DE1628232B2 - Centrifugal compressor - Google Patents

Centrifugal compressor

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DE1628232B2 DE19671628232 DE1628232A DE1628232B2 DE 1628232 B2 DE1628232 B2 DE 1628232B2 DE 19671628232 DE19671628232 DE 19671628232 DE 1628232 A DE1628232 A DE 1628232A DE 1628232 B2 DE1628232 B2 DE 1628232B2
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Description

3 43 4

stellt werden und nicht unabhängig von der Verstel- Ein um seine Längsachse drehbarer Drehstab 35A torsion bar 35 rotatable about its longitudinal axis

lung des Stellrings nochmals in einer konstanten Dros- dient dazu, mittels schwenkbaren Gelenkarmen 37The adjustment of the adjusting ring again in a constant throttling is used by means of pivotable articulated arms 37

sellage gehalten werden können. und 39 den Stellring 15 zu drehen. Der Drehstab 35sellage can be kept. and 39 to turn the adjusting ring 15. The torsion bar 35

An Hand von Zeichnungen wird ein Ausführungs- kann in bekannter Weise durch einen elektrischen,On the basis of drawings, an execution can in a known manner by an electrical,

beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt 5 pneumatischen oder hydraulischen Stellmotor betätigtExample of the invention explained in more detail. It shows 5 actuated pneumatic or hydraulic servomotors

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines werden, der auf eine der Verdichterlast entsprechen-F i g. 1 is a longitudinal section through part of a, which corresponds to the compressor load

Radialverdichters, den Betriebsgröße des Verdichters oder einer damit inCentrifugal compressor, the operating size of the compressor or one with it in

F i g. 2 eine Ansicht längs der Linie Π-2 der F i g. 1, Verbindung stehenden Einrichtung anspricht. WennF i g. FIG. 2 is a view taken along line Π-2 of FIG. 1, related facility responds. if

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Verstellvorrichtung der Verdichter z. B. in einer Kältemaschine verwendetF i g. 3 is a plan view of the adjusting device of the compressor z. B. used in a refrigeration machine

für die Vorleitschaufeln und die Drosselvorrichtung io wird, könnten die Verstellvorrichtungen auf die Tem-for the inlet guide vanes and the throttle device io, the adjustment devices could be set to the temperature

des Diffusors. peratur des abgeschreckten, die Maschine verlassen-of the diffuser. temperature of the quenched, leave the machine-

In einem Radialverdichter 1 bekannter Bauart wird den Wassers ansprechen, wobei diese Temperatur vonIn a radial compressor 1 of known design, the water will respond, this temperature of

das zu verdichtende Gas durch ein umlaufendes be- der Menge des Kältemittels abhängt, das von derthe gas to be compressed depends on the amount of refrigerant circulating by the

schaufeltes Laufrad axial angesaugt. Das Gas strömt Niederdruckseite zur Hochdruckseite der Maschinepadded impeller sucked in axially. The gas flows on the low pressure side to the high pressure side of the machine

aus dem Laufrad radial nach außen in einen Diffusor, 15 durch den Verdichter befördert wird. Wenn der Ver-from the impeller radially outward into a diffuser 15 is conveyed through the compressor. When the

der in die Schaufelaustrittskanten des Laufrads an- dichter dazu verwendet wird, Luft zu verdichten,which is used closer to the blade trailing edges of the impeller to compress air,

grenzt. Der Verdichter besitzt ein Gehäuse 2, in dem könnten die Verstellvorrichtungen auf die Umge-borders. The compressor has a housing 2 in which the adjustment devices could

der Einlauf 3 und der Diffusor 5 gebildet sind. Es ist bungstemperatur ansprechen, die ein Maß für diethe inlet 3 and the diffuser 5 are formed. It is exercise temperature which is a measure of that

nur ein Teil des an sich konventionellen Gehäuses ge- Luftdichte und die Menge der zu verdichtenden Luftonly part of the conventional housing is air tight and the amount of air to be compressed

zeigt. Im Gehäuse 2, zwischen dem Einlauf 3 und dem 20 darstellt.shows. In the housing 2, between the inlet 3 and the 20 represents.

Diffusor5, befindet sich ein Laufrad7, das an einer Wie in Fig.3 zu sehen ist, haben die Nockenbah-Welle 9 mittels einer Mutter 11 befestigt ist. Im Ein- nen 21 eine spezielle Gestalt. Die Nockenbahnen sind lauf befinden sich Vorleitschaufeln 13, die im Ge- so ausgelegt, daß durch Drehen des Stellrings 15 die häuse 2 drehbar gelagert sind und die zum Verändern Vorleitschaufeln aus ihrer ganz geöffneten Stellung in der Strömungsrichtung und des Durchsatzes dienen. 25 eine zu 60 °/o geschlossene Stellung gedreht werden, Ein Stellring 15 ist auf Kugeln 17 in einem stationären ohne daß die Diffusorströmung gedrosselt wird. Wenn Tragring 19 gelagert und kann somit in Umfangsrich- die Strömung stärker gedrosselt werden soll, als es der rung bewegt werden. Mehrere Nockenbahnen 21, die zu 60 °/o geschlossenen Stellung der Vorleitschaufeln gleichmäßig über dem Umfang des Stellrings 15 ver- entspricht, wird der Stellring 15 weitergedreht, woteilt sind, sind so angeordnet, daß sie mit Nockenstö- 30 durch gleichzeitig die Vorleitschaufeln 13 zwischen ßel 23 im Eingriff stehen. Die Nockenstößel 23 beste- der zu 60 % geschlossenen und einer zu 85 °/o gehen aus Rollen 25, die an Stangen 27 angebracht sind. schlossenen Stellung gedreht werden und die Drossel-Die Stangen 27 sind an einer Drosselvorrichtung 29 vorrichtung des Diffusors derart bewegt wird, daß die des Diffusors angebracht, so daß eine Drehung des Diffusorkapazität von 100 auf 5 % des Maximalbe-Stellrings 15 eine Axialbewegung der Drosselvorrich- 35 trags absinkt. Beim Weiterdrehen des Stellrings 15 tung 29 innerhalb des Diffusors 5 zur Folge hat (ge- bleibt die Drosselvorrichtung des Diffusors in der 5-%-strichelte Linien in Fig. 1), wobei diese Bewegung Stellung, während sich die Vorleitschaufeln 13 von mit der Form und der Größe der Nockenbahnen 21 der zu 85 °/o geschlossenen bis zur ganz geschlossenen übereinstimmt. Stellung bewegen. Durch diese Koppelung der Bewe-Diffuser5, there is an impeller7, which as can be seen in Fig.3, have the cam track shaft 9 is fastened by means of a nut 11. On the inside 21 a special shape. The cam tracks are Running are forward guide vanes 13, which are designed in such a way that by turning the adjusting ring 15 the housing 2 are rotatably mounted and the inlet guide vanes to change from their fully open position in serve the direction of flow and the throughput. 25 rotated to a 60 ° / o closed position, An adjusting ring 15 is on balls 17 in a stationary manner without the diffuser flow being throttled. if Support ring 19 mounted and can thus be throttled more in the circumferential direction than the flow tion can be moved. Several cam tracks 21, the 60% closed position of the guide vanes corresponds uniformly over the circumference of the adjusting ring 15, the adjusting ring 15 is rotated further are arranged so that they are with cam followers 30 by simultaneously the guide vanes 13 between ßel 23 are engaged. The cam followers 23 are best 60% closed and one 85% open of rollers 25 attached to rods 27. closed position and the throttle die Rods 27 are moved to a throttle device 29 device of the diffuser in such a way that the of the diffuser so that a rotation of the diffuser capacity from 100 to 5% of the maximum adjustment ring 15 an axial movement of the throttle device 35 decreases sluggishly. When turning the adjusting ring 15 device 29 within the diffuser 5 (the throttle device of the diffuser remains in the 5% dashed line Lines in Fig. 1), this movement position, while the inlet guide vanes 13 of with the shape and size of the cam tracks 21 from 85% closed to fully closed matches. Move position. Through this coupling of the motions

Arme31 der Vorleitschaufeln 13 sind durch Gelenk- 40 gung der Vorleitschaufeln und der Drosselvorrichtung arme 33 mit dem Stelking 15 verbunden, so daß eine des Diffusors wird die Förderleistung des Verdichters Drehung des Stellrings 15 eine Drehung der Vorleit- über den gesamten Bereich der möglichen Durchflußschaufeln 13 zur Folge hat. mengen maximal gemacht.Arms 31 of the inlet guide vanes 13 are formed by articulation of the inlet guide vanes and the throttle device arms 33 connected to the stalk 15 so that one of the diffuser is the delivery rate of the compressor Rotation of the adjusting ring 15 rotates the inlet guide over the entire range of possible flow blades 13 results. amounts made maximum.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Radialverdichter mit einem zwischen einem Einlaßkanal und einem Diffusorkanal angeordneten Laufrad, drehbar gelagerten Vorleitschaufeln zum Ändern des Strömungsmitteldurchsatzes, einer Drossel im Diffusorkanal zum Drosseln der Diffusorströmung und einer mechanischen Ver-Stellvorrichtung zum Verstellen der Vorleitschaufeln und der Drossel in voneinander abhängiger und vorgegebener Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (15, 17... 39) einen in Umfangsrichtung drehbaren, mechanisch mit den Vorleitschaufeln (13) gekoppelten Stellring (15) mit einer Nockenführung (21) enthält, in die ein Nockenhebel (23) zur axialen Verstellung der als ringförmiger Schieber (29) ausgebildeten Drossel eingreift.1. Centrifugal compressor with a disposed between an inlet channel and a diffuser channel Impeller, rotatably mounted inlet guide vanes to change the fluid flow rate, a throttle in the diffuser channel for throttling the diffuser flow and a mechanical adjusting device for adjusting the inlet guide vanes and the throttle in a dependent and predetermined sequence, characterized in that, that the adjusting device (15, 17 ... 39) is a rotatable in the circumferential direction, Adjusting ring (15) mechanically coupled to the inlet guide vanes (13) with a cam guide (21), in which a cam lever (23) for the axial adjustment of the ring-shaped slide (29) trained throttle engages. 2. Radialverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Verlauf der Nokkenführung (21) auf dem Stellring (15) der Drosselschieber (29) bei einem Verdrehen des Stellrings in Schließrichtung der Vorleitschaufeln (13) zunächst axial unverschiebbar gehalten, im Bereich zwischen einer zu 60 °/o bis zu einer zu 85 % geschlossenen Lage der Vorleitschaufeln (13) axial in den Diffusorkanal (5) bis zu einer Verringerung der Diffusorkapazität auf 5 % einschiebbar und anschließend bis zur geschlossenen Endlage der Vorleitschaufeln (13) wieder axial unverschiebbar geführt ist.2. Radial compressor according to claim 1, characterized in that through the course of the cam guide (21) on the adjusting ring (15) of the throttle slide (29) when the adjusting ring is turned initially held axially immovable in the closing direction of the inlet guide vanes (13), in the area between a position of the inlet guide vanes that is 60% to 85% closed (13) can be pushed axially into the diffuser channel (5) up to a reduction in the diffuser capacity to 5% and then axially immovable again up to the closed end position of the inlet guide vanes (13) is led. 3535 4040 Die Erfindung bezieht sich auf einen Radialverdichter mit einem zwischen einem Einlaßkanal und einem Diffusorkanal angeordneten Laufrad, drehbar gelagerten Vorleitschaufeln zum Ändern des Strömungsmitteldurchsatzes, einer Drossel im Diffusorkanal zum Drosseln der Diffusorströmung und einer mechanischen Verstellvorrichtung zum Verstellen der Vorleitschaufeln und der Drossel in voneinander abhängiger und vorgegebener Reihenfolge.The invention relates to a centrifugal compressor with a between an inlet port and impeller arranged in a diffuser channel, rotatably mounted inlet guide vanes for changing the flow rate of the fluid, a throttle in the diffuser channel for throttling the diffuser flow and a mechanical one Adjusting device for adjusting the inlet guide vanes and the throttle in a mutually dependent manner and given order. Bei bekannten Radialverdichtern dieser Art (britische Patentschrift 1006147, USA.-Patentschrift 289 919) ist die als' axial verschiebbarer Stellring ausgebildete mechanische Verstellvorrichtung einerT' · seits mit den Vorleitschaufeln über Hebel und andererseits mit der durch eine axial verschiebbare Ringwand des Diffusorkanais gebildeten Drossel über eine totgangbehaftete Anschlagverbindung gekoppelt, wodurch die Diffusordrossel während des ersten Teils der Verschiebung des Stellrings axial unverschiebbar in ihrer maximalen Öffnungslage gehalten und erst in einem zweiten Bereich, also wenn die Vorleitschaufeln bereits teilweise verschlossen sind, in Richtung einer Verengung des Diffusorkanais axial verschoben werden soll. Wegen der Totgangverbindung zwischen Verstellvorrichtung und Drossel kann es jedoch bei den bekannten Verdichtern zu Flatterbewegungen der Diffusordrossel kommen, und ferner gewährleistet die dabei erzielte kinematische Kopplung häufig nicht die für einen optimalen Verdichterbetrieb erforderliche Abstimung der Bewegungsabläufe von Diffusordrossel und Vorleitschaufeln. Außerdem muß der mechanische Stelltrieb zum Verschieben der Diffusordrossel erhebliche Stellkräfte aufbringen und daher schwerfällig und aufwendig und ohne die erwünschte Ansprechempfindlichkeit ausgebildet sein.In known centrifugal compressors of this type (British Patent Specification 1,006,147, USA. Patent 289 919) is as a 'axially displaceable adjusting ring formed mechanical adjusting a T' · hand with the inlet guide vanes via lever and the other hand to the group formed by an axially movable annular wall of the Diffusorkanais throttle Coupled via a dead-pass stop connection, whereby the diffuser throttle is held axially immovable in its maximum open position during the first part of the displacement of the adjusting ring and is only to be axially displaced in a second area, i.e. when the inlet guide vanes are already partially closed, in the direction of a narrowing of the diffuser channel . Because of the backlash connection between the adjustment device and the throttle, however, the known compressors can lead to fluttering movements of the diffuser throttle, and the kinematic coupling thus achieved often does not ensure the coordination of the motion sequences of the diffuser throttle and inlet guide vanes required for optimal compressor operation. In addition, the mechanical actuating drive for moving the diffuser throttle must apply considerable actuating forces and must therefore be cumbersome and complex and designed without the desired sensitivity. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Radialverdichter der eingangs erwähnten Art eine genauere Abstimmung der Stellbewegungen zu erreichen, als bei den bekannten Verdichtern mit totgangbehafteter Anschlagverbindung zwischen Stellring und Diffusordrossel möglich ist.In contrast, the invention is based on the object in a centrifugal compressor of the type mentioned at the beginning Way to achieve a more precise coordination of the adjusting movements than with the known compressors is possible with a dead-end stop connection between the adjusting ring and the diffuser throttle. Zu diesem Zweck ist der erfindungsgemäße Radialverdichter dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung einen in Umfangsrichtung drehbaren, mechanisch mit den Vorleitschaufeln gekoppelten Stellring mit einer Nockenführung enthält, in die ein Nokkenhebel zur axialen Verstellung der als ringförmiger Schieber ausgebildeten Drossel eingreift.For this purpose, the radial compressor according to the invention is characterized in that the adjusting device an adjusting ring that can be rotated in the circumferential direction and is mechanically coupled to the inlet guide vanes with a cam guide, in which a cam lever for the axial adjustment of the ring-shaped Engages the slide formed throttle. Bei dem erfindungsgemäßen Radialverdichter be-, wirkt die zwischen dem umfangsmäßig drehbaren Stellring und der Diffusordrossel vorgesehene Nokkenführung zum einen eine zwangsweise Kopplung der Drossel an den Stellring, so daß unerwünschte Flatterbewegungen der Drossel, wie sie bei den bekannten Verdichtern mit Anschlagverbindung vorkommen können, verhindert werden, und zum anderen läßt sich durch geeignete Wahl des Verlaufs der Nockenführung in einfachster Weise eine irgenderwünschte kinematische Abstimmung zwischen der Drehbewegung der Vorleitschaufeln und der Verschiebung der Drossel im Diffusorkanal erhalten, so daß eine optimale Regelung des Verdichters über den gesamten Verstellbereich möglich ist. Durch die Ausbildung der Drossel als ringförmiger Schieber werden ferner unerwünscht hohe Belastungen von der mechanischen Verbindung zwischen Stellring und Drossel ferngehalten und zum Schließen des Drosselschiebers sind nur verhältnismäßig geringe Stellkräfte erforderlich, was eine feinfühlige Steuerung und leichte Ausbildung des mechanischen Stelltriebs und eine äußerst präzise Abstimmung der Stellbewegungen gestattet.In the case of the radial compressor according to the invention, the effect between the circumferentially rotatable Adjusting ring and the cam guide provided for the diffuser throttle on the one hand, a forced coupling the throttle to the adjusting ring, so that undesirable fluttering movements of the throttle, as is the case with the known Compressors with a stop connection can occur, be prevented, and on the other hand any desired cam guide can be created in the simplest possible way by suitable selection of the course of the cam guide kinematic coordination between the rotary movement of the guide vanes and the displacement get the throttle in the diffuser channel, so that an optimal control of the compressor over the entire adjustment range is possible. By designing the throttle as an annular slide furthermore, undesirably high loads from the mechanical connection between the adjusting ring and the throttle kept away and only relatively low actuating forces are required to close the throttle slide, what a sensitive control and easy training of the mechanical actuator and an extremely precise coordination of the actuating movements permitted. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich eine besonders zweckmäßige Abstimmung der Bewegungsabläufe von Vorleitschaufeln und Drosselschieber dadurch, daß durch den Verlauf der Nockenführung auf dem Stellring der Drosselschieber bei einem Verdrehen des Stellrings in Schließrichtung der Vorleitschaufeln zunächst axial unverschiebbar gehalten, im Bereich zwischen einer zu 60 % bis zu einer zu 85 % geschlossenen "Lage der Vorleitschaufeln axial in den Diffusorkanal bis zu einer Verringerung der Diffusorkapazität auf 5 % einschiebbar und anschließend bis zur geschlossenen Endlage der Vorleitschaufeln wieder axial unverschiebbar geführt ist; dies hat insbesondere den Vorteil, daß die Drossel bereits vor Erreichen der vollen Schließlage der Vorleitschaufeln in die maximale Drosselstellung gelangt und in dieser Stellung bis zur vollen Schließlage der Vorleitschaufeln gehalten wird, wie dies für eine günstige Regelung des Verdichters erwünscht ist, wogegen bei den bekannten Verdichtern mit totgangbehafteter Anschlagverbindung die Drosseln notwendigerweise über den gesamten letzten Abschnitt des Stellbereichs bis zur vollen Schließstellung der Vorleitschaufeln stetig fortschreitend züge-In a further advantageous embodiment of the invention, there is a particularly expedient coordination the movement sequences of inlet guide vanes and throttle valve in that through the course the cam guide on the adjusting ring of the throttle slide when turning the adjusting ring in Closing direction of the guide vanes initially held axially immovable, in the area between one up to 60% up to an 85% closed position of the Pre-guide vanes can be pushed axially into the diffuser channel until the diffuser capacity is reduced to 5% and then axially immovable again up to the closed end position of the inlet guide vanes is led; this has the particular advantage that the throttle is opened before full The closed position of the guide vanes reaches the maximum throttle position and in this position up to fully closed position of the guide vanes is kept, as is the case for a favorable control of the compressor is desirable, whereas in the known compressors with backlash abutment connection the Throttling necessarily over the entire last section of the setting range up to the fully closed position of the inlet guide vanes steadily progressing
DE19671628232 1966-09-06 1967-09-06 Centrifugal compressor Expired DE1628232C (en)

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US577447A US3362625A (en) 1966-09-06 1966-09-06 Centrifugal gas compressor
US57744766 1966-09-06
DEC0043289 1967-09-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1628232A1 DE1628232A1 (en) 1971-08-05
DE1628232B2 true DE1628232B2 (en) 1972-10-26
DE1628232C DE1628232C (en) 1973-05-17

Family

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3613857A1 (en) * 1986-04-24 1987-10-29 Kuehnle Kopp Kausch Ag AXIAL SWIRL CONTROLLER FOR EXHAUST GAS TURBOCHARGER FOR COMBUSTION ENGINES
DE4002548A1 (en) * 1990-01-29 1991-08-08 Kuehnle Kopp Kausch Ag Axial swirl flow control for large vol axial. flow compressor - has guide vane rotary axis dividing vanes in specified ratio in transition region

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Publication number Publication date
GB1190796A (en) 1970-05-06
US3362625A (en) 1968-01-09
NL6712176A (en) 1968-03-07
DE1628232A1 (en) 1971-08-05
JPS5010001B1 (en) 1975-04-17
FR1549304A (en) 1968-12-13

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