DE1503270A1 - Einlaufgehaeuse fuer Stroemungsmaschinen - Google Patents

Description

• Einlaggehäuge für StröpungLMaschinen Die brfindung bezieht sich auf ein Einlaufgehäuse für Strömungsmaschinen mit quer.zur Maschinenachse eintretendem Volumenstrom.
• 1)as Einlaufgehäuee für Strömungemaschinen ist im einfachsten Pall eine gleichacheig zur Volle der Strftungemaschine angeordnete Einlaufdüse oder ein Einlaufrohr. Bei Strömungsmaschinen radialer Bauart wird die Strömung nach dem Passieren des Einlaufgehäuses von der parallel zur Maschinenaohse verlaufenden axialen Richtung in eine radiale Richtung während des Durchgangs durch das Schaufelrad der Maschine umgelenkt. Bei Strömungemaschinen axialer Bauart hingegen bleibt die Strömungsrichtung auch beim Durohgang durch das Sehaufelrad Im wesentlichen parallel zur Maschinenachse. In vielen Anwendungefällen läßt es sich -ledoch - inebenondere zur Erzielung kurzer Baulängen - 4)

  nicht veirneidenp daß die Zui3trömung auf der gxülmc-fflLte

  eine von de.-p zur Maculiinentehse igtark abileichende Richtung erhalten inii.3 und der Volumenstrom quer zur Maschinenachee in das Linlaufgehäuße eintritt. Mar. kann zwar hierfür einfache Einlaurkrümmer verwenden, jedoch treten in diesen sogenannte Sekundärströmungen und unter Umständen auch Strömungeablösungen auf, die zu ungleichen Beaufschlagungen des Schaufelradee und damit zu erheblichen itrömungsveclue*Üen führene Um diese Nachteile züi vermeiden undum ferner die Herstellungekoeten für ein i#inlaufgehäuse niedrig zu halten, wird gemäß der Erfindung von der an sich bekannten Tatsache Gebrauch gemacht, daß Strömungaumlenkungen unter Beschleunigung mit nur geringen Verlusten verbunden sind, während Umlenkungen bei gleichbleibender oder verzfirter Geschwindigkeit zu größeren Verlusten führen. Der Strömungsquerschnitt des erfindungegemäßen Einlaufgehäusee wird vom Eintritt zunächst etwas vergrößert und danach im Bereich von Leitschaufeln, die zur Strömungsumlenkung dienen, so weit verkleinert, daß sowohl die Richtung als auch die Geachwindigkeit der Strömung überall am Schaufelradeintritt möglichst vergleichinäßigt wird. jomit entstehen keine nennenswerten zusätzlichen Verluste durch flie Ein.gtrömung quer zur Mast!hinctaelien.

  Bei der erfli-,dungegemüßen Autibildung deu EJiilaufgebilunen

  nill, ke",-,elniiiii.liflijrmJgoi# Gehäusewandbegrenzung Im Bereich

  der Leilfichaufelri wird nIclit nur der GeliäusequerochnItt,

  nci!derii aueli Dein Lagerabot.und zum "cliatil(!lrad erheblich

  verminderl , ro daß der ]juroJimenner der MauchInenwelle

  rolittli klein bleiben kann.

  und Welterbildungen der Er-

  fIndung tAnd nachutehend nii-Hand von zwei In der

  Zeinlinung dargeutellten Aut3f'Uliruiig13beJiipielen iililiflr erläu-

  Fig. 1 eine zweiflutige Strömungsmanchine radialer

  Bauart mit dem erfindungsgemäßen Einetröm-

  1,-pliäuse, Schnitt 1 1 von Fig. 2,

  Fig. 2 den Schnitt 11 Il von ?lg. 10

  #Fig'. 3 aln zweitee Ausführ-Ungebelepiel eine Strö-

  mungemaschine exialer Bew#mt mIt dem er-

  findungegemäßen Einetröngehäuen, Schnitt

  Ill 111 von Pig. 4,

  Figz 4 den Schnitt IV IV von Fig. 3,

  Fig. 5 ein Sofiaubild mit der Druckhöhe und der an der Xaschinenwelle gemessenen Wellenleistung in Abhängigkeit vom Volumenstrom für das erfindungegemäße Einlaufgehäus0 im Vergleich mit zwei weiter upten beschriebenen Aueführungen. Die zweiflutige Strömungsmaachine nach den Piguren 1 und 2 eathält in ihrem apiralförmigen Gehäuse 1 ein In Pig. 2 erkennbares, auf der Masahinenwelle 2 sitzenden Laufraü 3 mit laufradochaufeln 4. Diesem wird die rechtwiiGclig zur Maschinenw.elle 2 ankommende, durch einen Pfeil V angedeutete Strömung über das Einlaufgehäuse 5 zuraführt. Das Gehäuse 1 weist eine koaxial zur Maschinenwelle 2 liegende EinlaufdUse 6 aufg welche mit der Stirnwand 7 verbunden ist. Diese Stirnwand ist außen mit dem hufeisenförmigen Mantel 8 des Einlaufgehäuees versehen; parallel zu ihr, senkrecht zur Maachinenachse, ist die Stirnwand 9 des Einlaufgehäuses angeordnet. Erfindungagemäß erweitert sich der Querschnitt den Einlaufgehäusee von der rechteckförmigen Einlaßöffnung 10 in der mit 11 bezeichneten Zone. Diene Zone reieht bin zum Bereich der radial gerichteten Leitschaufeln a. b, e, d und e, die zur Umlenkting der Strömung in die radiale Eiy# -.,L-.'rtiBrichturig dienen. Die Leitechaufeln a - 9 sitzen Im .-3c.-reich des kegeletumpfförmigen Gehäuseabschnitte 12. Dur.,ii den kegelförmigen Gehäuseabachnitt 12 wird im Berei.-h der Leitschaufeln dia Strömung erheblich beschleunigt. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Eirlaufgehäuses wird im äußeren Teil den kegelatumpfförtnigen Gehäuseabschnitts 12 dea Lager untergebracht. Eir solches Lager ist in Pig. 2 bei 13 ' *deutet. Hieram durch ergibt sich die Möglichkeit» daß bei aweiflutigen Strimungsmaachinen der dar,-,eetellt" »diglen Bauart oder bei aaugaeitig von augen anzutreibenden Schaufelrädern axialer Bauart wie bei naoWolgend beschriebenem Ausführungsbeispiel die Lagerabetände zumg Schaufelrad und damit die für die Festigkeit erforderlichen Wellendurihmesser klein bleiben können.
• Die in den Fig. 3 und 4 als zweites AusfUhrungsbeiepiel dar,v-estellte Strömungsmaschine hat ein axial durchstrimtes Laufrad 20. Ihr Einlaufgehäuee weist ähnlich der beim ersten AusfUhrungebeispiel verwendeten Einlaufdüse 6 eine an die Stirnseite 21 den Gehäunen angesetzte Einlaufdüse 22 auf. Beim dargestellten Ausführungebeispiel sitzt das Laufrad in der Nähe den Lagern 26, das zusammen mit einem zweiten Lager 27 auf einer gemeinsamen am kegelförmigen Gehäuseabochnitt 24 sich abetützenden Konsolträger 28 befestigt ist.
• In Figur 5 sind experimentelle Ergebnisse an einem Radialventilator dargestellt. Die ausgezogenen Linien sind Meßwerte bei achsparalleler Llnetrömungerichtung, d.h. bei gUnatigeten Bedingung-en. Im Vergleich hierzu sind mit den geatrichelten Linien 31 bäw. 32 die Druckhöhe bzw. Wellenleietung*in gkeit von Volumenstrom für denselben Ventilator mit dem erfindungegemäßen Einlaufgehäuse dargestellt, bei volcheag wie oben dargelegt wurde, der Volumenetrom rechtwinklig zur Maschinenachse eintritt. Man erkennt eine nur geringfügige AbnahmeAF der Druckhöhe bzw. Zunahme der Wellenleistung des Sohaufelrades gegenüber dem idealen Fall (ausgezogene Linien).
• In Pig. 5 bedeuten Topt bzw. Vopt die Optimalverte beim Höchetwirkungegrad. Die erhebliche Abnahme der Druckhöhe bei Verwendung eines EinlaufkrUmmere bzw. einfachen Einlaufgehäuses wird an dem Verlauf der etrioh-punktierten Linie veranschaulicht. Da sich die Wellenleiatung hierbei nicht im gleichen NUe wie die Druckhöhe vermindert, so Ist dieger Pall der unglinatigen Einlautetrömung mit einer beträchtlichen wirkungegradebnahme verbunden.

Claims (1)

1. A N S F R U 0 H B Einlaufgehäuse fUr eine Strömungsmaschine mit quer zur Maschinenachee eintretendem Volumenstrom, dadurch gekennzeichneti daß das Einlaufgehäuse (5) von der Eintrittestelle (10) bin züm Bereich von zur Umlenkung der Strömung In die radiale Einwärterichtung dienenden Umlenkechaufeln (ag b. or dv e) im Querschnitt zunehmend vergrößert int, im Bereich dieser Umlerikachaufeln jedoch mit zunehmender Annäherung an die EinlaufdUne ( 6) am Laufrads eintritt sich erheblioh verk16inernde Queraohnitte aufweist. 2. Einlaufgehäuse nach Anapruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß en einen zur Maschlnenaohne koaxialeng kogeletumpftdraigeng mit der idollen Kegelepitze gegen die Naschine gerichteten Ge- häuseabschnitt (12) enthält, der die radieletehenden Umlenkschaufeln (a bis e) trägt. Einlaufgehäuse-nach Anspruch 2, daduroh gekenn. zeichnet, daß eines der Laufradlager (13) in dem vom kegelförmigen Gehäuseabschnitt (12) umachlooaenen Raum untergebraoht Ist.