DE102014212910A1

DE102014212910A1 - Flow deflection in a turbomachine

Info

Publication number: DE102014212910A1
Application number: DE102014212910.9A
Authority: DE
Inventors: Ludger Alfes; Wolfgang Freund
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2016-01-07
Also published as: EP3140549A1; WO2016001364A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Strömungsumlenkung (2) für eine Strömungsmaschine (3), insbesondere für einen mehrstufigen Verdichter (3), wie einem Getriebeturboverdichter (3), sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung (1). Die Vorrichtung (1) weist ein erstes und ein zweites rohrförmiges Strömungsumlenkungssegment (4, 8) mit einer ersten bzw. zweiten Strömungseintritts- (5, 9) und einer ersten bzw. zweiten Strömungsaustrittsöffnung (6, 10) sowie einer ersten bzw. zweiten Segmentlängsachse (7, 11) auf. Die erste Strömungsaustrittsöffnung (6) des ersten Strömungsumlenkungssegments (4) ist derart mit der zweiten Strömungseintrittsöffnung (9) des zweiten Strömungsumlenkungssegments (8) verbunden, dass die zweite Segmentlängsachse (11) um einen vorgebbaren Neigungswinkel (12) gegenüber der ersten Segmentlängsachse (7) geneigt ist. Um eine einfache und kostengünstige Vorrichtung (1) zu realisieren, ist vorgesehen, dass das erste und/oder das zweite Strömungsumlenkungssegment (4, 8) entlang ihrer jeweiligen Segmentlängsachse (7, 11) eine erste bzw. zweite Innenquerschnittsveränderung (13, 14) aufweisen/-t. Nach dem Verfahren ist vorgesehen, dass ein konisches Rohr (23) durch einen Gehrungsschnitt (15, 16) in zwei Rohrsegmente (4, 8) zerteilt wird und die zwei Rohrsegmente (4, 8) an ihren Gehrungsschnitten (15, 16) miteinander verbunden werden.The invention relates to a device (1) for flow deflection (2) for a turbomachine (3), in particular for a multistage compressor (3), such as a gear turbo compressor (3), and to a method for producing such a device (1). The device (1) has a first and a second tubular Strömungsumlenkungssegment (4, 8) with a first and second flow inlet (5, 9) and a first and second flow outlet opening (6, 10) and a first and second longitudinal segment axis (7, 11). The first flow outlet opening (6) of the first flow deflection segment (4) is connected to the second flow inlet opening (9) of the second flow deflection segment (8) in such a way that the second segment longitudinal axis (11) is tiltable by a predeterminable angle of inclination (12) relative to the first segment longitudinal axis (7). is inclined. In order to realize a simple and cost-effective device (1), it is provided that the first and / or the second flow deflection segment (4, 8) have a first or second inner cross-sectional change (13, 14) along their respective segment longitudinal axis (7, 11) / -t. According to the method, it is provided that a conical tube (23) is divided by a miter cut (15, 16) into two tube segments (4, 8) and the two tube segments (4, 8) are joined together at their miter cuts (15, 16) become.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine, insbesondere für einen mehrstufigen Verdichter, wie einem Getriebeturboverdichter, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung. The invention relates to a device for deflecting a fluid flow for a turbomachine, in particular for a multi-stage compressor, such as a Getriebeturboverdichter, and a method for producing such a device.

Verdichter bzw. fluidekomprimierende Vorrichtungen werden in verschiedenen Industriebereichen für verschiedene Anwendungen genutzt, bei denen es um eine Kompression oder Verdichtung von Fluiden, im Speziellen (Prozess-)Gasen, geht. Bekannte Beispiele hierfür sind Turboverdichter in mobilen industriellen Anwendungen, wie in Abgasturboladern oder in Strahltriebwerken, oder auch in stationären industriellen Anwendungen, wie Getriebe- bzw. Getriebeturboverdichter für eine Luftzerlegung. Compressors or fluid compressing devices are used in various industries for various applications involving compression or compression of fluids, especially (process) gases. Well-known examples of this are turbo compressors in mobile industrial applications, such as in exhaust gas turbochargers or in jet engines, or even in stationary industrial applications, such as gearbox turbo compressors for air separation.

Bei einem solchen – in seiner Arbeitsweise kontinuierlich arbeitenden – Turboverdichter wird die Druckerhöhung (Verdichtung) des Fluids dadurch bewirkt, dass ein Drehimpuls des Fluids von Eintritt zu Austritt durch ein rotierendes, radial erstreckende Schaufeln aufweisendes Laufrad des Turboverdichters durch die Rotation von den Schaufeln erhöht wird. Hier, d.h. in einer solchen Verdichterstufe, steigen Druck und Temperatur des Fluids, während die relative (Strömungs-)Geschwindigkeit des Fluids im Laufrad bzw. Turbolaufrad sinkt. In such - in its operation continuously working - turbo compressor, the pressure increase (compression) of the fluid is effected by an angular momentum of the fluid from entry to exit by a rotating radially extending blades having impeller of the turbo compressor is increased by the rotation of the blades , Here, i. In such a compressor stage, pressure and temperature of the fluid increase while the relative (flow) velocity of the fluid in the impeller or turbocharger wheel decreases.

Um eine möglichst hohe Druckerhöhung bzw. Verdichtung des Fluids zu erreichen, können mehrere solcher Verdichterstufen hintereinander geschaltet werden, wobei das zu komprimierende Fluid von Verdichterstufe zu Verdichterstufe geführt wird. In order to achieve the highest possible pressure increase or compression of the fluid, a plurality of such compressor stages can be connected in series, wherein the fluid to be compressed is guided from the compressor stage to the compressor stage.

Als Bauformen von Turboverdichtern unterscheidet man zwischen Radial- und Axialverdichtern. As types of turbocompressors, a distinction is made between radial and axial compressors.

Bei dem Axialverdichter strömt das zu komprimierende Fluid, beispielsweise ein Prozessgas, in paralleler Richtung zur Achse (Axialrichtung) durch den Verdichter. Bei dem Radialverdichter strömt das Gas axial in das Laufrad der Verdichterstufe und wird dann nach außen (radial, Radialrichtung) abgelenkt. Insbesondere bei mehrstufigen Radialverdichtern wird damit hinter jeder Stufe eine Strömungsumlenkung bei dem strömenden Fluid notwendig. In the axial compressor, the fluid to be compressed, for example a process gas, flows in a direction parallel to the axis (axial direction) through the compressor. In the radial compressor, the gas flows axially into the impeller of the compressor stage and is then deflected outwards (radially, radially). Especially with multistage centrifugal compressors, a flow deflection in the flowing fluid is required behind each stage.

Kombinierte Bauarten von Axial- und Radialverdichtern saugen mit ihren Axialstufen große Volumenströme an, die in den anschließenden Radialstufen auf hohe Drücke komprimiert werden. Combined types of axial and radial compressors draw large volume flows with their axial stages, which are compressed to high pressures in the subsequent radial stages.

Während meist einwellige Maschinen zum Einsatz kommen, sind bei (mehrstufigen) Getriebeturboverdichtern (kurz im Folgenden auch nur Getriebeverdichter) die einzelnen Verdichterstufen um ein Getriebegehäuse herum gruppiert, wobei mehrere parallele (Ritzel-)Wellen, die jeweils ein oder zwei – in der Regel in als Gehäuseanbauten realisierte Spiralgehäusen aufgenommene – Laufräder (an freien Wellenenden der Ritzelwellen angeordnete Turbolaufräder) tragen, von einem großen, im Gehäuse gelagerten Antriebszahnrad, einem Großrad, angetrieben werden. While mostly single-shaft machines are used, in (multi-stage) Getriebeturboverdichtern (shortly below only gear compressor), the individual compressor stages are grouped around a gear housing, with multiple parallel (pinion) shafts, each one or two - usually in Spiral housings realized as housing structures - impellers (turbochargers arranged on free shaft ends of the pinion shafts), are driven by a large drive gear, a large gear, mounted in the housing.

Auch hier, d.h. bei diesen Getriebeverdichtern, ist eine – meist komplexe – Strömungsführung mit entsprechenden Strömungsumlenkungen bei dem strömenden Fluid notwendig, um das zu komprimierende Fluid von einer Verdichterstufe – gegebenenfalls über einen Zwischenkühler – zur nächsten Verdichterstufe zu leiten. Again, i. E. In these gear compressors, a - usually complex - flow guidance with corresponding flow deflections in the flowing fluid is necessary to direct the fluid to be compressed from a compressor stage - optionally via an intercooler - to the next compressor stage.

Ein solcher Getriebeverdichter, ein Getriebeverdichter der Firma Siemens mit der Bezeichnung STC-GC, eingesetzt für die Luftzerlegung, ist aus http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansionventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stcgc.htm (erhältlich am 02.06.2014) bekannt. Such a transmission compressor, a transmission compressor from Siemens called STC-GC, used for air separation, is out http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansionventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stcgc.htm (available on 02.06.2014) known.

Sind bei diesen mehrstufigen Verdichtern, wie den Getriebeverdichtern, – zur Druckerhöhung – mehrere Verdichterstufen hintereinander geschaltet, so ist es erforderlich, das zu komprimierende Fluid – gegebenenfalls über einen Zwischenkühler – von einer Verdichterstufe zur nächsten zu führen. Hierbei ist eine, meist über mehrere Strömungsumlenkungen führende komplexe, Strömungsführung vorgesehen bzw. notwendig, welche strömungstechnischen und/oder bautechnischen Randbedingungen, wie kompakte Bauformen mit kurzen Strömungswegen, sich verändernde/verringernde Strömungsquerschnitte bei strömungsführenden Leitungen sowie gleichförmige, stetige und wirbelfreie Strömungsverhältnisse beim strömenden Fluid bzw. in den strömungsführenden Leitungen, genügen muss. If several compressor stages are connected in series in these multistage compressors, such as the gearbox compressors, to increase the pressure, then it is necessary to guide the fluid to be compressed from one compressor stage to the next, if appropriate via an intercooler. Here, a, usually over several flow deflections leading complex, flow guidance is provided or necessary, which fluidic and / or structural constraints, such as compact designs with short flow paths, changing / decreasing flow cross sections of flow lines and uniform, steady and vortex free flow conditions in the flowing fluid or in the flow-carrying lines, must suffice.

Es ist beispielsweise bekannt, die Strömungsumlenkung bei einer Strömungsführung zwischen zwei Verdichterstufen eines Getriebeverdichters bzw. in einer Saugleitung zu einer Verdichterstufe des Getriebeverdichters durch einen beschaufelten 90° Krümmer mit anschließendem Reduzierstück zu realisieren. It is known, for example, to realize the flow deflection in a flow guide between two compressor stages of a gear compressor or in a suction line to a compressor stage of the gear compressor by a bladed 90 ° manifold with subsequent reducer.

Dabei ist der 90° Krümmer in Form von zwei einzelgefertigten, jeweils auf 45° geschnittenen bzw. aus entsprechend zugeschnittenen Blechen hergestellten, (an den 45° Schnittkanten) miteinander verschweißten Hohlzylindern mit gleichen Innenquerschnitten ausgeführt. An den 90° Krümmer schließt sich in Strömungsrichtung des Fluids ein (konzentrisches) Reduzierstück, beispielsweise ein DIN-Teil nach DIN 2616 , in Form eines (konzentrischen) Konus mit einem Konuswinkel (halber Öffnungswinkel zwischen der Mantellinie und der Konusachse) von ca. 30° an, welcher eine Rohrleitungsnennweite des 90° Krümmers bzw. dessen Zuführung auf eine Verdichtersaugnennweite der entsprechenden (in Strömungsrichtung des Fluids nachfolgenden) Verdichterstufe reduziert. In this case, the 90 ° elbow in the form of two individually manufactured, each cut to 45 ° or made of correspondingly cut sheets produced (at the 45 ° cutting edges) hollow cylinders welded together with the same internal cross-sections. At the 90 ° elbow, a (concentric) reducer, for example a DIN part, closes in the flow direction of the fluid DIN 2616 , in the form of a (concentric) cone with a cone angle (half the opening angle between the generatrix and the cone axis) of about 30 °, which reduces a nominal pipe diameter of the 90 ° elbow or its supply to a Verdichtersaugnennweite the corresponding (downstream of the fluid) compressor stage.

Ist bei einer solchen Strömungsumlenkung mittels des 90° Krümmers der Innendurchmesser an der Naht-/(90°) Knick-/Schweißstelle der beiden Krümmerteile/Hohlzylindern groß, sind – drucktechnisch bedingt – dort dicke Wandstärken bei den beiden Krümmerteilen/Hohlzylindern erforderlich. Dicke Wandstärken bei den Krümmerteilen des 90° Krümmers erfordern aber einen erhöhten Materialaufwand bei diesen bzw. diesem, was wiederum kostenungünstig ist. Auch der Verarbeitungsaufwand ist dadurch erhöht. If, in such a flow deflection by means of the 90 ° bend, the inner diameter at the seam / (90 °) buckling / welding point of the two manifold parts / hollow cylinders is large, pressure-related reasons necessitate thick wall thicknesses in the two manifold parts / hollow cylinders. Thick wall thicknesses at the Krümmerteilen of the 90 ° bend but require an increased cost of materials in this or this, which in turn is costly. Also, the processing cost is increased.

Darüber hinaus ist eine Querschnittsreduzierung im Reduzierstück mit – einem derart steilen – Konuswinkel von ca. 30° hoch/groß, was strömungstechnisch nachteilig ist. In addition, a cross-sectional reduction in the reducer with - such a steep - cone angle of about 30 ° high / large, which is aerodynamically disadvantageous.

Aus dem Dokument, „Druckverlust in Segment-Krümmern ohne und mit Gutbeladung“, Yoshinobu Morikawa, Osaka, Georg Segler, Stuttgart-Hohenheim, Grundl. Landtechnik Bd. 20 (1970) Nr. 5, sind technische Untersuchungen an 90° Krümmern bei pneumatischen Förderanlagen – mit verschiedenen Ausführungen von 90° Krümmern als gebogene Rohrkrümmer oder als geschweißte Segmentkrümmer – bekannt. From the document, "Pressure loss in segment manifolds with and without load loading", Yoshinobu Morikawa, Osaka, Georg Segler, Stuttgart-Hohenheim, Grundl. Landtechnik Bd. 20 (1970) No. 5, are technical investigations on 90 ° elbows in pneumatic conveying systems - with different versions of 90 ° elbows as bent pipe elbows or welded segment elbows known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsumlenkung für eine Strömungsmaschine zu realisieren, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik verbessert, insbesondere welche einfach und kostengünstig herstellbar ist sowie eine gleichförmige und wirbelfreie Strömung ermöglicht. The invention has for its object to realize a flow deflection for a turbomachine, which improves the disadvantages of the prior art, in particular which is simple and inexpensive to produce and allows a uniform and vortex-free flow.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine, insbesondere für einen mehrstufigen Verdichter, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst. The object is achieved by a device for deflecting a fluid flow for a turbomachine, in particular for a multi-stage compressor, and a method for producing such a device having the features according to the respective independent claim.

Die Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine sieht ein erstes rohrförmiges Strömungsumlenkungssegment mit einer ersten Strömungseintritts- und einer ersten Strömungsaustrittsöffnung sowie einer ersten Segmentlängsachse vor. The device for deflecting a fluid flow for a turbomachine provides a first tubular Strömungsumlenkungssegment with a first flow inlet and a first flow outlet opening and a first segment longitudinal axis.

Damit kann – vereinfacht und anschaulich ausgedrückt – die Fluidströmung das erste Strömungsumlenkungssegment (an der ersten Strömungseintrittsöffnung eintretend) von der ersten Strömungseintrittsöffnung – in erster Strömungsrichtung längs der ersten Segmentlängsachse (vereinfacht auch nur Rohr(mitten/längs-)achse) – zu der ersten Strömungsaustrittsöffnung (dort an der ersten Strömungsaustrittsöffnung austretend) durchströmen. Thus, the fluid flow can - simplified and vividly expressed - the first Strömungsumlenkungssegment (entering the first flow inlet opening) of the first flow inlet opening - in the first flow direction along the first segment longitudinal axis (also simplifies only tube (middle / longitudinal)) - to the first flow outlet opening (exiting there at the first flow outlet opening) flow through.

Weiter sieht die Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine ein zweites Strömungsumlenkungssegment – auch mit einer zweiten Strömungseintritts- und einer zweiten Strömungsaustrittsöffnung sowie einer zweiten Segmentlängsachse – vor. Next, the device for deflecting a fluid flow for a turbomachine, a second flow deflection segment - also with a second flow inlet and a second flow outlet opening and a second segment longitudinal axis - before.

Auch hier kann – vereinfacht und anschaulich ausgedrückt – die Fluidströmung das zweite Strömungsumlenkungssegment (an der zweiten Strömungseintrittsöffnung eintretend) von der zweiten Strömungseintrittsöffnung – in zweiter Strömungsrichtung längs der zweiten Segmentlängsachse – zu der zweiten Strömungsaustrittsöffnung (dort an der zweiten Strömungsaustrittsöffnung austretend) durchströmen. Here too, the fluid flow can flow through the second flow deflection segment (entering at the second flow inlet opening) from the second flow inlet opening-in the second flow direction along the second segment longitudinal axis-to the second flow outlet opening (exiting at the second flow outlet opening).

Die erste Strömungsaustrittsöffnung des ersten Strömungsumlenkungssegments ist bei der Vorrichtung derart mit der zweiten Strömungseintrittsöffnung des zweiten Strömungsumlenkungssegments verbunden, dass die zweite Segmentlängsachse um einen vorgebbaren Neigungswinkel gegenüber der ersten Segmentlängsachse geneigt ist. In the device, the first flow outlet opening of the first flow deflection segment is connected to the second flow inlet opening of the second flow deflection segment such that the second segment longitudinal axis is inclined by a predefinable angle of inclination with respect to the first segment longitudinal axis.

Vereinfacht ausgedrückt, das erste Strömungsumlenkungssegment ist – über ihre erste Strömungsaustrittsöffnung mit dem zweiten Strömungsumlenkungssegment – an dortiger zweiter Strömungseintrittsöffnung – verbunden (Nahtstelle) – um einen vorgebbaren Knick- bzw. Neigungswinkel gegen das zweite Strömungsumlenkungssegment geneigt/-kippt. Expressed in simple terms, the first flow deflection segment is connected - via its first flow outlet opening to the second flow deflection segment - at the second flow inlet opening - (interface) - tilted / tilted by a predeterminable bend or angle of inclination against the second flow deflection segment.

Die Fluidströmung kann so – bei Durchströmung der zwei Strömungsumlenkungssegmente längs der ersten bzw. der zweiten Segmentlängsachse – um einen (von dem vorgebbaren Neigungs-/Knickwinkel abhängigen) Umlenkwinkel (Knick-/Neigungswinkel und Umlenkwinkel sind zueinander zu 180° komplementär) umgelenkt werden. The flow of fluid can thus - when flowing through the two Strömungsumlenkungssegmente along the first and the second segment longitudinal axis - by a (dependent on the predetermined inclination / buckling angle) deflection (buckling / tilt angle and deflection are mutually complementary to 180 °) to be deflected.

Die Verbindung zwischen den Strömungsumlenkungssegmenten kann dabei mittels eines Fügeverfahrens, insbesondere durch ein thermisches Fügeverfahren, wie Schweißen, realisiert sein/werden. The connection between the flow deflection segments can be realized by means of a joining method, in particular by a thermal joining method, such as welding.

Weiter sieht die Vorrichtung dann vor, dass das erste und/oder das zweite Strömungsumlenkungssegment entlang ihrer jeweiligen Segmentlängsachse eine erste bzw. zweite Innenquerschnittsveränderung aufweisen/-t. Furthermore, the device then provides that the first and / or the second flow deflection segment have / have a first or second inner cross-sectional change along their respective segment longitudinal axis.

Dabei kann die Innenquerschnittsveränderung eines Strömungsumlenkungssegments über einen (Längs-)Abschnitt oder jeweils mehrere (Längs-)Abschnitte der Längserstreckung des Strömungsumlenkungssegments oder auch über die gesamte Längserstreckung des Strömungsumlenkungssegments kontinuierlich und/oder auch diskontinuierlich, in einer oder in mehreren Stufen erfolgen. In this case, the internal cross-section change of a Strömungsumlenkungssegments over a (longitudinal) section or a plurality of (longitudinal) sections of the longitudinal extension of the flow deflection segment or over the entire longitudinal extension of the Strömungsumlenkungssegments continuously and / or discontinuously, in one or more stages.

Anschaulich ausgedrückt, die Vorrichtung sieht hier einen (oder zwei) rohrförmigen, von dem Fluid bzw. der Fluidströmung durchströmbaren (Hohl-)Körper mit gleichzeitiger integrierter Querschnittsveränderung („integriertes Reduzier-/Erweiterungsstück“ bzw. „Segment ist gleichzeitig Reduzierung(-sstück)/Erweiterung(-sstück)“) vor. Illustratively, the device here sees one (or two) tubular body (hollow) through which the fluid or fluid flow can flow with simultaneous integrated cross-sectional change ("integrated reduction / extension piece" or "segment is simultaneously reduction (piece)). / Extension (-piece) ").

Die Vorrichtung realisiert so auf einfache und kostengünstige Weise eine Strömungsumlenkung mit gleichzeitiger Strömungsquerschnittsanpassung. Insbesondere bei geforderten großen Rohrleitungsnennweiten (wie beispielsweise in Saugleitungen zu Verdichterstufen bei mehrstufigen Verdichtern), wie im Bereich von größer als 600 mm, beispielsweise im Bereich von ungefähr 650 mm bis 3000 mm, welche Rohrleitungsnennweiten oberhalb von Querschnitten von Standard-Rohrbogen von max. ca. 600 mm liegen, erweist sich die Vorrichtung als kostensparende Lösung. The device realizes in a simple and cost-effective manner a flow deflection with simultaneous flow cross-section adaptation. Especially when required large nominal pipe diameters (such as in suction lines to compressor stages in multi-stage compressors), such as in the range of greater than 600 mm, for example in the range of about 650 mm to 3000 mm, which nominal pipe diameters above cross sections of standard pipe elbow of max. 600 mm, the device proves to be a cost-saving solution.

Erfolgt die Strömungsumlenkung und die Strömungsquerschnittsanpassung, insbesondere eine Querschnittsreduzierung, gleichzeitig (in einem Bauteil) – und nicht (in Strömungsrichtung) hintereinander bzw. in Strömungsrichtung nachfolgend der Umlenkung, so kann die Vorrichtung auch kompakt und Bauraum sparend bauen, sind zusätzliche, separate (nachfolgend der Strömungsumlenkung zu verbauende) Querschnittsanpassungen/-anpassstücke, insbesondere Reduzierungen bzw. Reduzierungsstücke, hier nicht mehr notwendig. If the flow deflection and the flow cross-section adaptation, in particular a cross-sectional reduction, simultaneously (in one component) - and not (in the flow direction) successively or in the flow direction following the deflection, so the device can also build compact and space saving, are additional, separate (hereinafter the flow deflection to be installed) cross-sectional adjustments / -anpassstücke, in particular reducers or reducers, no longer necessary here.

Des Weiteren realisiert die Vorrichtung – im Falle einer Querschnittsreduzierung – mit ihren querschnittsreduzierenden Segmenten an deren Nahtstelle zwischen den zwei Strömungsumlenkungssegmenten einen kleinen bzw. verkleinerten Strömungsquerschnitt (im Vergleich zu nicht querschnittsreduzierenden Segmentkrümmern), was den Materialaufwand bei der Vorrichtung verringert, deren Kosten und Verarbeitungsaufwand reduziert. Furthermore, the device realizes - in the case of a cross-sectional reduction - with their cross-section reducing segments at the interface between the two Strömungsumlenkungssegmenten a small or reduced flow cross-section (compared to non-cross-section reducing segmental bends), which reduces the cost of materials in the device, reduces their cost and processing costs ,

Mit der Vorrichtung lassen sich so insbesondere Saugleitungen bei mehrstufigen Verdichtern, wie bei Getriebeturboverdichtern, (welche Saugleitungen Strömungsumlenkungen (von einer zur nächsten Verdichterstufe) und Strömungsquerschnittsanpassungen (an die jeweiligen Verdichtersaugnennweite) erfordern), kostengünstig und strömungsgünstig (ohne (nennenswerte) Strömungsverluste) gestalten. With the device, in particular suction lines in multi-stage compressors, such as gear turbo compressors (which suction lines require flow deflections (from one to the next compressor stage) and flow cross-section adjustments (to the respective Verdaugersnennennweite)), low cost and streamlined (without (significant) flow losses) make.

Nach dem Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine ist vorgesehen, dass ein konisches Rohr durch einen Gehrungsschnitt (mit vorgebbarem Gehrungsschnittwinkel, von beispielsweise ungefähr 45°), in zwei Rohrsegmente zerteilt wird, wodurch das erste und das zweite Strömungsumlenkungssegment gebildet werden. According to the method for producing the device for deflecting a fluid flow for a turbomachine, it is provided that a conical tube is divided into two tube segments by a miter cut (with a predefinable miter cutting angle of, for example, approximately 45 °), whereby the first and the second flow deflection segments are formed become.

Die erste Strömungsaustrittsöffnung des ersten Strömungsumlenkungssegments bildet dabei die eine Gehrungsschnittfläche aus; die zweite Strömungseintrittsöffnung des zweiten Strömungsumlenkungssegments bildet die andere Gehrungsschnittfläche aus. The first flow outlet opening of the first flow deflection segment forms the one miter cut surface; the second flow inlet opening of the second flow deflection segment forms the other miter cut surface.

Die zwei Rohrsegmente werden dann an ihren Gehrungsschnitten bzw. Gehrungsschnittflächen miteinander verbunden, beispielsweise mittels eines thermischen Fügeverfahrens, wie Schweißen, (wobei ein Rohrsegment gegen das andere um den doppelten Gehrungsschnittwinkel (Neigungswinkel) geneigt wird und wobei die zwei Segmentlängsachsen versetzt zueinander liegen), wodurch die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsumlenkungssegment (mit dortigem Neigungs-/Knickwinkel) – und so die Vorrichtung zur Umlenkung einer Fluidströmung für eine Strömungsmaschine – hergestellt werden. The two pipe segments are then joined together at their miter cuts, for example by means of a thermal joining process such as welding (one pipe segment being inclined towards the other by twice the bevel cutting angle (inclination angle) and with the two segment longitudinal axes offset from each other) the connection between the first and the second flow deflection segment (with there inclination / bending angle) - and thus the device for deflecting a fluid flow for a turbomachine - are produced.

Das Verfahren ermöglicht so auf einfache, Material und Bauraum sparende, kompakt bauende und kostengünstige Weise die Integration von Strömungsumlenkung und Strömungsquerschnittsreduzierung strömungsgünstig (ohne (nennenswerte) Strömungsverluste) in ein Bauteil. The method thus enables the integration of flow deflection and flow cross-section reduction in a streamlined manner (without (significant) flow losses) into a single component in a compact, cost-effective manner that saves material and space.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen und/oder aus nachfolgenden Erläuterungen – und beziehen sich sowohl auf die Vorrichtung als auch auf das Verfahren. Preferred developments of the invention will become apparent from the dependent claims and / or from the following explanations - and relate both to the device and to the method.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Innenquerschnittsveränderung eine Innenquerschnittsreduzierung. D.h., in die Vorrichtung ist ein Reduzierstück „integriert“, wodurch (Kosten/Bauraum) aufwändige „Doppelkonstruktionen“ von Umlenkung und Reduzierung entfallen. In a preferred embodiment, the internal cross section change is an internal cross section reduction. That is, in the device, a reducer is "integrated", eliminating (cost / space) consuming "double constructions" of redirection and reduction.

Weiter kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Strömungsumlenkungssegment ein bzw. jeweils ein konisches Rohrsegment ist, was bei solchen als Standardrohre verfügbaren konischen Rohren besonders kostengünstig ist. Hierbei erfolgt dann die Querschnittreduzierung kontinuierlich über die Längserstreckung des konischen Rohrsegments, was strömungstechnisch besonders günstig ist. Furthermore, it can preferably be provided that the first and / or the second flow deflection segment is one or in each case a conical tube segment, which is particularly cost-effective in the case of such conical tubes available as standard tubes. In this case, the Querschnittreduzierung then takes place continuously over the longitudinal extent of the conical tube segment, which is particularly favorable in terms of flow.

Weiter kann ein Konuswinkel (halber Öffnungswinkel zwischen den Mantellinien und der Konusachse) eines solchen konischen Rohrsegments im Bereich von ungefähr 5° bis 25°, insbesondere aus strömungstechnischen Gründen in einem Bereich von ungefähr 7,5° bis 20°, besonders bevorzugt bei ca. 7,5°, liegen. Furthermore, a cone angle (half the opening angle between the generatrices and the cone axis) of such a conical tube segment in the range of about 5 ° to 25 °, in particular for fluidic reasons in a range of about 7.5 ° to 20 °, particularly preferably at about 7.5 °, lie.

Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung sind genau ein erstes und ein zweites Strömungsumlenkungssegment, gegebenenfalls mittels eines thermischen oder mechanischen Fügeverfahrens miteinander verbunden, vorgesehen. According to a particularly preferred refinement, exactly one first and one second flow deflection segment, possibly joined together by means of a thermal or mechanical joining process, are provided.

Hier kann dann weiterbildend der vorgebbare Neigungswinkel ungefähr 90° sein, wodurch sich so mit den (genau) zwei Strömungsumlenkungssegmenten – auf besonders einfache und Kosten/Bauraum sparende Weise – ein strömungsgünstiger 90° (Segment-)Krümmer (mit 90° Umlenkung/Umlenkwinkel) realisieren lässt. Here, the predeterminable angle of inclination can then be approximately 90 °, which results in a streamlined 90 ° (segment) elbow (with 90 ° deflection / deflection angle) with the (exactly) two flow deflection segments - in a particularly simple and cost effective / space-saving manner. can be realized.

Beispielsweise kann für einen solchen 90° (Segment-)Krümmer dann weiter vorgesehen sein, dass das erste Strömungsumlenkungssegment an seiner ersten Strömungsaustrittsöffnung einen 45° (Gehrungs-)Schnitt (im Folgenden im Allgemeinen auch als Schnittkante bezeichnet) aufweist und/oder das zweite Strömungsumlenkungssegment an seiner zweiten Strömungseintrittsöffnung einen 45° (Gehrungs-)Schnitt aufweist. For example, for such a 90 ° (segment) bend, it can then be further provided that the first flow deflection segment has a 45 ° (miter) cut (hereinafter also generally referred to as cut edge) at its first flow outlet opening and / or the second flow deflection segment has at its second flow inlet opening a 45 ° (miter) cut.

Diese kann besonders einfach dadurch realisiert werden, dass ein konisches Rohr auf 45° Gehrung zerteilt wird. This can be particularly easily realized by a conical tube is cut to 45 ° miter.

Ungeachtet dessen kann das erste Strömungsumlenkungssegment auch an seiner ersten Strömungseintrittsöffnung einen 45° (Gehrungs-)Schnitt/Schnittkante aufweisen bzw. kann das zweite Strömungsumlenkungssegment an seiner zweiten Strömungsaustrittsöffnung einen 45° (Gehrungs-)Schnitt/Schnittkante aufweisen. Regardless, the first flow deflection segment may also have a 45 ° (miter) cut / cut edge at its first flow entry port, or the second flow turn segment may have a 45 ° (miter) cut / cut edge at its second flow exit port.

Hängen Neigungswinkel der Strömungsumlenkungssegmente und (Gehrungs-)Schnittwinkel an der ersten Strömungsaustrittsöffnung und an der zweiten Strömungseintrittsöffnung, im Allgemeinen „Öffnungswinkel“ an der Schnittkante am Strömungsumlenkungssegmentenaus- bzw. -eintritt, zusammen, so kann über die Bemessung des/der Schnittwinkels/-winkel der Neigungswinkel – und so der Umlenkwinkel bzw. Größe der Umlenkung gestaltet bzw. bemessen werden. If inclination angles of the flow deflection segments and (miter) intersection angles at the first flow exit opening and at the second flow entry opening, generally "opening angle" at the cut edge at the flow diverting segment exit, are related, then the calculation of the cut angle (s) can be considered the inclination angle - and so the deflection angle or size of the deflection are designed or measured.

Nach einer anderen besonders bevorzugten Weiterbildung sind mehrere von den ersten und/oder zweiten Strömungsumlenkungssegmenten vorgesehen. Vereinfacht bzw. anschaulich ausgedrückt, diese Weiterbildung realisiert einen „Mehr/Viel-Segment-Krümmer“, deren „Einzelknicke“ zwischen jeweils zwei der Strömungsumlenkungssegmente sich zum Gesamtknick – und so zur Gesamtumlenkung – addieren. According to another particularly preferred embodiment, a plurality of the first and / or second flow deflection segments are provided. Expressed in simple terms, this development realizes a "more / much-segment manifold" whose "individual kinks" between each two of the flow deflection segments add up to the total kink - and thus to the total deflection.

Die einzelnen Segmente können dabei mittels eines thermischen und/oder mechanischen Fügeverfahrens miteinander verbunden sein/werden. The individual segments can be connected to each other by means of a thermal and / or mechanical joining process.

Auch können die einzelnen Segmente jeweils durch Gehrungsschnitte an einem konischen Rohr aus diesem hergestellt werden/sein. Also, the individual segments can be prepared by miter cuts on a conical tube from this / be.

Erfolgt hier die Strömungsumlenkung über mehrere/viele Einzelknicke verteilt, so lässt sich hierdurch eine besonders strömungsgünstige (Gesamt-)Umlenkung realisieren. If the flow diversion is distributed over several / many individual kinks, a particularly streamlined (total) deflection can be realized thereby.

Beispielsweise kann hier vorgesehen sein, dass – zur Realisierung eines 90°-Mehrsegmentkrümmers (mit 90° Gesamtknick bzw. 90° Gesamtumlenkung) – vier Strömungsumlenkungssegmente mit drei jeweils 30° betragenden Einzelknicken (zwischen jeweils zwei der vier Strömungsumlenkungssegmente) (dort jeweils 150° Einzelumlenkung) vorgesehen sind. For example, it can be provided here that - to realize a 90 ° -Mehrsegmentkrümmers (with 90 ° total bend or 90 ° total deflection) - four Strömungsumlenkungssegmente with three 30 ° each amounting individual buckling (between each two of the four Strömungsumlenkungssegmente) (there each 150 ° individual deflection ) are provided.

Auch kann vorgesehen sein, an einem ersten Innenumfang des ersten Strömungsumlenkungssegments und/oder an einem zweiten Innenumfang des zweiten Strömungsumlenkungssegments und/oder an einem Innenumfang in einem Bereich an der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungsumlenkungssegment Strömungsleitelemente, insbesondere gerade strömungsleitende Bleche und/oder gebogene Umlenkschaufeln angeordnet sind. It can also be provided, on a first inner periphery of the first flow deflection segment and / or on a second inner circumference of the second flow deflection segment and / or on an inner periphery in a region at the connection between the first and second flow deflection segments, flow guide elements, in particular straight flow conducting sheets and / or curved deflecting vanes are arranged.

Entsprechendes gilt auch für mehrere oder eine Vielzahl von Strömungsumlenkungssegmente. The same applies to several or a plurality of Strömungsumlenkungssegmente.

Hierdurch kann die Strömungsführung in der Vorrichtung verbessert und/oder Sekundärstörungen durch Wirbel im Bereich der Umlenkung/Umlenkungen minimiert werden. As a result, the flow guidance in the device can be improved and / or secondary disturbances by vortices in the region of the deflection / deflections can be minimized.

Solche Strömungsleitelemente können beispielsweise über an den Strömungsumlenkungssegmenten vorgesehenen/eingebrachten Schlitzen in die Vorrichtung bzw. in das Innere der Vorrichtung eingeschoben – und anschließend mittels eines Fügeverfahrens, wie eines thermischen Fügeverfahrens, beispielsweise durch Schweißen, innerhalb (beispielsweise durch eine Innenschweißnaht) und/oder außerhalb (beispielsweise durch eine Außenschweißnaht) an der Vorrichtung fixiert werden. Such flow guide elements can be inserted, for example, into the device or into the interior of the device via slits provided on the flow deflection segments and subsequently by means of a joining method such as a thermal joining method, for example by welding, inside (for example by an internal weld) and / or outside (For example, by an external weld) are fixed to the device.

Weiterhin können auch weitere, zusätzliche Anbauteile, wie ein zusätzliches Rohr bzw. eine weitere Rohrführung und/oder eine Reduzierung, an der Vorrichtung vorgesehen sein. Furthermore, additional, additional attachment parts, such as an additional tube or a further tube guide and / or a reduction, may be provided on the device.

Insbesondere kann so vorgesehen sein, an der zweiten Strömungsaustrittsöffnung ein weiteres rohrförmiges Strömungssegment, insbesondere gerades Rohrsegment oder ein Reduziersegment anzuordnen. Hierdurch lassen sich komplexe Strömungsführungen strömungsgünstig gestalten. In particular, it may be provided to arrange at the second flow outlet opening a further tubular flow segment, in particular straight tube segment or a Reduziersegment. As a result, complex flow guides can be made streamlined.

Erfolgt eine (Strömungs-)Querschnittreduzierung bzw. ein Teil einer geforderten (Gesamt-)Querschnittreduzierung bereits durch die Vorrichtung, so kann dann ein Konuswinkel bei einem Reduziersegment (Reduzierung) – strömungsgünstiger – geringer ausfallen, um die vorgegebene (Gesamt-)Querschnittsreduzierung, beispielsweise auf eine Verdichtersaugnennweite, zu realisieren. If a (flow) Querschnittreduzierung or a part of a required (total) Querschnittreduzierung already by the device, then a cone angle at a Reduziersegment (reduction) - streamlined - turn out to be lower by the predetermined (total) cross-sectional reduction, for example to a Verdichtersaugnennweite, to realize.

Strömungstechnisch günstig ist es auch, dieses weitere rohrförmige Strömungssegment derart anzuordnen, dass deren Strömungssegmentlängsachse parallel zur zweiten Segmentlängsachse ausgerichtet ist. In terms of flow technology, it is also advantageous to arrange this further tubular flow segment such that its flow segment longitudinal axis is aligned parallel to the second segment longitudinal axis.

Auch kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Strömungsumlenkungssegment aus einer Metallverbindung bestehen/-t. Bleche/Blechteile sind besonders bevorzugt verwendbar, sind solche Teile kostengünstig beziehbar. It can also be provided that the first and / or the second flow deflection segment consist of a metal compound. Sheet metal / sheet metal parts are particularly preferably used, such parts are available inexpensively.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung in einer Saugleitung einer Verdichterstufe eines mehrstufigen Verdichters, insbesondere eines Getriebeverdichters angeordnet ist. Die Vorrichtung kann so – auf besonders einfache, kostengünstige, kompakt bauende und strömungsgünstige Weise – die Strömung lenken und deren Querschnitt von Rohrleitungsnennweite auf Verdichtersaugnennweite reduzieren. According to another preferred embodiment, it is provided that the device is arranged in a suction line of a compressor stage of a multi-stage compressor, in particular a gear compressor. The device can thus - in a particularly simple, cost-effective, compact and flow-favorable manner - direct the flow and reduce its cross-section from the nominal pipe diameter to the compressor suction range.

Anders ausgedrückt, es wird ein mehrstufiger Verdichter, insbesondere ein Getriebeverdichter, realisiert, welcher zumindest eine der Vorrichtungen zur Umlenkung einer Fluidströmung gegebenenfalls inklusive der beschriebenen Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen aufweist. In other words, it is a multi-stage compressor, in particular a gear compressor, realized, which has at least one of the devices for deflecting a fluid flow optionally including the described embodiments and / or developments.

Auch ist die Vorrichtung für andere Arten von Strömungsmaschinen, wie Turbinen, zur dortigen Strömungsführung, beispielsweise zwischen Turbinenstufe, einsetzbar. The device can also be used for other types of turbomachines, such as turbines, for local flow guidance, for example between turbine stages.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. The previously given description of advantageous embodiments of the invention contains numerous features, which are given in the individual subclaims partially summarized in several. However, those skilled in the art will conveniently consider these features individually and summarize them to meaningful further combinations.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen, das bzw. die im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert wird bzw. werden. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of one or more embodiments, further illustrated in connection with the figures will or will be.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in dem bzw. den Ausführungsbeispielen angegebene Kombination von Merkmalen beschränkt, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. So können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht werden. However, the invention is not limited to the combination of features specified in the exemplary embodiments, not even with regard to functional features. For this purpose, suitable features of each embodiment can also be considered explicitly isolated, removed from one exemplary embodiment, introduced into another exemplary embodiment for its supplementation.

Funktions-/bauartgleiche bzw. identische Elemente oder Komponenten weisen in den Ausführungsbeispielen bzw. Figuren gleiche Bezugszeichen auf. Function / construction identical or identical elements or components have the same reference numerals in the embodiments or figures.

Es zeigen Show it

1 einen konzentrisch beschaufelten Krümmer in einer Saugleitung bei einem mehrstufigen Getriebeverdichter und 1 a concentrically bladed manifold in a suction line in a multi-stage gear compressor and

2 einen beschaufelten Segmentkrümmer in einer Saugleitung bei einem mehrstufigen Getriebeverdichter. 2 a bladed segmental manifold in a suction line in a multi-stage transmission compressor.

Ausführungsbeispiel: Konzentrisch beschaufelter Krümmer bei einem mehrstufigen Getriebeverdichter (Fig. 1) Exemplary Embodiment: Concentrically Bladed Manifold in a Multistage Transmission Compressor (FIG. 1)

Um ein Prozessmedium 2, d.h. ein Prozessgas 2, bei einem mehrstufigen Getriebeverdichter 3 aus einem Zwischenkühler 26 zwischen zwei Verdichterstufen 28, 29, d.h. (in allgemeiner Nomenklatur) einer ersten 28 und einer nachfolgenden zweiten Verdichterstufe 29, des Getriebeverdichters 3 zur Saugseite 27 der zweiten Verdichterstufe 29 zu führen, ist aus Aufstellungsgründen bzw. bautechnischen Gründen eine Strömungsführung des Prozessgases 2 mit einer Strömungsumlenkung um 90° notwendig. To a process medium 2 ie a process gas 2 , in a multi-stage transmission compressor 3 from an intercooler 26 between two compressor stages 28 . 29 , ie (in general nomenclature) of a first 28 and a subsequent second compressor stage 29 , the gear compressor 3 to the suction side 27 the second compressor stage 29 For reasons of installation or structural reasons, it is necessary to guide the flow of the process gas 2 with a flow deflection of 90 ° necessary.

Diese Strömungsführung bzw. die 90° Strömungsumlenkung ist möglichst kompakt mit geringen Abmessungen und strömungsgünstig zu realisieren, um den Getriebeverdichter 3 selbst kompakt bauend und kostengünstig sowie mit hohem Wirkungsgrad zu gestalten. This flow guidance or the 90 ° flow deflection is to be realized as compact as possible with small dimensions and aerodynamic to the gear compressor 3 even compact design and cost-effective and with high efficiency to design.

Darüber hinaus ist bei der Strömungsführung zwischen der ersten und der zweiten Verdichterstufe 28, 29 die Rohrleitungsnennweite 24 auf die Verdichtersaugnennweite 25 der zweiten Verdichterstufe 29 zu reduzieren, um darüber die Strömungsführung an die zweite Verdichterstufe 29 und dortiger Verdichtersaugnennweite 25 der Saugleitung 21 anzuschließen. In addition, in the flow guide between the first and the second compressor stage 28 . 29 the nominal pipe diameter 24 to the compressor suction range 25 the second compressor stage 29 to reduce the flow to the second compressor stage 29 and local compressor suction range 25 the suction line 21 to join.

Weiterhin soll die Prozessgasströmung nach der 90° Umlenkung gleichförmig, ohne störende Wirbel in die Verdichtersaugseite 27 der zweiten Verdichterstufe 29 geführt werden, um dadurch eine gleichmäßige Anströmung von Laufrädern (nicht gezeigt) dieser Verdichterstufe 29 und einen hohen Wirkungsgrad der Verdichterstufe 29 bzw. des Getriebeverdichters 3 zu gewährleisten. Furthermore, the process gas flow after the 90 ° deflection uniform, without disturbing vortex in the compressor suction 27 the second compressor stage 29 be guided, thereby a uniform flow of impellers (not shown) of this compressor stage 29 and a high efficiency of the compressor stage 29 or the gear compressor 3 to ensure.

1 zeigt einen Ausschnitt aus der Strömungsführung mit einem konzentrisch beschaufelten 90° Krümmer 1 in der Saugleitung 21 zwischen der ersten und der zweiten Verdichterstufe 28, 29 bei dem mehrstufigen Getriebeverdichter 3, welcher auf einfache und kostengünstige Weise genannte Anforderungen realisiert. 1 shows a section of the flow guide with a concentrically bladed 90 ° elbow 1 in the suction line 21 between the first and the second compressor stage 28 . 29 in the multi-stage transmission compressor 3 which realizes said requirements in a simple and cost-effective manner.

Wie 1 zeigt, weist der konzentrisch beschaufelte 90° Krümmer 1 ein erstes konisches 4 sowie ein zweites konisches Segment 8 auf, welche durch einen 45° Gehrungsschnitt 15, 16 an einem konischen, metallischen Rohr 23 (mit jeweils zu der Rohrmittelachse/-längsachse 7, 11 normaler Eintritts- 5 bzw. Austrittsfläche 10) hergestellt sind. As 1 shows, the concentrically bladed 90 ° elbow 1 a first conical 4 and a second conical segment 8th on which by a 45 ° miter cut 15 . 16 on a conical, metallic tube 23 (with in each case to the pipe center axis / -longitudinal axis 7 . 11 normal admission 5 or exit surface 10 ) are made.

Dieses konische Rohr 23 weist einen Konuswinkel (γ, φ) 13, 14 von ca. 7,5° auf, wodurch ein Ausgangs-/Anfangsquerschnitt 24 von ca. 1200 mm über eine Länge (des konischen Rohrs) von ca. 500 mm auf einen Endquerschnitt 25 von ca. 1069 mm (Verdichtersaugnennweite 25) reduziert wird. This conical tube 23 has a cone angle (γ, φ) 13 . 14 of about 7.5 °, creating a starting / starting cross-section 24 from about 1200 mm over a length (of the conical tube) of about 500 mm to an end cross-section 25 of approx. 1069 mm (compressor suction range 25 ) is reduced.

Durch einen – in etwas der Mitte der Längsersteckung des konischen Rohres 23 angesetzten – 45° Gehrungsschnitt 15, 16 (Schnittkante ist dabei um die 45° gegen die Normale zur Rohrmittellinie bzw. Rohrlängsachse 7, 11 gekippt) wird das konische Rohr 23 in zwei (in etwa gleich lange) Teile/Segmente 4, 8 getrennt, wodurch sich an den zwei Segmenten 4, 8 „ihre“ 45° Gehrungsschnittflächen (als Austrittsöffnung 6 des ersten 4 bzw. als Eintrittsöffnung 9 des zweiten Segments 8 bildende Flächen) ergeben. Through one - in something the middle of the longitudinal reach of the conical tube 23 attached - 45 ° miter cut 15 . 16 (Cutting edge is at 45 ° to the normal to the pipe center line or tube longitudinal axis 7 . 11 tilted) becomes the conical tube 23 in two (about the same length) parts / segments 4 . 8th separated, resulting in the two segments 4 . 8th "Their" 45 ° miter cut surfaces (as outlet opening 6 of the first 4 or as an inlet opening 9 of the second segment 8th forming surfaces).

Der eine abgeschnittene Teil, in diesem Fall dann das zweite konische Segment 8, wird zum anderen abgeschnittenen Teil, in diesem Fall dann das erste konische Segment 4, um 180° um ihre Mittellinie 11 gedreht/rotiert, um 90° ge-/verkippt 12 und dann an der Mittellinie 7 des ersten konischen Segments 4 versetzt am Gehrungsschnitt 15, d.h. über die Kantendeckung an beiden Gehrungsschnittflächen (6/15, 9/16) an den beiden Segmenten 4, 8, wieder angeschweißt. The one cut off part, in this case then the second conical segment 8th , becomes the other cut-off part, in this case then the first conical segment 4 180 ° around its center line 11 rotated / rotated, tilted / tilted by 90 ° 12 and then at the midline 7 of the first conical segment 4 offset at the miter cut 15 ie over the edge coverage at both miter cut surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 ) on the two segments 4 . 8th , welded back on.

Hierdurch ergibt sich eine 90° Verkippung 12 (bezüglich der zwei Segmentmittellinien/-längsachsen 7, 11) bei den zwei Segmenten 4, 8, wodurch die 90° Strömungsumlenkung 37 realisiert wird. This results in a 90 ° tilt 12 (with respect to the two segment centerlines / longitudinal axes 7 . 11 ) at the two segments 4 . 8th , whereby the 90 ° flow deflection 37 is realized.

Durch die konische Ausführung/Form der zwei Segmente 4, 8 ist die Verbindung unsymmetrisch und der Kreuzungspunkt 30 der zwei Mittellinien 7, 11 der zwei Segmente 4, 8 liegt, wie 1 zeigt, außerhalb des Gehrungsschnitts/der Gehrungsschnittflächen bzw. Verbindungsfläche/Knickfläche (6/15, 9/16). Dieser Versatz des Kreuzungspunktes 30 ermöglicht es, die beiden Segmente 4, 8 an ihren Gehrungsschnitten/-flächen (6/15, 9/16) ohne Kantenversatz strömungsgünstig anzuschweißen. By the conical design / shape of the two segments 4 . 8th the connection is unbalanced and the crossing point 30 the two centerlines 7 . 11 the two segments 4 . 8th lies, how 1 outside the miter cut / miter cut surface or joint surface / buckling surface ( 6 / 15 . 9 / 16 ). This offset of the crossing point 30 allows the two segments 4 . 8th at their miter cuts / surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 ) to weld in a streamlined manner without edge offset.

Durch diese Ausführung werden 90° Strömungsumlenkung 37 und Reduzierung des Strömungsquerschnitts (von der anfänglichen Rohrleitungsnennweite 24, hier 1200 mm, auf die Verdichtersaugnennweite 25, hier 1069 mm) strömungsgünstig in ein Bauteil, welches darüber hinaus kompakt und platzsparend baut, integriert. Through this design, 90 ° flow deflection 37 and reducing the flow area (from the initial nominal pipe size 24 , here 1200 mm, to the compressor suction range 25 , here 1069 mm) streamlined into a component, which also builds compact and space-saving, integrated.

Des Weiteren realisiert der 90° Krümmer 1 mit seinen querschnittsreduzierenden zwei Segmenten 4, 8 an deren Nahtstelle einen kleinen bzw. verkleinerten Strömungsquerschnitt 17 (im Vergleich zu nicht querschnittsreduzierenden Segmentkrümmern), was den Materialaufwand – da dünnere Wandstärken bei dem konischen Rohr 23 möglich sind – bei dem 90° Krümmer 1 verringert und dadurch auch dessen Kosten und Verarbeitungsaufwand reduziert. Furthermore realized the 90 ° elbow 1 with its cross-section reducing two segments 4 . 8th at their interface a small or reduced flow cross-section 17 (Compared to non-cross-section-reducing segment bend), which the material cost - because thinner wall thicknesses in the conical tube 23 are possible - at the 90 ° elbow 1 reduced and thereby also reduces its costs and processing costs.

Zur Verbesserung der Strömungsführung und um Sekundärstörungen durch Wirbel im Bereich der Umlenkung zu minimieren, werden, wie 1 verdeutlicht, dem Strömungsverlauf folgende, gebogene Umlenkschaufeln 18 im Bereich des Gehrungsschnitts (6/15, 9/16) bzw. der Segmentverbindung eingesetzt. To improve the flow control and to minimize secondary disturbances by vortexes in the area of the deflection, as 1 illustrates, the flow path following, curved turning vanes 18 in the area of the miter cut ( 6 / 15 . 9 / 16 ) or the segment compound used.

Dazu werden – über den Umfang 17 im Bereich der Segmentverbindung (6/15, 9/16) gleichmäßig verteilte – Schlitze 31 in den 90° Krümmer 1 eingebracht, in welche die Umlenkschaufeln 18 ins Innere des 90° Krümmers 1 eingeschoben – und durch Außenverschweißung an dem 90° Krümmer 1 fixiert werden. To do this - over the circumference 17 in the area of the segment connection ( 6 / 15 . 9 / 16 evenly spaced slots 31 in the 90 ° elbow 1 introduced, in which the turning vanes 18 inside the 90 ° bend 1 inserted - and by external welding to the 90 ° elbow 1 be fixed.

Über die Eintrittsöffnung 5 am ersten konischen Segment 4 strömt das Prozessgas 2 (über dortigem Rohrleitungsnennweitenquerschnitt 24 von ca. 1200 mm) in den 90° Krümmer 1 ein, wird dort – geführt durch die Umlenkschaufeln 18 – gleichmäßig, ohne Verwirbelungen um 90° umgelenkt und strömt über die Austrittsöffnung 10 (über dortigem Verdichtersaugnennweitenquerschnitt 25 von ca. 1069 mm) am zweiten konischen Segment 8 aus dem 90° Krümmer 1 aus. Over the entrance opening 5 on the first conical segment 4 the process gas flows 2 (over local pipeline nominal width cross section 24 of approx. 1200 mm) in the 90 ° elbow 1 One is there - guided by the turning vanes 18 - evenly, without turbulence deflected by 90 ° and flows over the outlet opening 10 (over local Verdichterersaugnennweitenquerschnitt 25 of approx. 1069 mm) on the second conical segment 8th from the 90 ° elbow 1 out.

Nach Austritt aus dem 90° Krümmer durchströmt das Prozessgas 2 ein 100 mm kurzes, zylindrisches, unmittelbar (in Strömungsrichtung) nach dem 90° Krümmer 1 angeordnetes Rohrstück 33, welches ebenfalls den Verdichtersaugnennweitenquerschnitt 25 von ca. 1069 mm aufweist. After exiting the 90 ° elbow, the process gas flows through 2 a 100 mm short, cylindrical, direct (in flow direction) to the 90 ° elbow 1 arranged pipe section 33 , which also the Verdichterersaugnennweitenquerschnitt 25 of about 1069 mm.

Ein zusätzliches, Bauraum benötigendes und gegebenenfalls strömungsungünstiges Reduzierstück, welches – erst nach der Umlenkung – für eine Reduzierung des Strömungsquerschnittes auf Verdichtersaugnennweitenquerschnitt sorgen müsste, ist damit nicht mehr notwendig, tritt das Prozessgas 2 schon mit Verdichtersaugnennweite 25 aus dem 90° Krümmer 1 aus. An additional, space-requiring and possibly flow-reducing reducer, which - only after the deflection - would have to ensure a reduction of the flow cross-section on Verdichtersaugnennweitenquerschnitt, so it is no longer necessary, enters the process gas 2 already with compressor suction range 25 from the 90 ° elbow 1 out.

Dieses kurze, zylindrische Rohrstück 33 ist dann an einen Saugstutzen 34 an der Saugseite 27 der zweiten Verdichterstufe 29 angeflanscht. This short, cylindrical tube piece 33 is then to a suction nozzle 34 on the suction side 27 the second compressor stage 29 flanged.

Durch diese in 1 gezeigte, kostengünstige, geringen Materialaufwand und Schweißaufwand benötigende, strömungsgünstige Strömungsumlenkung mit gleichzeitiger Reduzierung des Strömungsquerschnitts können Saugleitungen von Getriebeverdichtern kompakter und kostengünstiger sowie strömungsgünstiger gestaltet werden. Hierdurch ist es möglich, den Gesamtaufstellungsraum von Getriebeverdichtern bzw. Anlagen zu verringern und dadurch weitere Kosten zu sparen. Through this in 1 shown, cost, low material costs and welding costs, flow-favorable flow deflection with simultaneous reduction of the flow cross-section suction lines of transmission compressors can be made more compact and less expensive and streamlined. This makes it possible to reduce the overall installation space of transmission compressors or systems and thereby save further costs.

Ausführungsbeispiel: Beschaufelter Segmentkrümmer bei einem mehrstufigen Getriebeverdichter (Fig. 2) Exemplary Embodiment: Bladed Segmental Elbow in a Multistage Transmission Compressor (FIG. 2)

2 zeigt einen Ausschnitt aus einer alternativen Strömungsführung bei der Saugleitung 21 des Getriebeverdichters 3 (aus 1), welche alternative Strömungsführung – wie auch die aus 1 – auf einfache und kostengünstige Weise die genannten Anforderungen an solche Strömungsführungen, wie kompakte Bauweise, strömungsgünstig, Material sparend, einfach bauend, kostengünstig, hoher Wirkungsgrad, realisiert. 2 shows a section of an alternative flow guide in the suction line 21 the gear compressor 3 (out 1 ), which alternative flow guidance - as well as the 1 - In a simple and cost-effective manner, the above requirements for such flow guides, such as compact design, streamlined, material-saving, easy to build, cost-effective, high efficiency realized.

Auch diese Alternative, in der Saugleitung 21 zwischen der ersten und der zweiten Verdichterstufe 28, 29 bei dem mehrstufigen Getriebeverdichter 3 eingebaute Strömungsführung, d.h. ein beschaufelter (90°) Segmentkrümmer 1 (im Folgenden nur kurz Segmentkrümmer 1), realisiert die (Strömungs-)Umlenkung, hier auch 90° Umlenkung, und (Strömungs-)Querschnittreduzierung in einem Bauteil. Also this alternative, in the suction line 21 between the first and the second compressor stage 28 . 29 in the multi-stage transmission compressor 3 built-in flow guide, ie a bladed (90 °) segmented manifold 1 (in the following only segmental manifold 1 ), realizes the (flow) deflection, here also 90 ° deflection, and (flow) Querschnittreduzierung in a component.

Wie 2 zeigt, weist der Segmentkrümmer 1 eine Mehrzahl, d.h. in diesem Fall von vier, konischen (in folgender weiter verwendeter Nomenklatur eins bis vier) (Einzel-)Segmente 4, 8, 4, 8 auf, welche durch entsprechende Gehrungsschnitte 15, 16 an einem konischen, metallischen Rohr 23 (mit jeweils zu der Rohrmittelachse/-längsachse 7, 11, 7, 11 normaler Eintritts- 5 bzw. Austrittsfläche 10) hergestellt sind. As 2 indicates the segment manifold 1 a plurality, ie in this case of four, conical (in the following used nomenclature one to four) (single) segments 4 . 8th . 4 . 8th on, which by appropriate miter cuts 15 . 16 on a conical, metallic tube 23 (with in each case to the pipe center axis / -longitudinal axis 7 . 11 . 7 . 11 normal admission 5 or exit surface 10 ) are made.

Dieses konische Rohr 23 weist einen Konuswinkel 13, 14 (γ, φ) von ca. 5° auf, wodurch ein Ausgangs-/Anfangsquerschnitt 24 von ca. 1200 mm über eine Länge (des konischen Rohrs 23) von ca. 500 mm auf einen Endquerschnitt 35 von ca. 1113 mm reduziert wird. This conical tube 23 has a cone angle 13 . 14 (γ, φ) of about 5 °, creating a starting / starting cross-section 24 of about 1200 mm over a length (of the conical tube 23 ) of about 500 mm on a final cross-section 35 is reduced by about 1113 mm.

Durch – jeweils bei einem Viertel der Gesamtlänge/längserstreckung des konischen Rohres 23, entgegengesetzt geneigte angesetzte drei – 15° Gehrungsschnitte 15, 16 (Schnittkante ist dabei (jeweils entgegengesetzt geneigt) um die 15° gegen die Normale zur Rohrmittellinie bzw. Rohrlängsachse 7, 11 gekippt) wird das konische Rohr 23 in vier (in etwa gleich lange) Teile/Segmente 4, 8, 4, 8 getrennt, wodurch sich an den vier Segmenten 4, 8, 4, 8 „ihre“ 15° Gehrungsschnittflächen (6/15, 9/16, 10/15, 5/16, 6/15, 9/16) (als Austrittsöffnung 6, 10 des bzw. als Eintrittsöffnung 5, 9 des jeweiligen Segments 4, 8, 4, 8 bildende Flächen) ergeben. By - in each case at a quarter of the total length / extension of the conical tube 23 , opposite inclined placed three - 15 ° miter cuts 15 . 16 (Cutting edge is in this case (in each case opposite inclined) around the 15 ° against the normal to the pipe center line or pipe longitudinal axis 7 . 11 tilted) becomes the conical tube 23 in four (about the same length) parts / segments 4 . 8th . 4 . 8th separated, resulting in the four segments 4 . 8th . 4 . 8th "Her" 15 ° miter cut surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 . 10 / 15 . 5 / 16 . 6 / 15 . 9 / 16 ) (as outlet opening 6 . 10 of or as an inlet opening 5 . 9 of the respective segment 4 . 8th . 4 . 8th forming surfaces).

Ein jeweils abgeschnittenes Teil/Segment 4, 8, 4, 8 wird zum jeweils anderen abgeschnittenen Teil/Segment 4, 8, 4, 8 um 180° um ihre jeweilige Mittellinie 7, 11 gedreht/rotiert, um 30° ge-/verkippt 12 (Einzelströmungsumlenkung 22) und dann an der Mittellinie 7, 11 versetzt am Gehrungsschnitt, d.h. über die Kantendeckung an beiden Gehrungsschnittflächen (6/15, 9/16, 10/15, 5/16, 6/15, 9/16) an den jeweils zu verbindenden Segmenten 4, 8, 4, 8, wieder angeschweißt. One each cut off part / segment 4 . 8th . 4 . 8th becomes the other truncated part / segment 4 . 8th . 4 . 8th 180 ° around its respective center line 7 . 11 rotated / rotated, tilted / tilted by 30 ° 12 (Single flow deflection 22 ) and then at the midline 7 . 11 offset at the miter cut, ie over the edge coverage at both miter cut surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 . 10 / 15 . 5 / 16 . 6 / 15 . 9 / 16 ) at the respective segments to be connected 4 . 8th . 4 . 8th , welded back on.

Hierdurch ergibt sich eine 90° Verkippung (bezüglich der vier Segmentmittellinien/-längsachsen) bei den vier Segmenten 4, 8, 4, 8, wodurch die 90° Strömungsumlenkung 37 realisiert wird. This results in a 90 ° tilt (with respect to the four segment centerlines / longitudinal axes) in the four segments 4 . 8th . 4 . 8th , whereby the 90 ° flow deflection 37 is realized.

Durch die konische Ausführung/Form der Segmente 4, 8, 4, 8 sind die Verbindungen unsymmetrisch und die Kreuzungspunkte 30 der jeweiligen zwei Mittellinien 7, 11 der jeweiligen zwei Segmente 4, 8, 4, 8 liegen, wie 2 zeigt, außerhalb der Gehrungsschnitte/-schnittflächen bzw. Verbindungsflächen/Knickflächen (6/15, 9/16, 10/15, 5/16, 6/15, 9/16). Due to the conical design / shape of the segments 4 . 8th . 4 . 8th the connections are unbalanced and the crossing points 30 the respective two centerlines 7 . 11 the respective two segments 4 . 8th . 4 . 8th lie, like 2 outside the miter cuts / cut surfaces or joint surfaces / buckling surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 . 10 / 15 . 5 / 16 . 6 / 15 . 9 / 16 ).

Dieser jeweilige Versatz des Kreuzungspunktes 30 ermöglicht es, die Segmente 4, 8, 4, 8 an ihren Gehrungsschnitten/flächen (6/15, 9/16, 10/15, 5/16, 6/15, 9/16) jeweils ohne Kantenversatz strömungsgünstig anzuschweißen. This particular offset of the crossing point 30 allows the segments 4 . 8th . 4 . 8th at their miter cuts / surfaces ( 6 / 15 . 9 / 16 . 10 / 15 . 5 / 16 . 6 / 15 . 9 / 16 ) in each case to weld in a streamlined manner without edge offset.

Durch diese Ausführung werden 90° Strömungsumlenkung 37 und Reduzierung des Strömungsquerschnitts (von der anfänglichen Rohrleitungsnennweite 24, hier 1200 mm, auf die Segmentkrümmeraustrittsweite 35, hier 1113 mm) strömungsgünstig in ein Bauteil, welches darüber hinaus kompakt und platzsparend baut, integriert. Through this design, 90 ° flow deflection 37 and reducing the flow area (from the initial nominal pipe size 24 , here 1200 mm, on the segment manifold outlet 35 , here 1113 mm) streamlined into a component which also builds compact and space-saving integrated.

Des Weiteren realisiert der Segmentkrümmer 1 mit seinen querschnittsreduzierenden vier Segmenten 4, 8, 4, 8 an deren jeweiligen Nahtstellen kleine bzw. verkleinerte Strömungsquerschnitte (im Vergleich zu nicht querschnittsreduzierenden Segmentkrümmern), was den Materialaufwand – da dünnere Wandstärken bei dem konischen Rohr 23 möglich sind – bei dem Segmentkrümmer 1 verringert und dadurch auch dessen Kosten und Verarbeitungsaufwand reduziert. Furthermore, the segment manifold realizes 1 with its cross-section-reducing four segments 4 . 8th . 4 . 8th at their respective seams small or reduced flow cross-sections (compared to non-cross-section reducing segmental bends), which is the cost of materials - because thinner wall thicknesses in the conical tube 23 are possible - at the segment manifold 1 reduced and thereby also reduces its costs and processing costs.

Zur Verbesserung der Strömungsführung und um Sekundärstörungen durch Wirbel im Bereich der Umlenkung zu minimieren, werden, wie 2 verdeutlicht, gerade strömungsleitende Bleche 18 in den mittleren zwei Segmenten 8, 4 (Segment zwei 8 und Segment drei 4) zwischen den Gehrungsschnitten (6/15, 9/16, 10/15, 5/16, 6/15, 9/16) eingesetzt. To improve the flow control and to minimize secondary disturbances by vortexes in the area of the deflection, as 2 clarifies, straight flow-conducting sheets 18 in the middle two segments 8th . 4 (Segment two 8th and segment three 4 ) between the miter cuts ( 6 / 15 . 9 / 16 . 10 / 15 . 5 / 16 . 6 / 15 . 9 / 16 ) used.

Dazu werden – über den Umfang 17 des zweiten und dritten Segments 8, 4 gleichmäßig verteilte gerade – Schlitze 31 eingebracht, in welche die Bleche 17 ins Innere des Segmentkrümmers 1 eingeschoben – und durch Außenverschweißung an dem Segmentkrümmer fixiert werden. To do this - over the circumference 17 of the second and third segments 8th . 4 evenly distributed straight - slots 31 introduced, in which the sheets 17 into the interior of the segment bend 1 inserted - and fixed by Außenverschweißung on the segment elbow.

Über die Eintrittsöffnung 5 am ersten konischen Segment 4 strömt (in Strömungsrichtung 32) das Prozessgas 2 (über dortigem Rohrleitungsnennweitenquerschnitt 24 von ca. 1200 mm) in den Segmentkrümmer 1 ein, wird dort – geführt durch die Bleche 17 – gleichmäßig, ohne Verwirbelungen um 90° über die vier Segmente 4, 8, 4, 8 umgelenkt und strömt über die Austrittsöffnung 10 (über dortigem Austrittsweitenquerschnitt 35 von ca. 1113 mm) am vierten konischen Segment 8 aus dem Segmentkrümmer 1 (in Strömungsrichtung 32) aus. Over the entrance opening 5 on the first conical segment 4 flows (in the direction of flow 32 ) the process gas 2 (over local pipeline nominal width cross section 24 of approx. 1200 mm) in the segment elbow 1 One is there - guided by the sheets 17 - evenly, without turbulence by 90 ° over the four segments 4 . 8th . 4 . 8th deflected and flows over the outlet opening 10 (over there exit width cross section 35 about 1113 mm) on the fourth conical segment 8th from the segment manifold 1 (in the flow direction 32 ) out.

Nach Austritt aus dem Segmentkrümmer 1 durchströmt (in Strömungsrichtung 32 und mit Strömungssegmentlängs-/-mittelachse 20 in Verlängerung der (vierte) Segmentlängs-/-mittelachse) das Prozessgas 2 ein konisches, einen Konuswinkel α von ca. 7° aufweisendes, 179 mm kurzes, unmittelbar (in Strömungsrichtung 32) nach dem Segmentkrümmer 1 angeordnetes Reduzierungsstück 19, welches den Strömungsquerschnitt bei der Prozessgasströmung (von den Austrittsweitenquerschnitt 35 am Segmentkrümmer 1 von ca. 1113 mm) auf den Verdichtersaugnennweitenquerschnitt 25 von ca. 1069 mm reduziert. After exiting the segment manifold 1 flows through (in the flow direction 32 and with flow segment longitudinal / middle axis 20 in extension of the (fourth) segment longitudinal / middle axis) the process gas 2 a conical, a cone angle α of about 7 ° exhibiting, 179 mm short, immediately (in the flow direction 32 ) after the segment bend 1 arranged reducer 19 , which the flow cross-section in the process gas flow (from the outlet cross-section 35 on the segment manifold 1 of approx. 1113 mm) to the compressor suction cross section 25 reduced by about 1069 mm.

Dieses Reduzierungsstück 19 ist dann an einen Saugstutzen 34 an der Saugseite 27 der zweiten Verdichterstufe 28 angeflanscht. This reducer 19 is then to a suction nozzle 34 on the suction side 27 the second compressor stage 28 flanged.

Durch diese in 2 gezeigte, kostengünstige, geringen Materialaufwand und Schweißaufwand benötigende, strömungsgünstige Strömungsumlenkung mit gleichzeitiger Reduzierung des Strömungsquerschnitts können Saugleitungen von Getriebeverdichtern kompakter und kostengünstiger sowie strömungsgünstiger gestaltet werden. Hierdurch ist es möglich, den Gesamtaufstellungsraum von Getriebeverdichtern bzw. Anlagen zu verringern und dadurch weitere Kosten zu sparen. Through this in 2 shown, cost, low material costs and welding costs, flow-favorable flow deflection with simultaneous reduction of the flow cross-section suction lines of transmission compressors can be made more compact and less expensive and streamlined. This makes it possible to reduce the overall installation space of transmission compressors or systems and thereby save further costs.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bzw. die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment (s), the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

http://www.energy.siemens.com/hq/en/compaction-expansion-ventilation/turbo-compounders/transmission-boost-converters/stcgc.htm [0010]
DIN 2616 [0013]
"Pressure loss in segment manifolds with and without load loading", Yoshinobu Morikawa, Osaka, Georg Segler, Stuttgart-Hohenheim, Grundl. Landtechnik Bd. 20 (1970) No. 5, [0016]

Claims

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) for a turbomachine ( 3 ), in particular for a multi-stage compressor ( 3 ), with at least - a first tubular flow deflection segment ( 4 ) with a first flow entry ( 5 ) and a first flow outlet opening ( 6 ) and a first segment longitudinal axis ( 7 ), And a second flow diverting segment ( 8th ) with a second flow entry ( 9 ) and a second flow outlet ( 10 ) and a second segment longitudinal axis ( 11 ), - wherein the first flow outlet opening ( 6 ) of the first flow deflection segment ( 4 ) in such a way with the second flow inlet opening ( 9 ) of the second flow deflection segment ( 8th ), that the second segment longitudinal axis ( 11 ) by a predefinable angle of inclination ( 12 ) relative to the first segment longitudinal axis ( 7 ), characterized in that - the first and / or the second flow deflection segment ( 4 . 8th ) along its respective segment longitudinal axis ( 7 . 11 ) a first or second inner cross section change ( 13 . 14 have / -t.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to claim 1, wherein the internal cross section change ( 13 . 14 ) an internal cross-section reduction ( 13 . 14 ).

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, in which the first and / or the second flow deflection segment ( 4 . 8th ) one or in each case a conical tube segment ( 4 . 8th ).

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least the preceding claim, in which a cone angle ( 13 . 14 ) of the conical tube segment ( 4 . 8th ) in the range of about 5 ° to 25 °, in particular in a range of about 7.5 ° to 20 °.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, with exactly the first and the second flow deflection segment ( 4 . 8th ), whereby the predefinable inclination angle ( 12 ) is about 90 °.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, in which the first flow deflection segment ( 4 ) at its first flow entry ( 5 ) and / or at its first flow outlet ( 6 ) a 45 ° miter cut ( 15 ) and / or in which the second flow deflection segment ( 8th ) at its second flow entry ( 9 ) and / or at its second flow outlet ( 10 ) has a 45 ° miter cut ( 16 ).

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least the two preceding claims, wherein the first flow deflection segment ( 4 ) at its first flow outlet ( 6 ) a 45 ° miter cut ( 15 ) and the second flow deflection segment (FIG. 8th ) at its second flow inlet opening ( 9 ) a 45 ° miter cut ( 16 ) having.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, with a plurality of the first and / or second flow deflection segments ( 4 . 8th ).

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, wherein on a first inner circumference ( 17 ) of the first flow deflection segment ( 4 ) and / or on a second inner circumference ( 17 ) of the second flow deflection segment ( 8th ) and / or on an inner circumference ( 17 ) in an area at the junction between the first and second flow deflection segments (FIG. 4 . 8th ) Flow guide elements ( 18 ), in particular straight flow-conducting sheets ( 18 ) and / or bent deflecting vanes ( 18 ) are arranged.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, in which at the second flow outlet opening ( 10 ) another tubular flow segment ( 19 ), in particular straight tube segment ( 19 ) or a reducing segment ( 19 ), is arranged such that its flow segment longitudinal axis ( 20 ) parallel to the second segment longitudinal axis ( 11 ) is aligned.

Contraption ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims, arranged in a suction line ( 21 ) a compressor stage ( 29 ) of a multi-stage compressor ( 3 ), in particular a transmission compressor ( 3 ).

Multi-stage compressor ( 3 ), in particular transmission compressors ( 3 ), with at least one device ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) according to at least one of the preceding claims.

Method for producing a device ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) for a turbomachine ( 3 ), in particular for a multi-stage compressor ( 3 ), according to at least one of claims 1 to 12, in which - a conical tube ( 23 ) through a miter cut ( 15 . 16 ) in two pipe segments ( 4 . 8th ) parts whereby the first and second flow deflection segments ( 4 . 8th ), and - the two pipe segments ( 4 . 8th ) at their miter cuts ( 15 . 16 ), whereby the connection between the first and the second flow deflection segment ( 4 . 8th ) will be produced.

Method for producing a device ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) for a turbomachine ( 3 ) according to claim 13, wherein the first flow deflection segment ( 4 ) with the second flow deflection segment ( 8th ) is connected together using a thermal joining method, in particular welded.

Method for producing a device ( 1 ) for deflecting a fluid flow ( 2 ) for a turbomachine ( 3 ) according to claim 13 or claim 14, wherein the conical tube ( 23 ) is cut to 45 ° miter.