DE1428106C - Verstellvorrichtung zum gemeinsamen Verstellen der Leitschaufeln der Axialstufen eines mehrstufigen Kreiselverdichters - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellvor- schnitt durch den Axialstufenbereich mit einer letzten richtung zum gemeinsamen Verstellen der Leitschau- Stufe ohne verstellbare Leitschaufeln,
fein eines mehrstufigen Kreiselverdichters mit wenig- Fig. 3 eine Betriebskennlinie,
stens einer nachgeschalteten Radialstufe für konstante F i g. 4 zwei Leistungsverbrauchskurven.
Betriebsdrehzahl. 5 Der Niederdruckteil 1 des Verdichters (Fig. 1) Verdichter mit konstanter Betriebsdrehzahl (eines besteht aus vier Axialstufen und der diesem nach-E-Antriebsmotors) sollen bei einer auch für ver- geschaltete Hochdruckteil 2 aus drei Radialstufen, hältnismäßig hohe Enddrücke nicht zu großen Alle Axial- und Radialstufen sind in einem gemein-Stufenzahl nicht nur einen hohen Gesamtwirkungs- samen Gehäuse 3 auf einer gemeinsamen Welle 4 zwigrad, sondern auch einen möglichst günstigen Lei- io sehen zwei Lagern 5, 6 angeordnet. Die letzte Radialstungsverbrauch bei Teillast, d. h. bei einer Förder- stufe hat einen zu den anderen beiden Radialstufen menge von z. B. 70% der normalen Vollast-Förder- und zu den Axialstufen entgegengesetzt gerichteten menge, haben. Eintritt, damit der Axialschub wenigstens teilweise Diese Aufgabe kann mit in allen Axialstufen ausgeglichen wird. Gegebenenfalls können noch mehr gleichmäßig verstellbaren Leitschaufeln nicht zufrie- 15 Radialstufen in diesem Sinne umgekehrt angeordnet denstellend gelöst werden, weil dabei nicht die sein, jedoch mit Ausnahme der ersten, deren Eintritt besonderen Charakteristiken der in verschiedenen aus strömungstechnischen Gründen zweckmäßig di-Druckbereichen arbeitenden Stufen berücksichtigt rekt dem Austritt der letzten Axialstufe gegenüberwerden. Das gilt auch bezüglich der bekannten Aus- Hegt.

führung eines kombinierten Axial-Radial-Verdich- 20 Zwischen je zwei benachbarten Radialstufen ist

ters, bei dem den gemeinsam und gleichmäßig ein Zwischenkühler angeordnet. Im vorliegenden

verstellbaren Axialstufen zum Ausgleich für die Falle sind es also insgesamt zwei Zwischenkühler, die

durch den Verstellmechanismus bedingte Verlange- zweckmäßig in an sich bekannter Weise symmetrisch

rung des Verdichters mindestens eine Radialstufe zu beiden Seiten des Verdichters untergebracht und

nachgeschaltet ist (schweizerische Patentschrift 25 deshalb aus dem Längsschnitt (Fig. 1) nicht ersicht-

330 258). lieh sind.

Stattdessen hat man auch schon die Leitschaufeln An den Leitschaufeln der Axialstufen greift ein der einzelnen Axial-Stufen in unterschiedlichem Verstellgestänge 7 an, und zwar, wie aus Fig. 2 Maße verstellt, und zwar mittels eines gemeinsamen ersichtlich, mittels eines Zwischenhebels 12 an der Betätigungsgestänges unter Verwendung verschieden 30 Einstellschaufel der Axialstufe 8. Es folgen die Zwilanger Zwischenhebel und im Sinne von Stufe zu schenhebel 13, 14, 15 der Axialstufen 9, 10, 11. Die Stufe abnehmender Verstellwinkel. Allerdings han- Zwischenhebel 12, 13, 14, 15 sind verschieden lang, delt es sich bei einer solchen bekannten Ausführung Der Zwischenhebel 12 der ersten Axialstufe 8 ist am nur um einen reinen Axialverdichter mit veränder- kürzesten und der Zwischenhebel jeder folgenden licher Drehzahl, von der die Verstellgröße abhängig 35 Axialstufe etwas länger. Auf diese Weise werden ist (deutsches Gebrauchsmuster 1 816 817). Bei an- die Leitschaufeln der Stufen 8, 9, 10, 11 alle gemeinderen, ebenfalls nur Axialstufen aufweisenden Ver- sam, jedoch um verschieden große Winkel verstellt, dichtem, bei denen die Leitschaufeln auch je nach Die Winkel nehmen von der Stufe 8 bis zur Stufe 11 Drehzahl mehr oder weniger in einem bestimmten ab. Die ungleichen Verstellwinkel wählt man zweck-Verhältnis zueinander gemeinsam verstellt werden, 40 mäßig so, daß eine verringerte Gesamtdrucksteigehandelt es sich um Maschinen mit in bezug auf die rung aller eingestellten Axialstufen auf die einzelnen Stufenzahl relativ geringen Druckverhältnissen, z. B. Stufen im Sinne einer stetig zunehmenden Einzelfür Flugzeugantriebsturbinen (USA.-Patentschriften drucksteigerung verteilt wird und daß bei einer Ge-2 932 440, 2 999 630). samtdrucksteigerung = 0 auch die Drucksteigerung

Um nun allen konstruktiven Bedingungen und 45 jeder einzelnen Stufe = 0 ist.

betrieblichen Verhältnissen eines mehrstufigen Krei- Mit einer solchen Einstellung werden die betrefselverdichters mit gemeinsam verstellbaren Leitschau- fenden Axialstufen unter Berücksichtigung ihrer ver-IeIn der Axialstufen und wenigstens einer nachgeschal- schiedenen Schaufellängen ganz oder doch weitteten Radialstufe gerade für eine konstante Betriebs- gehend abgeschaltet, so daß bei Teillasten das zu drehzahl in bestmöglicher Weise zu entsprechen, 50 verdichtende Medium durch diese Stufen im wesentbesteht die Erfindung darin, daß die zur Verbindung liehen ungehindert und mit einem im Vergleich zur der Leitschaufeln der einzelnen Axialstufen mit dem Dralleinstellung bei Radialstufen sehr geringen Leigemeinsamen Betätigungsgestänge dienenden, in an stungsaufwand hindurchströmen kann,
sich bekannter Weise ungleich langen Zwischenhebel Nach Fig. 2 ist übrigens hinter den Axialstufen8, derart bemessen sind, daß für jede verstellbare 55 9, 10, 11 mit verstellbaren Leitschaufeln noch eine Axialstufe bei deren vollkommener Abschaltung die Axialstufe 16 mit festen Leitschaufeln vorhanden.
Drucksteigerung wenigstens angenähert 0 ist. Die Betriebskennlinie α in Fig. 3 veranschaulicht

Als besonders vorteilhaft hat es sich gegebenen- den prozentualen Druckanstieg eines Kreiselverdichfalls erwiesen, nur einen Teil aller Axialstufcn mit ters in Abhängigkit von dem Ansaugvulumen. Davcrstellbaren Leitschaufeln in der angegebenen 60 zu demonstriert F i g. 4 die Überlegenheit eines Axial-Weise auszurüsten und zwischen diese und die nach- Radial-Verdichters mit Verstell-Leitschaufeln im geschaltete(n) Radialstufe(n) wenigstens eine Axial- Axialteil gemäß der Erfindung. Nach der Kurve b stufe mit festen Leitschaufeln einzuschalten. steigt der prozentuale Leistungsverbrauch eines ge-

Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausfüh- kühlten Radialverdichters (mit Dralleinstellung in den

lungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Es zeigt 65 ersten Stufen) im Bereich zwischen etwa 70% und

Fig. 1 einen Axial-Radial-Verdichtcr im Längs- HO¹Vo des normalen Ansaugvolumens bei Vollast

schnitt, (100%) an. Im Vergleich dazu gilt für denselben

l^;ig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Längs- Bereich die Kuve c des kombinierten Axial-Radial-

Verdichters. Dieser hat also einen kleineren Leistungsverbrauch, der mit abnehmendem Ansaugvolumen ansteigt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verstellvorrichtung zum gemeinsamen Verstellen der Leitschaufeln der Axialstufen eines mehrstufigen Kreiselverdichters für konstante Betriebsdrehzahl mit wenigstens einer nachgeschalteten Radialstufe, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbindung der Leitschaufeln der einzelnen Axialstufen (8, 9, 10, 11) dienenden, in an sich bekannter Weise ungleich langen Zwischenhebeln (12, 13, 14, 15) derart bemessen sind, daß für jede verstellbare Axialstufe (8, 9, 10, 11) bei deren vollkommener Abschaltung die Drucksteigerung wenigstens angenähert 0 ist.

2. Verstellvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialstufen wenigstens zum Teil mit verstellbaren Leitschaufeln versehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen