CH91668A - Verfahren und Einrichtung an Kreiselverdichtern zur Verhütung des Pendelns der Fördermenge. - Google Patents

Description

  Verfahren und Einrichtung an Kreiselverdichtern zur Verhütung des Pendelns  der Fördermenge.    Man ist von jeher bestrebt gewesen, das  Pendeln der Fördermenge bei Gebläsen und  Kompressoren durch passende     Massnahmen     zu bekämpfen. Bis dahin haben zu diesem  Zweck Auspuffventile nach     Rateau,    sowie  Drosselvorrichtungen im Saugstutzen Anwen  dung gefunden.  



  Die Drosselverfahren haben aber den  Nachteil, dass für alle Räder, für welche die       Druckvolumenkurve    im     Pendelungsgebiet    eine       Knickung    oder eine Unstetigkeit aufweist,  eine sehr starke Drosselung zur Verhütung  des Pendelns erforderlich ist. Da aber die  Drosselung einen Arbeitsverlust darstellt,  so entsteht dadurch ein verhältnismässig  kleiner Enddruck und schlechter Wirkungs  grad. Die hieraus sich ergebenden Verhält  nisse sind aus den in     Fig.    1 dargestellten  Kurven zu ersehen.

   Kurve a ist die Druck  volumenkurve des     ungedrosselten    Verdichters,  a' ist die Fortsetzung dieser Kurve im Be  reich der     Pendelungen.    Der Verlauf dieses  Teiles a' der Kurve ist aus den entsprechen  den Kurven für Wasserpumpen bekannt. Durch  direkte Messung kann dieser Teil der Kurve  wegen der in diesem Gebiet     auftretenden            Pendelungen    nicht bestimmt werden. Seine  Werte lassen sich aber aus denen der Kurven       ai        a9        a3    usw., unter Berücksichtigung der  Drosselung und dem erreichbaren Druckver  hältnis ausrechnen.

   Es zeigt sich, dass viele  Räder nach einer Kurve     ci    arbeiten, welche  eine Unstetigkeit aufweist; diese     Knickung     tritt auch noch im entsprechenden Teil der  Kurven     ai        a2        a3    für Betrieb mit Drosselung  hervor. Um nun     Pendelungen    zu verhüten,  muss die Drosselung so weit getrieben werden,  dass der Druck     1)    bei abnehmender Förder  menge im     Knickungspunkt    immer noch zu  nimmt. Der hieraus sich ergebende Verlauf  für die     Grenzkurve,    über welche hinaus ein  Pendeln der Fördermenge sich einstellt, ist  durch die Kurve G dargestellt.

   Die Kurve d  zeigt den Verlauf der zur Vermeidung der       Pendelungen    erforderlichen     kleinsten    Drosse  lung. Infolge dieser Drosselung wird die  ideelle     Wirkung$gradkurve        ig    auf     rJG    herab  gedrückt.  



  Vorliegende Erfindung ermöglicht,     Pende-          lungen    der Fördermenge bei Kreiselverdich  tern zu vermeiden, ohne dass der Wirkungsgrad  durch Drosselung wesentlich vermindert wird.      Dies wird dadurch erreicht, dass bei Förder  mengen, die unterhalb der kritischen liegen,  die freien     Durchtrittsöffnungen    der     Leitkanäle     mit abnehmender Fördermenge verkleinert  und mit zunehmender Fördermenge vergrössert  werden. In den Kurven nach     Fig.2    sind  die Vorgänge veranschaulicht, welche bei  Anwendung dieses Verfahrens sich einstellen.

    Kurve a. ist normale     Druckvolumenkurve.    Ihre  durch Rechnung bestimmte Verlängerung mit  dem     Saugdrosselverfahren    ist     a'        #        a",    dagegen  ist die umhüllende Kurve, die durch stetige  Verkleinerung der     Durchtrittsöffnungen    bei  beweglichen Leitapparaten tatsächlich erreicht  werden kann und zum Vergleich auch in       Fig.    1 eingetragen ist. Die Kurven     ai   <I>a2 a3</I>  sind     Druckvolumenkurven    für drei verschie  dene Stellungen der Leitapparate.

   Aus dem  Verlauf der entsprechenden Wirkungsgrad  kurven     9i    r2 r, ist ersichtlich, dass es sich  hier nicht bloss um das äusserliche Merkmal  einer Verlegung der Drosselung vom Saug  stutzen in den Leitapparat handelt, sondern  dass dadurch gleichzeitig die     innern    Strö  mungsverhältnisse im Verdichter eine wesent  liche Änderung erfahren haben.

   In der Tat  weisen die Kurven des Wirkungsgrades     r,     <I>r2</I>     ij@    höhere     3taximalwerte    auf als die aus  Berechnung und Messung abgeleiteten Wir  kungsgradkurven     ri   <I>r2</I> r3 für den Betrieb mit  Drosselung im Saugstutzen und es können  diese Kurven durch eine     Grenzkurve    r" um  hüllt werden, welche den geometrischen Ort  der maximal möglichen Wirkungsgrade dar  stellt.

   Ausserdem ergibt sich aus einem Ver  gleich der mit dem vorliegenden Verfahren  erreichbaren Kurve     a"    nach     Fig.    2 mit der  beim     Saugdrosselverfahren    einzuhaltenden  Grenzkurve G nach     Fig.    1, dass das neue  Verfahren gegenüber dem bis dahin für diesen  Zweck verwendeten     Saugdrosselverfahren    nicht  allein den Vorteil eines höheren Wirkungs  grades bietet, sondern auch einen wesentlich  höheren Druck erreichen lässt als jenes.  



  Das Verfahren gemäss vorliegender Erfin  dung lässt sich     ebensowohl    bei Kreiselverdich  tern mit einer einzigen Stufe als auch bei  solchen mit mehreren Stufen     verwenden.    Im    letzteren Falle kann die Veränderung der       Durchtrittsöffnungen    bei einigen oder bei allen  Stufen vorgenommen werden.  



  Zur Ausübung des Verfahrens werden die  Leitschaufeln verstellbar angeordnet, derart,  dass bei ihrer Verstellung eine Änderung der  durch sie begrenzten     Durchströmungsquer-          schnitte    eintritt. Diese Verstellung kann von  Hand oder selbsttätig erfolgen. Die selbst  tätige Einstellung kann durch Einrichtungen  bewirkt werden, welche unter dem Einfluss  des Druckes oder der Menge des geförderten  Mediums sich verstellen oder unter dem Ein  fluss beider Grössen.  



  In beispielsweiser Ausführung ist eine  Einrichtung zur     Ausübung    des     Verfahrens     nach vorliegender Erfindung in     Fig.    3 sche  matisch dargestellt. Die Verstellung der  Leitschaufeln erfolgt hier selbsttätig unter  der gleichzeitigen Einwirkung des Druckes  und der Menge des geförderten Mittels.  



  Die um die Drehpunkte B schwenkbaren  Leitschaufeln A werden mit Hilfe eines  drehbaren Kranzes C, an welchen dieselben       angelenkt    sind; verstellt. Die Drehung des  Kranzes C erfolgt vom Kolben F aus, welcher  über den dreiarmigen Winkelhebel ; mit den  Stangen D an dem Kranz C angreift. Der  Kolben F steht einerseits unter der Einwir  kung einer Feder G, anderseits unter der  eines Druckes     IH,    welcher von der Druck  leitung     K    aus durch die Blende     t7    je nach  der Stellung des     Ausflussventiles    L im Raum  hinter dem Kolben F sich einstellt.

   Das       Ausflussventil    L steht seinerseits unter der  Einwirkung einer Feder     l71    und zweier Kolben  N und 0, von denen der eine, N, die Feder  kraft unterstützt und mit zunehmender Menge  des geförderten Mittels das     Ausflussventil    L  schliesst, der andere, 0, entsprechend dem  Druck des Fördermittels auf     Öffnen    des Ven  tilgis L wirkt.  



  Je nach der Bemessung der Feder     11,1    und  der Kolben N und 0 lässt sich eine selbst  tätige Einstellung der Leitschaufeln A erzielen,  in der Weise, dass die erreichte     Druckvolu-          menkurve    nach Bedarf geändert werden kann.  Arbeitet man zum Beispiel nur mit dem      Druckkolben O und der Feder     M,    so kann       auf    konstanten Druck geregelt werden (siehe       Fig.    5). Durch die Kombination aller drei  Kräfte kann längs der nach links sinkenden  unteren Kurve f     (Fig.    4) geregelt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1: Verfahren zur Verhütung des Pendelns der Fördermenge bei Kreiselverdichtern, da durch gekennzeichnet, dass bei Fördermengen unterhalb der kritischen die freien Durch trittsöffnungen der Leitkanäle bei abnehmen der Fördermenge verkleinert, bei zunehmender Fördermenge vergrössert werden. PATENTANSPRUCH II: Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeich net, dass die Leitschaufeln des Kreiselver dichters verstellbar eingerichtet werden. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I für mehr stufige Kreiselverdichter, dadurch gekenn- zeichnet, dass für Fördermengen unterhalb der kritischen die freien Durehtrittsöffnun- gen der Leitkanäle bei wenigstens einem Teil der Stufen mit abnehmender Förder menge vergrössert werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleinerung, beziehungsweise Vergrösserung der freien Durchtrittsöffriungen der Leitkanäle selbst tätig erfolgt. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da[;', die selbsttätige Ein stellung der freien Durchtrittsöffnungen der Leitkanäle unter dem Einfluss des Förder- druckes erfolgt. 4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Ein stellung der freien Durchtrittsöffnungen der Leitkanüle unter dem gleichzeitigen Einfluss des Förderdruckes und der Förder menge erfolgt.