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Einrichtung zum Stabilisieren des Betriebes mehrstufiger parallel
geschalteter Kreiselverdichter Werden zwei oder mehrstufige Kreiselverdichter parallel
auf eine ,gemeinsame Druckleitung geschaltet, so kann, infolge von, Herstellungsungenauigkeiten
und kleinen Störungen im Zustrom des Fördermittels ein Betriebszustand auftreten,,
bei dem einer odermehrere der Verdichter normal fördern, während das verdichtete
Fördermittel durch den oder die anderen Verdichter rückwärts strömt. Diese Rückströmung
kann. zu einer unzulässig hohen Erwärmung einzelner Verdichter führen,. Bei Kreiselpumpen
zur Förderung von Flüssigkeiten wird eine solche Rückströmung durch, den Einbau
von Rückschla.gklappen vermieden; bei Ver'dic:htern für gasförmige Fördermittel,
besonders bei solchen großer Leistung, ist der Einbau von Rückschlagklappen jedoch
unerwünscht, weil sie störanfällig sind und den Leitungswiderstand vergrößern.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stabilisieren. des Betriebes
mehrstufiger parallel geschalteter Kreiselverdichter, die die Gefahr des Rückströrnens
vermeidet, ohne den Einbau von Rückschlagklappen, durch die ja der Leitungswiderstand
vergrößert würde, zu erfordern. Sie ist gekennzeichnet durch Ausgleichsleitungen,
die zwischen sich entsprechenden Stufen. der einzelnen Verdichter angeordnet sind.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Beispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung,
während die Fig. 2 und 3 Kurven darstellen, die -der Erläuterung ihrer Wirkungsweise
dienen.
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In Fig. 1 ist schematisch die Anordnung der beschriebenen. Ausgle@ichsleitungen
am Beispiel zweier dreistufiger Axialverdichter dargestellt. Solche Ausgleichsleitungen
sind in gleicher Weise aber auch bei Radialverdichtern und Diagonalverdichtern sowie
bei mehrstufigen Kreiselpumpen für flüssige Fördermittel wirksam.
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Aus den. Saugleitungen 1 und 1' fördern. die beiden Verdichter 2 und
2' das zu verdichtende Fördermittel mittels der Laufschaufelreihen 3a, 3 b und 3
c bzw. 3a', 3b' und 3c' und der Leitschaufelreihen 4a, 417 und 4 c bzw. 4d,
4b' und 4c' in eine gemeinsame Druckleitung 5. Je eine Laufschaufelreihe und eine
Leitschaufelreihe bilden zusammen eine Stufe. Die entsprechenden Stufen 3a/4a des
einen. Verdichters und 3a/4a' des anderen Verdichters sind. durch die Leitung 7a,
ebenso die Stufen. 3b/4b und' 3b'/4b' durch die Leitung 7 b und endlich die Stufen
3c14 c und 3 c%4 c' durch die Leitung 7 c miteinander verbunden. Bei Verdichtern
mit großer Stufenzahl genügt es, nach Stufengruppen, also beispielsweise nach jeder
zweiten Stufe, eine Ausgleichsleitung anzuordnen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung sei an Hand der Fig.
2 und 3 erläutert, In Fig. 2 ist über dem Fördervolumen v die Förderhöhe 1z einer
Verdichterstufe, also die sogena,nnte Sbufenkennlinie dargestellt. Arbeiten alle
Stufen eines Verdichters z. B. auf dem Normalpunkt k2, so ist die Förderhöhe jeder
Stufe gleich groß. In Fig. 3, in der die Drucksteigerung d p der Verdichter über
der Stufenzahl St aufgetragen, ist, gilt für einen soilchen. Verdichter die Kurve
d p2.
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Durch Ungenauigkeiten in. der Herstellung der Verdichter und durch
kleine Störungen im Zustrom des Fördermittels ist es tun möglich, daß bei einem
andern Verdichter die erste Stufe im Punkt h2'E der Kennlinie nach Fig. 2, die letzte
Stufe im Punkt 1z.2'.4 und die mittlere Stufe zwischen hVE und h2'.4 arbeitet. In
Fig. 3 liegt dann. die Kurve für die Gesamtd'rucksteigerung auf dem Linienzug A
p 2'. Der Enddruck m@uß, wie in. Fiig. 3 gezeigt, für beide Verdichter gleich hoch
sein;, wenn sie parallel in eine gemeinsame Druckleitung fördern.
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Wird die Gesamtfördermenge kleiner, so wandern alle Betriebspunkte
auf der Kennlinie : nach links, und schließlich wird der Punkt h2'E den Kulminationspunkt
P überschreiten. Bei weiterer Verminderung der Fördermenge geht die Förderhöhe der
ersten Stufen des Verdichters 2' wieder zurück, und zwar so lange, bis dieser Verdichter
nicht mehr den vom anderen Verdichter 2 diktierten Druck halten kann. Die Strömung
im Verdichter 2' hört gänzlich auf, und es setzt eine Rückströmung ein.
Werden
zwischen zwei sich entsprechenden Stufen der beiden Verdichter Ausgleichsleitungen.
angebracht, so maß die Drucksteigerung dieser Stufen gleich groß sein. Es wird sich
ein gemeinsamer Druckverlauf -gemäß der Kurve R in Fig. 3 einstellen,, und die erster
Stufen beider Verdichter arbeiten im Punkt 1aRE (Mittel zwischen, h2 und
h 2'E) nach Fig. 2 und ebenso die letzten Stufen im Punkt kRA (Mittel zwischen
h 2 und h2'A). Da raun alle sich entsprechenden. Stufen gleich. arbeiten,
werden bei einer Verkleinerung der Gesamtfördermenge die Betriebspunkte der ersten
Stufen beider Verdichter gleichzeitig den Kulminationspunkt überschreiten und diese
Stufen damit auch gleichmäßig weniger Förderhöhe erzeugen. Damit ist die.vorher
beschriebene Ursache des Entstehens einer Rückströmung ausgeschaltet.