DE1028281B

DE1028281B - Radialverdichter

Info

Publication number: DE1028281B
Application number: DEM19139A
Authority: DE
Inventors: Alexander Garve
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1953-07-01
Filing date: 1953-07-01
Publication date: 1958-04-17

Description

Radialverdichter Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter und befaßt sich im besonderen mit der Verringerung von Strömungsverlusten im beschaufelten Austrittsleitrad, welches dein Laufrad solcher Maschinen üblicherweise nachgeschaltet ist und bei dem zwischen dem Austrittsleitrad und dem Laufrad ein schaufelloser Ringraum angeordnet ist.
Die Abströmung des Fördermittels am Austritt aus dem Laufrad von. Radialverdichtern ist bekanntlich nicht gleichmäßig. Druckunterschiede vor und hinter den Laufschaufeln, deren endliche Schaufeldicke an der Austrittskante und andere Einflüsse erzeugen vielmehr Ungleichförmigkeiten hinsichtlich Druck und Geschwindigkeit, die sich für die nachfolgende Energieumsetzung im Leita,ppa,rat nachteilig auswirken. l',Tach einem bekannten Vorschlag wurde daher der Leitapparat im Anschluß an seine Eintrittsöffnung verjüngt, und zwar in dem Maße, daß das zu verdichtende Mittel zunächst auf dem gleichen Druck gehalten wird, mit dem es aus dem Laufrad austritt, so da.ß also die Energieumsietzung zwecks Vergleichmäßigung der Strömungverzögertwir:d; dem bekannten Vorschlag fehlt jedoch die Erkenntnis, daß auch bei falscher Anströmung des beschaufelten Leitapparates die Umsetzungsvorgänge gestört werden. Diese Mängel können aber nur durch Anordnung eines schaufellosen Ringraumes zwischen Laufrad und Leitrad behoben werden.
In einem konzentrisch um das Laufrad herum angeordneten schaufellosen Ringkanal hat das Ströinungsinittel noch eine starke Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung; es strömt alsolän:gs spiralförmiger Bahnen nach außen. Die Umfangs-!;ompo,nen.te ;der Geschwindigkeit nimmt -dabei mit größerem Abstand von der Drehachse ab; sie ist umgekehrt proportional dem Radius (»Drallsatz«). Der Druck nimmt demzufolge nach außen zu. Durch Verringerung der Kanalbreite in Strömungsrichtung kann die radial gerichtete Geschwindigkeitskomponente vergrößert werden, und es wird auch dann die Umsetzung von kinetischer in potentielle Energie vermindert, die Stromfäden werden »aufgerichtet«. Bei einem bekannten Verdichter mit schaufellosem Ringkanal zwischen Laufrad und Leitrad wurde eine solche Kanalausbildung bereits vorgeschlagen, um dadurch den Strömungsweg und damit die Reibungsverluste zu verringern. Die an den schaufellosen Ringkanal sich anschließenden Leitkanäle bzw. Schaufeln können dann nämlich der radialen Richtung angenähert und somit kürzer gebaut «erden.
Bei dieser bekannten Anordnung eines schaufellosen, nach außen sich verjüngenden Ringkanals mit anschließendem beschaufeltem Leitapparat sollen dadurch optimale Verhältnisse geschaffen werden, daß erfindungsgemäß eine solche Verengung im schaufellosen Ringkanal angebracht ist, daß die Stromfäden spätestens am Eintritt in den beschaufe:lten Leitapparat im wesentlichen geradlinig sind.
Da es bei der Ausbildung des Ringraumes, zwischen Laufradaustritt und N achleitradeintritt hauptsächlich auf den Strömungsverlauf unmittelbar vor den Leitschaufeln ankommt, kann es unter Umständen vorteilhaft sein, daß man den Ringrahm zwischen Lauf- und Leitrad nicht gleichmäßig, sondern nur in nächster Nähe des Leitrades verengt. Der Ringraum kann: also radial auswärts zunächst parallelwandig bleiben und sich dann erst so verengen, daß die Stromfäden nahe dem Leitradein:tritt wesentlich geradlinig sind, oder der Du:rchströmquerschni.tt des Ringraumes kann zunächst konstant bleiben und erst kurz vor dem. Leitradeinritt - analog dem Vorhergehenden - die Verengung angebracht sein.
Bei Verdichtern ist im übrigen eine gewisse radiale Erstreckung dieses Ringraumes erforderlich, wenn das jenen Strömungsmaschinen eigentümliche Geräusch nicht zu stark werden soll. Aus diesem Grunde beträgt der radiale Abstand zwischen Laufradau stritt und Nachleitradeintritt etwa 0.1 - D, wobei D den Außendurchmesser des Laufrades bedeutet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Radialverdichter dargestellt.
Das Fördermittel wird von dem Laufrad 1, welches auf der Läuferwelle 2 befestigt ist, innerhalb- eines Strömungskanals 3 angesaugt. 1\T ach der Verdichtung und Umlenkung von der axialen Anströmung in die radiale Abströmu.ngsrichtung aus dein Laufrad tritt das Fördergut in einen schaufellosen Ringraum 4 ein. dessen Begrenzungswände sich stetig verengen und dadurch eine weitere Beschleunigung bewirken. Zu dem beschaufelten Leitrad 5 wird ein Teil der Strömungsenergie in Druck umgesetzt.
An Stelle des Ringraumes 4 mit sich stetig verengenden Strömungsquerschnitten kann auch ein solcher treten, dessen Begrenzungswinde zunächst im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und der erst kurz vor dem Leitschaufelcinsa,tz 5 eine kräftige Einschnürung aufweist. Durch diese Maßnahme wird die Strömung des Fördermittels hinter den i Laufrad 1 vergleichmäßigt und eine Ablösung desselben von den Seitenwänden verhindert. Um eine übermäßige und lästigeSchallentwicklung der betreffenden Strömungsmaschine zu vermeiden, ist es günistig, den radialen Abstand zwischen Laufradaustritt und Nachleitradeintritt zu etwa 0,1 - D zu wählen, wobei D den Außendurchmesser des Laufrades bedeutet.

Claims

PATENTANTSPRÜCHE: 1. Radialverdichter, dessen beschaufeltem Austrittsleitapparat ein in Strömungsrichtung verengter schaufelloser Ringraum vorgeschaltet ist. gekennzeichnet durch eine solche Verengung des Ringkanals (4), daß die Stromfäden spätestens am Eintritt in -dein beschaufelten Leitapparat (5) im wesentlichen geradlinig sind.
2. Radialverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum radial auswärts zunächst parallelwandig bleibt.
3. Radiialverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmquersohnitt des Ringraumes (4) zunächst konstant und erst kurz vor dem Leitradeintritt verengt ist.
4. Radia:lverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand zwischen Laufradaustritt und Leitradeintritt etwa 0.1 - D beträgt, wobei D den Durchmesser des Laufrades bedeutet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 249 353, 709 266; französische Patentschrift N r. 377 455; britische Patentschrift Nr. 577 856; Kluge, »Kreiselgebläse und Kreiselverdichter radialer Bauart«, Verlag Springer 1953. S. 55. 50; Pfleiderer, »Kreiselp,umpen für Flüssigkeiten und Gase«, 1949, S. 221.