DE1046248B

DE1046248B - Mehrstufige Zentrifugalfoerdermaschine

Info

Publication number: DE1046248B
Application number: DEB37694A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Buechi
Original assignee: ALFRED BUECHI DR ING
Current assignee: ALFRED BUECHI DR ING
Priority date: 1952-03-21
Filing date: 1952-08-11
Publication date: 1958-12-11

Description

Mehrstufige Zentrifugalfördermaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrstufige Zentrifugalfördermaschine, bei der die Austrittsleitvorrichtung aus Einzeldiffusoren besteht, die in je einen gekrümmten Umkehrkanal mit von außen nach innen abnehmendem Krümmungsradius übergehen.
Die Umkehrkanäle bekannter Maschinen der beschriebenen Art weisen konstanten Querschnitt auf, der sich bis zum Eintrittssektor des Laufrades erstreckt. In solchen Umkehrkanälen treten große Druck- und Strömungsverluste auf.
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Umkehrkanäle in Strömungsrichtung erweitert ausgebildet sind und wenigstens an der Stelle der größten Erweiterung in an sich bekannter `'eise durch Leitschaufeln unterteilt sind.
Durch die erfindungsgemäße Erweiterung der Umkehrkanäle in Strömungsrichtung vermindern sich die Strömungsverluste, und zwar im Quadrat der Geschwindigkeitsabnahme.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Begrenzungswände der Umkehrkanäle an ihrem Austrittsende in Meridianebenen gelegt werden, so tritt als weiterer Vorteil auf, daß wegen der in jedem Uml@ehrkanal an seinem Austrittsende eintretenden Umlenkung in die radiale Richtung das Strömungsmittel nach dem Eintritt in das Laufrad nur noch in die axiale Eintrittsrichtung des Laufrades umgelenkt werden muß.
Bei einer kontinuierlich stattfindenden Strömung mit konstanten Querschnitten der Umkehrkanäle, wie dies bei den bekannten Maschinen der Fall ist, muß das Strömungsmittel mit doppelter Krümmung, d. h. radial und axial, dem Laufrad zuströmen, wodurch sich die Strömungsverluste stark vergrößern.
Bei einem gebogenen Diffusor bzw. bei einem sich erfindungsgemäß erweiternden Umkehrkanal wird ein Teil der Druckverluste durch die Biegung des Kanals erzeugt. Die Druckänderung entspricht der Differenz der Quadrate der Geschwindigkeiten des Fördermittels beim Eintritt gegenüber dem Austritt. Die von der Biegung herrührenden Verluste sind eine Funktion dieser Druckänderung bzw. Druckumsetzung und des Verhältnisses von Kanalbreite zu Krümmungsradius, so daß diese Verluste in den Endteilen eines sich erweiternden Kanals infolge der abnehmenden Geschwindigkeit wesentlich kleiner ausfallen, da sich die Druckumsetzung im Quadrat der Geschwindigkeit ändert.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einigen beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform durch die Achse eines mehrstufigen Zentrifugalgebläses, entsprechend dem Linienzug I-1 von Fig. 2. Fig. 2 ist ein Querschnitt, der Linie II-II von Fig. 1 entsprechend.
In Fig. 1 sind 1 die Laufräder eines fünfstufigen Gebläses. Diese können beliebiger Bauart sein. 2 ist die gemeinsame Antriebswelle, auf welcher die Laufräder aufgekeilt sind. 3 ist ein zwischen zwei Laufrädern angeordnetes Distanzstück. 4 und 5 sind die das Laufrad einer Stufe umschließenden Gehäuseteile, welche die Leitkanäle des Strömungsmittels enthalten. Diese Gebläseteile sind in einem Gehäusezylinder 7 eingebaut. Das Eintrittsgehäuse 13 und das Austrittsgehäuse 14 sind mit den Flanschen 7a und 7 b so verschraubt, daß die Gehäuseteile jeder Stufe gegeneinandergepreßt werden. Jede Stufe mit Ausnahme der Endstufe besitzt Umkehrkanäle 8, die das Strömungsmittel der einen Stufe dem Laufrad der nachfolgenden Stufe zuführen. Die Gehäuseteile 4 und 5 sind in bekannter Weise in einer Normalebene zur Maschinenachse getrennt, im Teil 4 sind die nach einer Seite in axialer Richtung offenen Umkehrkanäle 8 angeordnet, die durch ringförmige Abdeckplatten 10 abgeschlossen werden.
Nach Fig. 2 sind anschließend an einen Spaltraum 16 fünf Auffangkanäle 17 und Leitkanäle 18 angeordnet; dabei wird das aus den Auffangkanälen 17 strömende Druckmittel zuerst in geradachsige, bezüglich der Gebläseachse quer verlaufende Diffusoren 18' geleitet. Aus diesen Diffusoren gelangt das Fördermittel in anschließende, in Umfangsrichtung gebogene Diffusorkanäle 18", die sich mindestens in einer Querschnittrichtung erweitern und derart in die axiale Richtung abgebogen sind, daß sie das Fördermittel unmittelbar in die seitlich vom Laufrad befindlichen Umkehrkanäle 8 führen. Jeder Umkehrkanal weist auch an der Überleitungsstelle in den gebogenen Diffusor 18" eine kontinuierlich gebogene Form auf. Die Wände 8a und 8b der Umkehrkanäle 8 sind nicht nur kontinuierlich gebogen, sondern diese, die Breiten der Umkehrkanäle bestimmenden Wände besitzen in Ouerrichtüng zur Strömung des Druckmittels kontinuierlich ändernde Krümmungsradien. Das Verhältnis dieser hrümmungsradien zur Breite der Umkehrhauüle wird an gleichen Stellen möglichst groß vor-und zwar so groß, daß es nirgends kleiner a1> 1,5 :1 ausfällt. Da die Umkehrkanäle in Strön-,u=rgsrichtung breiter werden, verkleinern sich die hrüinmungsradien der Wände 8a in dieser Richtung. 1ti Strömungsrichtung des Druckmittels sind Leit--cflaufeln 15 vorgesehen, die die Umkehrkanäle min-,'Lstens in einem Teil ihrer gebogenen Partien quer zur Strömung unterteilen. Die nebeneinander liegen--en Wände 8a und 8b zweier in Drehrichtung aufeinanderfolgender Umkehrkanäle, die in axialerRichtung verlaufen, gehen bei 8c (Fig. 2) in Leitschaufeln 6a über, die in Meridianebenen liegen. Zweckmäßig sind sie Umkehrkanäle an dieser Stelle axial ausgebuchtet, um eine Einschnürung zu vermeiden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrstufige Zentrifugalfördermaschine, bei der die Austrittsleitvorrichtung aus Einzeldiffusogen besteht, die in je einen gekrümmten Umkehrkanal mit von außen nach innen abnehmendem Krümmungsradius übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrkanäle in Strömungsrichtung erweitert ausgebildet und wenigstens an der Stelle der größten Erweiterung in an sich bekannter Weise durch Leitschaufeln unterteilt sind. 2. :Mehrstufige Ze°ntrifugalfördermaschine nach Anspruch 1, diadurch gekennzeichnet, daß de Begrenzungswände der Umkehrkanäle an ihrem Austrittsende in. Merid.ianeben en liegen. 3. Mehrstufige Zentrifugalfördermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an keiner Stelle des Umkehrkanals das Verhältnis Krümmungsradius zu Breite kleiner als 1,5 : 1 ist. 4. Mehrstufige Zentrifugalfördcrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrkanäle an ihrem Austrittsende axial ausgebuchtet sind, um eine Einschnürung zu vermeiden. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 242 690, 251494, 261466; britische Patentschrift Nr. 460 489