally formed, the same has at its periphery preferably a plurality of recesses over which the same can then be inserted into the groove on the housing like a bayonet. The multi-part design of the baffle and deformation body of several segments is structurally simpler.

[0007] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Strömungsmaschine.Fig. 1 shows a detail of an inventive flow machine.

[0008] Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, nämlich eine Radialströmungsmaschine mit einem radial durchströmten Laufrad. Dabei kann die Radialströmungsmaschine als Radialverdichter oder auch als Radialturbine ausgeführt sein.The invention relates to a turbomachine, namely a radial flow machine with a radially flowed through impeller. In this case, the radial flow machine can be designed as a radial compressor or as a radial turbine.

[0009] Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschrieben, die eine als Radialverdichter ausgebildete Radialströmungsmaschine zeigt.The invention will be described with reference to the embodiment of Fig. 1, which shows a designed as a radial compressor radial flow machine.

[0010] Der in Fig. 1 im Ausschnitt gezeigte Radialverdichter verfügt über einen Rotor mit einem radial durchströmten Laufrad 10. Das Laufrad 10 ist axial angeströmt und radial abgeströmt.The radial compressor shown in Fig. 1 in the cutout has a rotor with a radially flowed through impeller 10. The impeller 10 is axially impinged and flowed away radially.

[0011] Ferner verfügt die Strömungsmaschine der Fig. 1 über Baugruppen eines Stators, wobei vom Stator in Fig. 1 ein Verdichtergehäuse 11, ein am Verdichtergehäuse 11 montiertes Einsatzstück 12 sowie ein Diffusorring 13 gezeigt sind.Furthermore, the turbomachine of FIG. 1 has assemblies of a stator, wherein from the stator in Fig. 1, a compressor housing 11, a mounted on the compressor housing 11 insert 12 and a diffuser ring 13 are shown.

[0012] Das Einsatzstück 12 ist über als Schrauben ausgebildete Verbindungselemente 14 am Verdichtergehäuse 11 montiert, wobei diese Verbindungselemente 14 sich einerseits durch einen Einsatzstückflansch 15 des Einsatzstücks 12 und andererseits durch einen entsprechenden Gehäuseflansch 16 des Verdichtergehäuses 11 erstrecken.The insert 12 is mounted on the compressor housing 11 formed as a screw connecting elements 14, said connecting elements 14 extend on the one hand by a Einsatzstückflansch 15 of the insert 12 and on the other hand by a corresponding housing flange 16 of the compressor housing 11.

[0013] Das Einsatzstück 12 ist derart am Verdichtergehäuse 11 montiert, dass nach Demontage des Einsatzstücks 12 vom Verdichtergehäuse 11 das Laufrad 10 montiert und demontiert werden kann, ohne dass auf das Verdichtergehäuse 11 als solches zugegriffen werden muss. Das Laufrad 10 ist demnach bei montiertem Verdichtergehäuse 11 und demontiertem Einsatzstück 12 montierbar sowie demontierbar.The insert 12 is mounted on the compressor housing 11 so that after disassembly of the insert 12 from the compressor housing 11, the impeller 10 can be mounted and dismounted without having to access the compressor housing 11 as such. The impeller 10 is therefore mounted and dismountable with mounted compressor housing 11 and disassembled insert 12.

[0014] Das statorseitige Einsatzstück 12 begrenzt abschnittsweise, nämlich bezogen auf das rotorseitige Laufrad 10 radial aussen, einen Strömungskanal der Strömungsmaschine für ein Arbeitsfluid.The stator-side insert 12 limits sections, namely, based on the rotor-side impeller 10 radially outward, a flow channel of the turbomachine for a working fluid.

[0015] So ist das Laufrad 10 axial angeströmt, wobei das Einsatzstück 12 eine sich in Axialrichtung erstreckende erste Strömungspassage 17 des Strömungskanals, die der Anströmung des Laufrads 10 dient, abschnittsweise begrenzt.Thus, the impeller 10 is flowed axially, wherein the insert 12 is a portion extending in the axial direction extending first flow passage 17 of the flow channel, which serves the flow of the impeller 10.

[0016] Ferner begrenzt das Einsatzstück 12 eine sich nach radial aussen erstreckende Strömungspassage 18 des Strömungskanals für das Arbeitsfluid, nämlich radial aussen angrenzend an das Laufrad 10, wobei in diesem Bereich das Einsatzstück 12 bogenförmig konturiert ist. In Durchströmungsrichtung gesehen schliesstsich stromabwärts des Laufrads 10 sowie stromabwärts des Einsatzstücks 12 der Diffusorring 13 an, der vorzugsweise feststehende Diffusorleitschaufeln 19 aufweist.Further, the insert 12 defines a radially outwardly extending flow passage 18 of the flow channel for the working fluid, namely radially outwardly adjacent to the impeller 10, wherein in this area the insert 12 is contoured arcuate. When viewed in the direction of flow, downstream of the impeller 10 and downstream of the insert 12, the diffuser ring 13, which preferably has fixed diffuser vanes 19, adjoins.

[0017] Erfindungsgemäss ist am Gehäuse 11 ein Prall- und Verformungskörper 20 montiert. Dann, wenn im Betrieb das Laufrad 10 versagt, also im Falle eines Berstens des Laufrads 10, wirken auf das Einsatzstück 12 Kräfte und Momente, die dann, wenn die Verbindungselemente 14, über welche das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, versagen, vom Prall- und Verformungskörper 20 abgefangen und in das Verdichtergehäuse 11 übertragen werden. Dabei unterbindet der Prall- und Verformungskörper 20 formschlüssig eine Bewegung des Einsatzstücks 12 bei Versagen der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 befestigt ist.According to the invention, a baffle and deformation body 20 is mounted on the housing 11. Then, when in operation, the impeller 10 fails, so in the case of bursting of the impeller 10, act on the insert 12 forces and moments, which, when the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, fail, from Impact and deformation body 20 intercepted and transmitted to the compressor housing 11. In this case, the baffle and deformation body 20 positively prevents movement of the insert 12 in case of failure of the connecting elements 14, via which the insert 12 is attached to the compressor housing 11.

[0018] Wie Fig. 1 entnommen werden kann, überdeckt der Prall- und Verformungskörper 20 das Einsatzstück 12 im Bereich seines Einsatzstückflanschs 15 in axialer Projektion zumindest abschnittsweise. Dann, wenn die Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, bei Bersten des Laufrads 10 infolge der dann auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräfte versagen, kommt das Einsatzstück 12 mit seinem Einsatzstückflansch 15 an dem Prall- und Verformungskörper 20 definiert zur Anlage, wobei, wie bereits ausgeführt, der Prall- und Verformungskörper 20 dann die entsprechende Kräfte aufnimmt und in das Verdichtergehäuse 11 überträgt.As can be seen in Fig. 1, the baffle and deformation body 20 covers the insert 12 in the region of its Einsatzstückflanschs 15 in axial projection at least partially. Then, when the connecting elements 14, over which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, fail due to then acting on the insert 12 forces bursting of the impeller 10, the insert 12 comes with its Einsatzstückanschansch 15 defined on the baffle and deformation body 20 to the plant, wherein, as already stated, the baffle and deformation body 20 then receives the corresponding forces and transmits into the compressor housing 11.

[0019] Das Prall- und Einsatzstück 20 ist dabei über mehrere Verbindungselemente 21 am Verdichtergehäuse 11 montiert.The baffle and insert piece 20 is mounted on the compressor housing 11 via a plurality of connecting elements 21.

[0020] Der Prall- und Verformungskörper 20 ist mit einem Abschnitt, nämlich einem radial äusseren Abschnitt, in eine Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 eingesetzt und ragt mit einem zweiten Abschnitt, nämlich einem radial inneren Abschnitt, aus dieser Nut 22 heraus. Mit diesem aus der Nut 22 herausragenden, zweiten, radial inneren Abschnitt überdeckt der Prall- und Verformungskörper in der axialen Projektion das Einsatzstück 12 im Bereich seines Einsatzstückflanschs 15.The baffle and deformation body 20 is inserted with a portion, namely a radially outer portion in a groove 22 of the compressor housing 11 and protrudes with a second portion, namely a radially inner portion, out of this groove 22. With this, from the groove 22 outstanding, second, radially inner portion of the baffle and deformation body in the axial projection covers the insert 12 in the region of its Einsatzstückanschanschs 15th

[0021] Die Verbindungselemente 21, über die der Prall- und Verformungskörper 20 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, erstrecken sich einerseits durch das Verdichtergehäuse 11 und andererseits durch den in die Nut 22 hineinragenden, ersten, radial äusseren Abschnitt des Prall- und Verformungskörpers 20.The connecting elements 21, via which the baffle and deformation body 20 is mounted on the compressor housing 11 extend on the one hand through the compressor housing 11 and on the other hand by the projecting into the groove 22, the first, radially outer portion of the baffle and deformation body 20th

[0022] Der Prall- und Verformungskörper 20 kann einteilig oder auch mehrteilig aus mehreren Segmenten gebildet sein. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper 20 einteilig ausgeführt ist, verfügt derselbe vorzugsweise über eine wellenartige Kontur an seinem ersten, radial äusseren Abschnitt, um denselben dann bajonettartig in die Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 einzufädeln. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper 20 mehrteilig aus mehreren Segmenten gebildet ist, kann der Prall- und Verformungskörper 20, nämlich die Segmente desselben, einfacher in die Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 eingesetzt und am Verdichtergehäuse 11 segmentweise montiert werden.The baffle and deformation body 20 may be formed integrally or in several parts of several segments. Then, when the baffle and deformation body 20 is made in one piece, it preferably has a wave-like contour at its first, radially outer portion to then the same bayonet thread into the groove 22 of the compressor housing 11. Then, when the baffle and deformation body 20 is formed of several segments in several parts, the baffle and deformation body 20, namely the segments thereof, can be more easily inserted into the groove 22 of the compressor housing 11 and mounted on the compressor housing 11 in segments.

[0023] Bei dem einteiligen oder mehrteiligen Prall- und Verformungskörper 20 handelt es sich vorzugsweise um ein einteiliges oder segmentiertes Stahlblech.The one-piece or multipart impact and deformation body 20 is preferably a one-piece or segmented steel sheet.

[0024] Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist zwischen dem Einsatzstück 12, nämlich dem Einsatzstückflansch 15 desselben, und dem Prall-und Verformungskörper 20 ein Spalt 23 ausgebildet. Dieser Spalt 23 ist dabei derart bemessen, dass das Einsatzstück 12 mit seinem Einsatzstückflansch 15 erst nach Versagen bzw. Abscheren der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, zur Anlage kommt.1, between the insert 12, namely the insert flange 15 of the same, and the impact and deformation body 20, a gap 23 is formed. This gap 23 is dimensioned such that the insert 12 comes to rest with its insert flange 15 only after failure or shearing of the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11.

Claims (8)

[0025] In diesem Fall wird demnach bei Bersten des Laufrads 10 zur Abfangung der auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräfte zunächst der Verformungsweg bzw. Abscherweg der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, genutzt, um Kräfte abzubauen, wobei erst anschliessend nach Versagen dieser Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, also nachdem das Einsatzstück 12 am Prall- und Verformungskörper 20 zur Anlage kommt, die Kräfte vom Prall- und Verformungskörper 20 abgefangen und in das Verdichtergehäuse 11 übertragen werden. [0026] Die Erfindung ermöglicht demnach im Falle eines Berstens des Laufrads 10 ein formschlüssiges Halten des Einsatzstücks 12 am Verdichtergehäuse 11 und ein Einleiten von hierbei auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräften in das Verdichtergehäuse 11 über den Prall- und Verformungskörper 20, wobei weiterhin eine Montierbarkeit und Demontierbar-keit des Laufrads 10 bei montiertem Verdichtergehäuse 11 und vom Verdichtergehäuse 11 demontierten Einsatzstück 12 möglich ist. [0027] Als Prall- und Verformungskörper 20 dient vorzugsweise ein Stahlblech bzw. Stahlring, der über eigene Verbindungselemente 21 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist. Bei Bersten des Laufrads 10 überträgt dieser Prall- und Verformungskörper 20 auf das Einsatzstück 12 wirkende Kräfte in das Verdichtergehäuse 11. [0028] Wie bereits ausgeführt, ist vorzugsweise zwischen dem Prall- und Verformungskörper 20 und dem Einsatzstück 12 der Spalt 23 vorgesehen, sodass im Falle des Berstens des Laufrads 10 zuerst die Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, Energie abbauen, und zwar bis dieselben abscheren, wobei erst im Anschluss hieran der Einsatzstückflansch 15 des Einsatzstücks 12 an dem Prall- und Verformungskörper 20 zur Anlage kommt und hierdurch ein axialer Weg des Einsatzstücks 12 formschlüssig begrenzt und dessen Bewegung in axialer Richtung damit gestoppt wird, wodurch Restenergie des Einsatzstücks 12 über den Prall- und Verformungskörper 20 in das Verdichtergehäuse 11 übertragen wird. Bezugszeichenliste [0029] 10 Laufrad 11 Gehäuse 12 Einsatzstück 13 Leitgitter / Diffusor(ring) 14 Verbindungelement 15 Einsatzstückflansch 16 Gehäuseflansch 17 Strömungspassage 18 Strömungspassage 19 Diffusorleitschaufel 20 Prall- und Verformungskörper 21 Verbindungelement 22 Nut 23 Spalt PatentansprücheIn this case, therefore, upon rupture of the impeller 10 to intercept the force acting on the insert 12 forces first the deformation path or Abscherweg the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, used to reduce forces, said only after failure of these connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, ie after the insert 12 comes to rest on the baffle and deformation body 20, the forces are absorbed by the baffle and deformation body 20 and transmitted to the compressor housing 11 , The invention thus allows in the event of bursting of the impeller 10 a positive retention of the insert 12 on the compressor housing 11 and an introduction of this case acting on the insert 12 forces in the compressor housing 11 via the baffle and deformation body 20, wherein further a mountability and demountability-speed of the impeller 10 with the compressor housing 11 mounted and dismantled from the compressor housing 11 insert 12 is possible. As a baffle and deformation body 20 is preferably a steel sheet or steel ring, which is mounted on its own connecting elements 21 on the compressor housing 11. When the impeller 10 bursts, this impact and deformation body 20 transmits forces acting on the insertion piece 12 into the compressor housing 11. As already stated, the gap 23 is preferably provided between the impact and deformation body 20 and the insert piece 12, so that in FIG In the event of rupture of the impeller 10, first the connecting elements 14, over which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, dissipate energy until they shear, followed only by the insert flange 15 of the insert 12 on the baffle and deforming body 20 Plant comes and thereby an axial path of the insert 12 limited form-fitting and its movement in the axial direction is stopped so that residual energy of the insert 12 is transmitted through the baffle and deformation body 20 in the compressor housing 11. REFERENCE SIGNS LIST 10 impeller 11 housing 12 insert 13 guide grid / diffuser (ring) 14 connecting element 15 insert flange 16 housing flange 17 flow passage 18 flow passage 19 diffuser vane 20 baffle and deformation body 21 connecting element 22 groove 23 gap 1. Strömungsmaschine, mit einem Rotor, der ein radial durchströmtes Laufrad (10) aufweist, und mit einem Stator, der ein Gehäuse (11) und ein am Gehäuse (11) montiertes Einsatzstück (12) aufweist, wobei das Einsatzstück (12) einen Strömungskanal für ein Arbeitsfluid, nämlich eine sich in Axialrichtung erstreckende erste Strömungspassage (17) und eine sich gegenüber der ersten Strömungspassage (17) bogenförmig nach radial aussen erstreckende zweite Strömungspassage (18) des Strömungskanals, zumindest abschnittsweise begrenzt, und wobei das Einsatzstück (12) im Bereich eines Einsatzstückflanschs (15) an einem Gehäuseflansch (16) des Gehäuses (11) über Verbindungselemente (14) derart befestigt ist, dass das Laufrad (10) bei montiertem Gehäuse (11) demontierbar und montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (11) ein Prall- und Verformungskörper (20) montiert ist, der im Falle des Berstens des Laufrads (10) eine Bewegung des Einsatzstücks (12) formschlüssig unterbindet.1. turbo-machine, comprising a rotor having a radial flow-through impeller (10), and having a stator which has a housing (11) and an on the housing (11) mounted insert (12), wherein the insert piece (12) has a Flow channel for a working fluid, namely an axially extending first flow passage (17) and an opposite the first flow passage (17) arcuate radially outwardly extending second flow passage (18) of the flow channel, at least partially limited, and wherein the insert (12) in the region of an insert flange (15) on a housing flange (16) of the housing (11) via connecting elements (14) is fixed such that the impeller (10) with the housing (11) is removable and mountable, characterized in that the housing (11) a bouncing and deformation body (20) is mounted, the formschlü in the case of bursting of the impeller (10) movement of the insert (12) ssig prevented. 2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- und Verformungskörper (20) das Einsatzstück (12) im Bereich des Einsatzstückflanschs (15) in der Projektion überdeckt.2. Turbomachine according to claim 1, characterized in that the baffle and deformation body (20) covers the insert (12) in the region of the insert flange (15) in the projection. 3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- und Verformungskörper (20) mit einem ersten Abschnitt in eine Nut (22) des Gehäuses (11) eingesetzt ist und an diesem ersten Abschnitt über Verbindungelemente (21) mit dem Gehäuse (11) verbunden ist, und dass der Prall- und Verformungskörper (20) mit einem zweiten Abschnitt aus der Nut (22) des Gehäuses (11) herausragt und mit diesem zweiten Abschnitt das Einsatzstück (12) im Bereich des Einsatzstückflanschs (15) in der Projektion überdeckt.3. Turbomachine according to claim 1 or 2, characterized in that the baffle and deformation body (20) having a first portion in a groove (22) of the housing (11) is inserted and at this first portion via connecting elements (21) with the Housing (11) is connected, and that the baffle and deformation body (20) protrudes with a second portion of the groove (22) of the housing (11) and with this second portion of the insert piece (12) in the region of the insert flange (15) covered in the projection. 4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- und Verformungskörper (20) einteilig ausgebildet ist.4. Turbomachine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the baffle and deformation body (20) is integrally formed. 5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- und Verformungskörper (20) mehrteilig ausgebildet ist und mehrere Segmente umfasst.5. Turbomachine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the baffle and deformation body (20) is designed in several parts and comprises a plurality of segments. 6. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- und Verformungskörper (20) als einteiliges oder segmentiertes Stahlblech ausgebildet ist.6. Turbomachine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the baffle and deformation body (20) is formed as a one-piece or segmented steel sheet. 7. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Prall- und Verformungskörper (20) und dem Einsatzstück (12) ein Spalt (23) ausgebildet ist.7. Turbomachine according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the baffle and deformation body (20) and the insert piece (12), a gap (23) is formed. 8. Strömungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (23) derart bemessen ist, dass das Einsatzstück (12) im Falle des Berstens des Laufrads (10) erst nach einem Versagen der Verbindungselemente (14), über die das Einsatzstück (12) an dem Gehäuse (11) befestigt ist, am Prall- und Verformungskörper (20) zur Anlage kommt.8. Turbomachine according to claim 7, characterized in that the gap (23) is dimensioned such that the insert (12) in the event of bursting of the impeller (10) only after a failure of the connecting elements (14) via which the insert ( 12) is fastened to the housing (11), comes into abutment against the baffle and deformation body (20).
CH00638/17A 2016-06-17 2017-05-11 Turbo machine. CH712614B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111081.7A DE102016111081A1 (en) 2016-06-17 2016-06-17 flow machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CH712614A2 true CH712614A2 (en) 2017-12-29
CH712614B1 CH712614B1 (en) 2020-11-13

Family

ID=60481466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH00638/17A CH712614B1 (en) 2016-06-17 2017-05-11 Turbo machine.

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6900237B2 (en)
KR (1) KR20170142914A (en)
CN (1) CN107524481A (en)
CH (1) CH712614B1 (en)
DE (1) DE102016111081A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11781489B2 (en) 2021-11-11 2023-10-10 Progress Rail Locomotive Inc. Gear train joint
US11519423B1 (en) 2021-11-11 2022-12-06 Progress Rail Locomotive Inc. Compressor joint
US11614001B1 (en) 2021-11-11 2023-03-28 Progress Rail Locomotive Inc. Turbine containment
US11739763B2 (en) 2021-11-11 2023-08-29 Progress Rail Locomotive Inc. Impeller attach mechanism
US11879348B2 (en) 2021-11-11 2024-01-23 Progress Rail Locomotive Inc. Bearing carrier
US11719129B2 (en) 2021-11-11 2023-08-08 Progress Rail Locomotive Inc. Compressor housing

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW576886B (en) * 2001-05-04 2004-02-21 Abb Turbo Systems Ag Turbocharger having a radial-flow compressor and burst-protection arrangement for a radial-flow compressor of a turbocharger
DE102004028133C5 (en) * 2004-06-09 2017-10-26 Man Diesel & Turbo Se Turbomachine, in particular exhaust gas turbocharger
EP1719879B1 (en) * 2005-05-03 2008-01-30 ABB Turbo Systems AG Burst protection device for radial compressors
EP2216516A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-11 ABB Turbo Systems AG Burst protection device for radial compressor
DE102010027762B4 (en) 2010-04-15 2015-06-25 Man Diesel & Turbo Se Insert for a turbomachine and thus equipped turbomachine
DE102010064025A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Abb Turbo Systems Ag Burst protection
JP6391970B2 (en) * 2014-03-31 2018-09-19 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor, supercharger, centrifugal compressor manufacturing method, and silencer
JP6404082B2 (en) * 2014-10-28 2018-10-10 三菱重工業株式会社 Centrifugal compressor and supercharger provided with the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018009564A (en) 2018-01-18
JP6900237B2 (en) 2021-07-07
CN107524481A (en) 2017-12-29
KR20170142914A (en) 2017-12-28
DE102016111081A1 (en) 2017-12-21
CH712614B1 (en) 2020-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH712614A2 (en) Flow machine.
EP2123860B1 (en) Combined vortex reducer
DE69918162T2 (en) Rupture protection device for radial turbines
DE102005039820B4 (en) Containment safety device for turbomachinery with radial flow compressor wheel
EP0834646A1 (en) Containment device for the radial turbine of a turbocharger
CH698256B1 (en) Flow machine with radially perfused compressor.
CH698022B1 (en) Flow machine, in particular exhaust gas turbochargers.
DE102014220317A1 (en) Aircraft gas turbine engine with shock absorbing element for fan blade loss
EP1719879B1 (en) Burst protection device for radial compressors
CH715597B1 (en) Gas turbomachine, in particular radial gas turbomachine, with a burst protection device.
CH714205A2 (en) Turbocharger.
CH714390A2 (en) Turbine and turbocharger.
DE202014002981U1 (en) Axial turbine for an exhaust gas turbocharger
WO2016041800A1 (en) Housing of a radial flow turbo-machine, and radial flow turbo-machine
DE102015112144A1 (en) Rotor device of an aircraft engine with a damping device between blades
CH714650B1 (en) centrifugal compressor.
EP2611992B1 (en) Housing structure of a turbomachine
DE102015104438B4 (en) vacuum system
WO2008055717A1 (en) Housing connection of an exhaust gas turbocharger
EP0155581B1 (en) End cover for a turbo machine
DE102014218936A1 (en) Radial turbofan energy machine, method of assembly
CH720036A2 (en) Turbine of a turbocharger and turbocharger
CH720052A2 (en) Compressor of a turbocharger and turbocharger
EP2614222B1 (en) Anti-swirl device in a leakage flow of a turbomachine
DE102016203731A1 (en) steam turbine

Legal Events

Date Code Title Description
PFA Name/firm changed

Owner name: MAN ENERGY SOLUTIONS SE, DE

Free format text: FORMER OWNER: MAN DIESEL AND TURBO SE, DE