DE1020759B - Axiales Saugzuggeblaese, insbesondere fuer Lokomotiven - Google Patents

Description

• Axiales Saugzuggebläse, insbesondere für Lokomotiven Die Erfindung betrifft ein radiales Saugzuggebläse, insbesondere für Lokomotiven. Sie soll den Verschleiß des Laufrades, den der mitgeförderte Staub bewirkt, vermindern, Der Haupterfindungsgedanke besteht darin, den Staub in den Laufschaufelkranz nur nahe seinem Innendurchmesser einzuführen, @veil dort die Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades, also auch diejenige Geschwindigkeit, mit der der Staub auf die Laufschaufeln trifft, und damit auch der Verschleiß des Laufrades am geringsten ist. Deshalb sieht die Erfindung vor, daß dem Laufrad ein an sich bekannter, wesentlich radial einwärts durchströmter Leitschaufelkranz vorgeschaltet ist und daß die Austrittstangenten an die Leitschaufelprofile die Nabe des Laufrades nahezu tangieren.
• Da hierdurch die Richtung der Strömung am Innendurchmesser des Leitschaufelkranzes festliegt, so müssen, wenn ein bestimmter Drall des Strömungsmittels beim Eintritt ins Laufrad gewünscht wird, der Innenradius des L eitschaufelkranzes und die Strömungsgeschwindigkeit am Leitschaufelaustritt so gewählt werden, daß das Produkt aus diesem Radius und aus der Umfangskomponente dieser Geschwindigkeit dem gewünschten Wert des Dralles gleicht. Je größer man jenen Radius, also den Innendurchmesser des Leitschaufelkranzes wählt, um so kleiner wird für gewünschten Drall die Strömungsgeschwindigkeit am Leitschaufelaustritt und daher auch die ihr ja wesentlich gleiche Eigengeschwindigkeit der Staubteilchen, um so kleiner auch also diejenige Geschwindigkeit, mit der die Staubteilchen das Laufrad treffen, also um so kleiner der Verschleiß des Laufrades. Es empfiehlt sich daher, den Austrittsdurchmesser des Leitschaufelkranzes wesentlich größer als den mittleren Durchmesser des Laufschaufelkranzes zu wählen.
• Eine weitere Ausbildung der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß besonders schädlich der Verschleiß der Laufschaufeleintrittskanten ist, da besonders dann, wenn die Nase des Laufschaufelprofils verschlissen ist, die Strömung sich auf eine beträchtliche Länge von der Saugseite des Profils ablöst und daß dieser Einfluß um so geringer ist, je weniger an Zahl und je länger in Strömungsrichtung die Schaufeln sind. Daher empfiehlt es sich, daß das Laufrad nur wenige, in Umfangsrichtung lange Schaufeln besitzt.
• Eine niedrige Schaufelzahl für das Gebläserad wirkt sich verschleißtechnisch nach zwei Seiten günstig aus. Einmal sind weniger Aufprallstellen, die dem stärksten Verschleiß ausgesetzt sind, vorhanden. Diese Stellen können daher dicker ausgebildet und mit einer besonderen Panzerungsschicht geschützt werden. Zum anderen ergibt die niedrige Schaufelzahl z. B. drei -in Umfangsrichtung gesehen - sehr lange Schaufeln. Werden normale Strömungsprofile für die Gebläseschaufeln angewendet, so ergibt der Verschleiß am Profilkopf sehr bald eine Veränderung des Strömungsprofils und damit eine Ablösung auf der Profilsaugseite. Wenn die Strömung sich nach einer gewissen Strecke auch wiederum an das Profil anschließt, so ist doch damit ein Teil der Schaufelfläche zur Druckerzeugung verlorengegangen. Ist aber die Schaufel in Umfangsrichtung gesehen sehr lang, so ist der Verlust durch Ablösung nur unbedeutend. Bei solchen in Umfangsrichtung langen Schaufeln besteht die Möglichkeit, diese einfach aus Blech zu pressen. In diesem Falle wählt man eine räumliche Krümmung, bei der die Abwicklung von Umfangschnitten etwa Kreisbögen ergibt. Die Wölbung dieser Kreisbögen wird dabei aus den bekannten aerodvnamischen Grundformeln für die Drucksteigerung bestimmt.
• Um den Verschleiß auf der Druckflanke der Schaufeln in den äußeren Ringzonen niedriger zu halten, ist es vorteilhaft, in diesem Gebiet die Schaufel aerodynamisch niedrig zu belasten (mit niedrigem Auftriebsbeiwert). also mit größerer Erstreckung der Schaufeln in Umfangsrichtung und kleinerem Anstellwinkel, als es ohne Rücksicht auf Verschleiß gemacht würde, wodurch einerseits ein flacheres Auftreffen der Löscheteile auf die Schaufel und andererseits eine kleinere Beschleunigung der Teilchen und damit ein verringerter Normaldruck erreicht wird.
• Bei den in Umfangsrichtung langen Schaufeln besteht die Gefahr, daß die Teilchen auf ihrem Wege entlang der Schaufeln nach außen wandern und vor allem die Kanten der Schaufelradflügel an ihrem Außendurchmesser stark verschleißen. Dieser schädigenden Wirkung kann dadurch entgegengearbeitet werden, daß die Schaufeln auch in radialer Richtung auf der Druckseite konkav gehalten werden. Die Höhlung kann dabei so gewählt werden, daß für alle Schaufelteile die auftreffende Lösche in die Mittelzone der radialen Erstreckung der Schaufeln gelenkt wird. Die Höhlung selbst verhindert, daß der Staub besonders an wenigen einzelnen Stellen verschleißend wirkt.
• Bei Panzerung der Schaufelvorderkanten ist die Übergangszone der Panzerschicht zum Schaufelgrundniaterial oft Anlaß für störende Verschleißangriffe, da sich gegebenenfalls an dieser Stelle Furchen bilden, die dann Kolke und Ruinen bewirken. Zur Vermeidung dieser störenden Eigenschaften wird erfindungsgemäß die Panzerschicht auf der Schaufelvorderkante so aufgebracht, daß sie die Druckflanke der Gebläseschaufel überhöht. Dadurch werden die Löscheteilchen auf ihrem Weg von der Eintrittskante zur Schaufelfläche etwas zerstreut und geben hierdurch keine ausgeprägte Angriffsstelle.
• Abb. 1 zeigt das perspektivische Bild eines Dreischaufelrades; Abb. 2 zeigt die Abwicklung von Zylinderschnitten. durch die Schaufeln, und zwar zeigt das obere Bild die Abwicklung des Schnittes nahe der Nabe, das mittlere die Abwicklung eines Zylinderabschnittes ir_ Mitte der Schaufel und das untere die entsprechende im Außendurchmesser. Die Linien -neigen, daß die Schaufeln im wesentlichen in der Abwicklung einen Kreisbogen mit entsprechendem Radius bilden: Abb. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Gebläse, Abb. -1 einen Ouerschnitt durch Abb. 3.

Claims (5)

1. PATENTANSPECCHE: 1. Axiales Saugzuggebläse, insbesondere für Lokomotiven, dadurch gekennzeichnet, daß dem Laufrad ein an sich bekannter wesentlich radial einwärts durchströmter Leitschaufelkranz vor geschaltet ist und daß die Austrittstangenten ai die Leitschaufelprofile die Nabe des Laufrade nahezu tangieren.
2. 2. Axiales Saugzuggebläse nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nur wenige Lauf schaufeln vorgesehen sind, die mit ihrer pro jizierten Gesamtfläche die Kreisringfläche fast aus füllen.
3. 3. Axiales Saugzuggebläse nach den An Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet. daß di( Laufschauieh? aus gepreßten Blechen bestehen unc - in abgewickelten Zylinderschnitten gesehen -auf der Druckseite hohle Kreisbogen bilden, derer Radien in Xabennähe kleiner als ain Außendurch niesser des Schaufelkranzes sind. -1.
4. Axiales Saugzuggebläse nach den An Sprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß di( Vorderkante der Laufschaufeln in an sich be kannten Weise durch ein besonders verschleißfeste: Material gepanzert ist.
5. 5. Axiale: Saugzuggebläse nach den An prüchen 1 bis -1, dadurch gekennzeichnet, daß ai der Vherganysstelle zwischen der Panzerung unc der Schaufel die Panzerung die Druckflanke dei Schaufel überhöht. ö. Axiales Saugzuggebläse nach den An sprächen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß da: Schaufelprofil in radialer Richtung auf dei Druckseite konkav ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift N r. 261 189.