DE1935872C3

DE1935872C3 - Disc-shaped impeller of a turbomachine

Info

Publication number: DE1935872C3
Application number: DE19691935872
Authority: DE
Inventors: Herbert Prof. Dr.-Ing. 8000 Muenchen Bachl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-15
Filing date: 1969-07-15
Publication date: 1973-10-18
Also published as: DE1935872B2; DE1935872A1

Description

Der Gegenstand des Hauptpatents 1933 070 ist ein scheibenförmiges Laufrad einer Strömungsmaschine mit im mittleren Bereich überwiegend radial durchströmten Strömungskanälen mit auf verschiedenen Umfangslinien in den beiden Stirnseiten des Laufrades angeordneten Öffnungen der Strömungskanäle. wobei die äußeren Öffnungen derart gestaltet sind, daß eine vorwiegend tangentiale, in Drehrichtung des Laufrades weisende und eine wesentlich kleinere axiale Komponente der Relativströmung des Strömungsmittel:; erzielt wird, und wobei die inneren Öffnungen derart gestaltet sind, daß eine axi lic Komponente der Strömung erzielt wird, dabei sind inThe subject of the main patent 1933 070 is a disc-shaped impeller of a turbomachine with predominantly radial in the middle area through flow channels with on different circumferential lines in the two end faces of the The impeller arranged openings of the flow channels. the outer openings being so designed are that a predominantly tangential one pointing in the direction of rotation of the impeller and one essential smaller axial component of the relative flow of the fluid :; is achieved, and being the inner Openings are designed so that an axial component of the flow is achieved, are in

ίο radialer Richtung verlaufende Trennwände vorgesehen, die der Begrenzung der Breite des Strömungskanals dienen, wobei sich die Trennwände von der äußeren iCante der äußeren Öffnungen bis zur inneren Kante Jer inneren Öffnungen erstrecken und in ihrem mittleren Bereich eben oder leicht gekrümmt und im Bereich der Öffnungen an den beiden Stirnseiten des Laufrades derart in axialer Richtung gekrümmt sind, daß sowohl an den äußeren öffnungen als auch an den inneren Öffnungen die Richtung der Rclativströinung vorwiegend tangential ist, und wobei die Begrenzungswände, die die Strömungskanalhöhe begrerzen, von innen nach außen mit doppeltter Krümmung verlaufen, so daß die Tangente der Erzeugenden der Begrenzungswände an den Öffnungen axial und im mittleren Bereich des Laufrades im wesentlichen radial gerichtet ist. Es liegt die Aufgabe vor, mit Hilfe dieses Laufrades weitere Einsparungen an Material- und Platzbedarf zu erzielen. Diese Aufgabe wird bei einem Laufrad der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß im Laufrad mindestens zwei Reihen von Strömungskanälen derart angeordnet sind, daß die inneren Begrenzungswände der Schaufelkanälc der jeweils äußeren Reihe und die äußeren Hegrcnzungswände der jevveils inncron Reihe über einen erheblichen Teil ihrer radialen Erstreckung mit geringem Abstand voneinander verlaufen. Eine derartige Anordi .mg ist besonders interessant, wenn die unterschiedlichen Reihen von Strömungskanälen je einer Arbcits- und Kraftnaschine angehören, die miteinander — wie z. B. hei GasUtrbincnprozessen ■— im Verbund arbeilen. In diesem Fall ermöglicht es eine solche Anordnung einen Teil der durch den Entspannungsvorgang freigesetzten mechanischen Energie im gleichen Laufrad /um Teil in Verdichtungsenergie umzuwandeln, so daß über die Welle nur noch die verbleibende mecha.iische Energie übertragen wird.ίο dividing walls running in the radial direction are provided, which serve to limit the width of the flow channel, the partition walls from the outer iCante of the outer openings extend to the inner edge of the inner openings and into their middle area flat or slightly curved and in the area of the openings on the two end faces of the impeller are curved in the axial direction in such a way that both at the outer openings as well as at the inner openings the direction of the relative flow is predominantly tangential, and where the boundary walls, which limit the height of the flow channel, are doubled from the inside to the outside Curvature run so that the tangent of the generatrix of the boundary walls at the openings is directed axially and in the central region of the impeller substantially radially. It is the one Task to achieve further savings in material and space requirements with the help of this impeller. This object is achieved in the case of an impeller of the type specified at the outset in that the impeller at least two rows of flow channels are arranged such that the inner boundary walls the blade channel of the respective outer row and the outer limiting walls of the each inncron row over a considerable part of its radial extent with a small distance from each other get lost. Such an arrangement is special interesting when the different rows of flow channels each have a work machine and a power machine belong to each other - such. B. in gas infrastructure processes ■ - work in a network. In In this case, such an arrangement allows a part of the released by the relaxation process mechanical energy in the same impeller / to convert part into compression energy, see above that over the shaft only the remaining mechanical Energy is transferred.

Ausführungsbcispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and described below.

Fig. 1 ist eine Kombination von zwei parallelgeschaltetcn Entspannungs-Slrömungskanälen dargestellt; Fig. 1 is a combination of two connected in parallel Relief flow channels shown;

F i g. 2 zeigt eine Kombination von drei Reihen von Strömimgskanälen im gleichen Laufrad.F i g. Figure 2 shows a combination of three rows of flow channels in the same impeller.

Es ist eine Reihe Entspannungs-Strömungskanäle ri zwischen zwei Reihen Vcrdichtimgs-Slrömungskanälen b_v b., angeordnet. Die Gestaltung der radial übereinander angeordneten Reihen von Strömungskanälen ermöglicht es, die Begrenzungswände der Entspannungs-Strömungskanäle durch das Arbeitsmittel der dicht angrenzenden VcrdichUings-Strömungskanälc zu kühlen und über Kühlkaniilc in den Trennwänden der Entspannungs-Strönuingskunälc, die mit den benachbarten VerdiclHungs-Slrönumgskanälcn in Verbindung stehen, eine weitere Kühlung der Entspannungs-Strömungskanäle herbeizuführen.A row of expansion flow channels ri is arranged between two rows of compression flow channels b _v b . The design of the rows of flow channels arranged radially one above the other makes it possible to cool the boundary walls of the expansion flow channels by the working medium of the closely adjacent compression flow channels and via cooling channels in the partition walls of the expansion flow channels, which are connected to the adjacent compression channels to bring about further cooling of the expansion flow channels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Disc-shaped impeller of a turbomachine with predominantly radial flow channels in the middle area and with openings of the flow channels arranged on different circumferential lines in the two end faces of the impeller, the outer openings being designed in such a way that a predominantly tangential and one pointing in the direction of rotation of the impeller significantly smaller axial component of the relative flow of the fluid is achieved, and the inner openings are designed in such a way that an axial component of the flow is achieved Partition walls extend from the outer edge of the outer openings to the inner edge of the inner openings and are flat or slightly curved in their central area and are curved in the axial direction in the area of the openings on the two end faces of the impeller nd that both at the outer openings and at the inner openings the direction of the relative flow is predominantly tangential, and the boundary walls which limit the flow channel height extend from inside to outside with a double curvature, so that C'C is tangent of the generatrix Bcgrcnzungsvviuide at the openings is axially directed and in the central area of the impeller essentially radially, according to Patent 1933 070, characterized in that in the impeller at a radial distance from each other at least two rows of Süoniungskanäle («, b _v ft.,) Are arranged in such a way, that the inner boundary walls of the Schaufclkanäle of the outer row in each case and the outer boundary walls of the inner row in each case extend over a considerable part of their radial extent at a small distance from one another.

2. Disc-shaped impeller according to claim I, characterized in that at least one row of relaxation flow channels (a) between two rows of compression flow channels (b ,, b.) Is located.

3. Disc-shaped impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the partition walls of the relaxation Sirömungskanäle (a) are provided with cooling channels which are in communication _{with the adjacent compression flow channels (/) ,, ύ 2).}