DE191169C

DE191169C -

Info

Publication number: DE191169C
Application number: DENDAT191169D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- jyi 191169 KLASSE 4-6 c. GRUPPE- jyi 191169 CLASS 4-6 c. GROUP

Luftgasventilator. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1905 ab.Air gas fan. Patented in the German Empire on February 26, 1905.

Es ist bekannt, doppelte Zentrifugalkompressoren von der Turbinenwelle einer Gasturbine direkt anzutreiben und durch diese Kompressoren Luft und Gas getrennt vorzukomprimieren. Jedoch beschränkt sich dieses Bekanntsein lediglich auf den Vorschlag, die Einrichtung in der angegebenen Weise einzurichten. Auf die näheren Erfordernisse, wie sie aus folgender Erörterung hervorgehen,It is known to double centrifugal compressors from the turbine shaft of a gas turbine to drive directly and to pre-compress air and gas separately by these compressors. However, this awareness is limited only to the suggestion that Set up the facility in the manner specified. On the more detailed requirements, as they emerge from the following discussion,

ίο ist man dabei nicht eingegangen.ίο one has not entered into it.

An Hochdruckventilatoren werden in Verbindung mit Gasturbinen besondere Anforderungen gestellt, die sich aus der Natur des Betriebs der Gasturbine ergeben. Zunächst müssen in der Regel beide Ventilatoren von der Gasturbine ihren Antrieb erhalten und sind demnach an dieselbe Tourenzahl gebunden. Ferner muß das Mischungsverhältnis ein verschiedenes sein,- je nach der Natur des Gases, d. h. bei reichen Gasen muß mehr Luft, bei armen Gasen weniger Luft im Verhältnis zum Gas zugeführt werden. Dem hierdurch gegebenen verschiedenen Lieferungsvermögen des Luftventilators und Gasventilators muß die Ausbildung der Ventilatoren entsprechen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im allgemeinen die gleichzeitige Kompression des bei atmosphärischem Druck zusammengebrachten Gemisches in einem gemeinsamen Ventilator wegen der damit verbundenen Gefahren unzulässig erscheint. Zunächst bringt die hohe Kompressionswärme, welche durch die Reibungswärme des Gemisches noch erhöht wird, das Gemisch leicht in die Nähe der Zündungstemperatur. Andererseits liegt die Gefahr vor, daß bei den geringen anzuwendenden Spielräumen eine Reibung zwischen den rotierenden und stillstehenden Teilen entsteht und durch die Reibungsfunken das Gemisch entzündet wird. Es entsteht deshalb die Aufgabe, die beiden Ventilatoren bei gleicher Umdrehungszahl so auszubilden, wie es das jeweilige Mischungsverhältnis bedingt.There are special requirements for high pressure fans in connection with gas turbines which arise from the nature of the operation of the gas turbine. First of all you have to Usually both fans get their drive from the gas turbine and are therefore bound to the same number of tours. Furthermore, the mixing ratio must be different be, - depending on the nature of the gas, d. H. with rich gases more air is required, with poor gases less air is supplied in relation to the gas. The different given by this Delivery capacity of the air fan and gas fan must be the training of the Fans. It should be noted that in general the simultaneous Compression of the mixture brought together at atmospheric pressure in a common fan because of the associated Appears to be inadmissible. First, it brings the high compression heat, which is caused by the frictional heat of the mixture is still increased, the mixture slightly approaches the ignition temperature. on the other hand there is a risk of friction between the rotating and stationary parts and the friction sparks that Mixture is ignited. There is therefore the task of the two fans with the same Train the number of revolutions as required by the respective mixing ratio.

Hierzu kommt nun noch ein erschwerender Umstand, welcher durch das verschiedene spezifische Gewicht gegeben ist. Wenn das Gas, wie es meist der Fall ist, leichter als die Luft ist, ergeben sich bei einer symmetrischen gleichmäßigen Durchbildung beider Ventilatoren verschiedene Kompressionsspannungen. Die Folge davon wäre eine totale Verschiebung des angestrebten richtigen Mischungsverhältnisses, da die höher komprimierte Luft in größerer Menge in den Mischungsraum überströmen würde als das geringer komprimierte Gas. Unter Umständen würde" sogar eine Mischung überhaupt unmöglich werden. Es entsteht deshalb die Aufgabe, das spezifische Gewicht in der Konstruktion der Ventilatoren zu berücksichtigen. Eine nähere rechnerische Untersuchung zeigt nun, daß es nötig ist, entweder dem Gasventilator bei derselben Umdrehungszahl eine größere Zahl Stufen zu geben oder den Gasventilatorrädern bei derselben Stufenzahl einen größeren Durchmesser zu geben oder ein kombiniertes System anzuwenden, d. h. dem Gasventilator sowohl eine größere Stufenzahl als auch größere Raddurchmesser zu geben. Bei den hier in Betracht kommenden Kompressionsdrucken ist die Hintereinanderschaltung einer größeren Zahl von Ventilatoren nötig.In addition there is an aggravating circumstance, which is caused by the different specific Weight is given. When the gas, as is usually the case, is lighter than the air result from a symmetrical, even formation of both fans different compression tensions. The consequence of this would be a total shift the desired correct mixing ratio, as the more highly compressed air would overflow in larger quantities into the mixing space than the less compressed Gas. Under certain circumstances, "even a mixture would become impossible at all. That is why the task arises, the specific Weight to be taken into account in the construction of the fans. A closer computational investigation now shows that it is necessary to either turn the gas fan at the same speed a larger number To give stages or to give the gas fan wheels a larger diameter with the same number of stages to give or use a combined system, d. H. the gas fan both to give a larger number of stages as well as larger wheel diameters. Considered here Coming compression pressures is the series connection of a larger number of Fans necessary.

Wenn das spezifische Gewicht nicht sehr ver-If the specific weight is not very

)1169) 1169

schieden ist, kann unter Umständen der verschiedene Raddurchmesser bei derselben Stufenzahl beider Ventilatoraggregate am bequemsten zum Ziele führen. Wenn dagegen das spezifische Gewicht sehr verschieden ist, dürfte die Ausbildung derselben Ventilatorgröße bei allen Ventilatoren derselben Aggregate, jedoch bei verschiedener Zahl der Ventilatoren beider Aggregate, konstruktiv empfehlenswert sein.is different, the different wheel diameters with the same number of steps may be possible the most convenient way to achieve the goal of both fan units. If, on the other hand, the specific Weight is very different, the formation of the same fan size is likely for all Fans of the same unit, but with a different number of fans for both Aggregates, constructively recommendable.

ίο Wenn noch Unterschiede verbleiben, müssen solche eventuell durch gleichzeitige verschiedene Ausbildung der Ventilatorraddurchmesser beseitigt werden. Wenn alsdann noch Unterschiede vorhanden sind, können . diese durch Abschlußorgane in den Saugröhren beider Ventilatoraggregate durch entsprechende Einstellung beseitigt werden.ίο If there are still differences, you have to such may be eliminated by simultaneously designing the fan wheel diameters differently will. If then there are still differences, can. these through closure organs in the suction tubes of both Fan units can be eliminated by making the appropriate setting.

Zum Zweck der Erzielung einer gedrängten Anordnung und einer einfachen Führung der Luft bzw. des Gases ist es zweckmäßig, die Ventilatoren beider Aggregate in bekannter Art einseitig auszubilden, d. h. die Flügel nur auf einer Seite der Ventilatorscheibe anzubringen. Das ist namentlich für Ventilatoren zweckmäßig, welche ein geringes Fördervolumen haben. Bei Ventilatoraggregaten dieser Konstruktion erscheint es nun zweckmäßig, die beiden Aggregate in ebenfalls bekannter Weise entgegengesetzt auszubilden, so daß der summarische Axialdruck des Luftventilatoraggregats durch den summarischen Axialdruck des Gasventilatoraggregats aufgehoben wird. Eine rechnerische Untersuchung zeigt, daß bei der verschiedenen Ausbildung beider Ventilator aggregate, sei es durch verschiedene Bemessung der Ventilatorraddurchmesser, sei es durch verschiedene Bemessung der Ventilatorzahl, sei es durch verschiedene Bemessung beider Größen, sowie es der Unterschied des spezifischen Gewichts erfordert, sich ein gleicher summarischer Axialdruck für beide Ventilatoraggregate ergibt. Die Ausbildung der Ventilatoraggregate, so wie oben beschrieben, hat demnach noch den sehr schätzenswerten Vorteil, daß sich bei symmetrischer, aber entgegengesetzter Durchbildung beider Aggregate, so wie oben beschrieben, eine völlige Ausbalancierung in axialer Richtung ergibt. Wie der Betrieb mit Dampfturbinen, Hochdruckventilatoren und Zentrifugalpumpen zeigt, ist dies für die Instandhaltung der Spurlager von allergrößtem Wert. Bei einer Ausbildung beider Aggregate so, daß sowohl dem unterschiedlichen spezifischen Gewicht als auch der axialen Druckausgleichung -Rechnung getragen wird, erscheint es zweckmäßig, die beiden letzten Ventilatoren beider Aggregate zu einem gemeinsamen Doppelventilator zu vereinigen, derart, daß das gemeinsame Ventilatorrad auf beiden Seiten mit Flügeln versehen wird. Alsdann wird durch dieses gemeinsame letzte Rad sowohl der Luft wie dem Gas die letzte Druckerhöhung gegeben. Die Vereinigung und Mischung beider erfolgt nun im gemeinsamen Druckraum des letzten gemeinsamen Ventilators.For the purpose of achieving a compact arrangement and easy guidance of the Air or the gas, it is useful, the fans of both units in a known Type of unilateral training, d. H. to attach the blades only on one side of the fan disc. This is particularly useful for fans that have a low delivery volume to have. In the case of fan units of this design, it now appears appropriate to to train the two units opposite in a known manner, so that the total axial pressure of the air fan unit by the total Axial pressure of the gas fan unit is canceled. A computational investigation shows that with the different training of both fan units, be it by different Dimensioning of the fan wheel diameter, be it by different dimensioning of the number of fans, be it by different ones Dimensioning of both sizes, as required by the difference in specific weight, this results in the same total axial pressure for both fan units. the Training of the fan units, as described above, therefore still has the very appreciable advantage that with symmetrical, but opposite formation both units, as described above, a complete balance in the axial direction results. Like operation with steam turbines, high pressure fans and centrifugal pumps shows, this is of the greatest value for the maintenance of the thrust bearings. If both units are designed as follows, that both the different specific gravity and the axial pressure equalization -In account is taken, it seems appropriate to use the last two fans of both To unite aggregates to a common double fan, so that the common fan wheel on both sides with Wings is provided. Then through this common last wheel both the air as given the last pressure increase to the gas. The union and mixture of both takes place now in the common pressure chamber of the last common fan.

Claims

Patent Claims:

1. Air gas fan, consisting of a multi-stage air ventilator and a multi-stage Gas fan, characterized in that both fans have different specific weights of the air and the gas at a different number of stages or different, respectively Wheel diameters or with different numbers of steps with different at the same time Dimensioning the wheel diameter are provided for the purpose of having the same final compression pressure in both fans and to achieve the desired correct mixing ratio.

2. Air gas fan according to claim 1, characterized in that the two the last wheels of both fans combined to form a double-sided bladed wheel so that the air and the gas are given the last pressure increase, whereupon the combination and mixing of both takes place in the common pressure space.

For this purpose ι sheet of drawings.