DE19514707A1 - Vorleiteinrichtung für Radialverdichter - Google Patents
Vorleiteinrichtung für RadialverdichterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorleiteinrichtung für Radialverdichter
nach der im Oberbegriff von Anspruch 1
näher definierten Art.
Vorleiteinrichtungen vor Radialverdichtern werden bekanntermaßen
dann eingesetzt, wenn Anpassung der Anlagen
an wechselnde Betriebsbedingungen erforderlich
wird. Dabei gibt des Vorleiteinrichtungen mit festen
oder beweglichen Leitgittern, wobei letztere vorzugsweise
dann verwendet werden, wenn Fördermenge, Druckverhältnis,
Dichte des Fördermediums oder Ansaugtemperatur
während des Betriebes eines Radialverdichters
starken Schwankungen unterworfen sind. Durch positive
(Mitdrall) oder negative (Gegendrall) Winkelanstellung
beweglicher Vorleitschaufeln vor der Eintrittskante
eines Verdichterlaufrades kann dadurch ein Radialverdichter
entsprechend den temporär vorliegenden
Betriebsverhältnissen optimal nachgeregelt, sein auf
einen Dauerbetrieb in mehreren Arbeitspunkten bezogener
Gesamtwirkungsgrad verbessert und dadurch Einsparungen
im Verbrauch erforderlicher Antriebsenergie erzielt werden.
Gegenüber einem ungeregelten Verdichter kann eine
geregelte Ausführung überdies in anderen Abmessungen
ausgelegt werden, so daß auf serienmäßig lieferbare,
aber in eher benachbarten Lieferkennfeldern arbeitende
Aggregate zurückgegriffen werden kann, wenn diese
aufgrund hoher Produktionsstückzahlen preisgünstig bezogen
werden können.
So stehen also Einsparungen im Energieverbrauch, aber
für den aufgerüsteten Radialverdichter Investitionskosten
für die Vorleiteinrichtung sowie Einstellungs-,
Wartungs- und Instandhaltungsmehrkosten den dagegen
permanent ausfallenden Mehrbetriebskosten einer nicht
vorleitschaufelgeregelten Anlage gegenüber, welche
durch erhöhten Verbrauch aufgrund fehlender Regelung
und Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse
verursacht werden.
Unter anderem um dieses Kostenverhältnis zwischen Anfangsinvestition
und Betriebskostenvorteil zu verbessern,
wird in einer Anmeldeschrift DE-P 43 07 098.1-13
ein Radialverdichter für den Aufladebetrieb eines Verbrennungsmotors
beschrieben, bei dem - gegenüber der
Verwendung verstellbarer Vorleitschaufeln - eine Vorleitvorrichtung
mit einem ersten, axial ins Verdichterlaufrad
führenden Hauptkanal und einem zweiten, dagegen
radial ins Verdichterlaufrad führenden Nebenkanal vorgesehen
ist. Diese spezielle Anordnung der Ansaugkanäle
vor dem Verdichterlaufrad wirkt dadurch vordrallerzeugend,
daß dem drallfrei und axial eintretenden Gashauptstrom
vor dem Eintritt ins Laufrad ein drallbehaftet
und radial eintretender Gasnebenstrom überlagert wird.
Dabei stellt dieses, aufgrund geringeren Aufwandes kostengünstigere
Ausführung gegenüber Vorleiteinrichtungen
einerseits mit festen, andererseits mit beweglichen Leitgittern
in ihrer Wirkung eine Mischform dar, da aufgrund
vorgewählter Kanalquerschnitte sich in Betriebszuständen
niedriger Förderleistung keine, in Betriebszuständen
höherer Förderleistung hingegen ansteigende Änderung
der Anströmrichtung ins Verdichterlaufrad einstellt.
Eine äußere Regelung oder eine Anpassung an temporär
vorkommende, außergewöhnliche Betriebszustände ist mit
dieser Bauart nicht möglich und auch nicht vorgesehen.
Sie dient vielmehr hier dem Zweck, im Fahrzeugbetrieb
bei einem aufgeladenen Verbrennungsmotor dem Verdichterlaufrad
eine andere Drehzahl und damit ein verbessertes
Nachlauf- und Ansprechverhalten zu verleihen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsbereich
dieser gegenüber vorleitschaufelgeregelten
Systemen kostengünstigeren, aber weniger leistungsfähigen
Vorleiteinrichtung aus DE-P 43 07 098.1-13 zu verbreitern
sowie thermodynamische Nachteile, die sich aus
der Beschreibung des in der Schrift genannten speziellen
Ausführungsbeispiels ergeben, durch konstruktive Änderungsansätze
zu beheben.
Dabei soll insbesondere Wert gelegt werden auf eine möglichst
kontinuierlich wirkende Anpassung an alle vorkommenden
Betriebszustände, so daß zunächst die günstigen
und betriebskostensenkenden Eigenschaften eines vorleitschaufelgeregelten
Systems sicher erreicht oder sogar
übertroffen werden - derartige Vorleitschaufeleinrichtungen haben
nämlich den Nachteil, daß bei zunehmender Anstellung
beweglicher Vorleitschaufeln die Eintrittsquerschnitte
mit verringert und Stoß- und Abreißverluste der Strömung
vor oder nach der Beschaufelung verursacht werden,
so daß nur bestimmte Verstellwinkel und damit beschränkte
Regelmöglichkeiten gegeben sind.
Auch soll die Grundkonzeption der mit der erfindungsgemäß
verbesserten Vorleiteinrichtung ausgerüsteten Strömungsmaschine
von bereits auf dem Markt befindlichen und
in größerer Serie hergestellten Baumustern möglichst wenig
abweichen, wobei günstigstenfalls mit einer einzigen,
ausgeführten Vorleiteinrichtung auch verschiedene,
in benachbarten oder einander überdeckenden Lieferkennfeldern
arbeitende Radialverdichter nachgerüstet, im
Wirkungsgradverhalten - bezogen auf einen Dauerbetrieb
in mehreren Arbeitspunkten - verbessert und dadurch Kosteneinsparungen
realisiert werden können.
Schließlich sollen Herstellungsprozeß und Ausführungsart
der verbesserten Vorleiteinrichtung vereinfacht und
mit einer für wirtschaftlichere Produktion vorteilhaften
Einschränkung der Teile- und Formenvielfalt verbunden
werden.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch die in den
kennzeichnenden Teilen der Ansprüche - besonders durch
diejenigen von Anspruch 1 - genannten Merkmale vorteilhaft
gelöst.
Dadurch, daß gegenüber dem bekannten System aus der Anmeldeschrift
DE-P 43 07 098.1-13, das mit Festquerschnitten
der Kanäle in der Vorleiteinrichtung arbeitet,
durch Vorsehen regelbarer Ventile die Querschnitte der
Kanäle verändert und somit der durch die Zusammenführung
von Axial- und Radialkomponente der Saugströmung geregelte
Vordrall vor dem Verdichterlaufrad stufenlos verändert
werden kann, ergibt sich - bei gleichzeitig preisgünstigerer
und erschütterungsunempfindlicherer Gestaltung
gegenüber einem Vorleitgitter - eine verbesserte
Anpassung der Vorleitströmung, wie diese sonst nur von
leitschaufelgeregelten Anlagen und auch hier nur beim
Betrieb mit wenig geschlossenen Verstellschaufeln bekannt
ist. Natürlich müssen die vorzusehenden Ventile verlustarm
und besonders strömungsgünstig gestaltet sein, wofür
sich Kugel-, kegel-, bomben- oder auch rohrförmige, axial
gegen einen Ventilsitz verschiebbare Verschlußkörper eignen,
wie diese aus zahlreichen früheren Veröffentlichungen
bereits bekannt geworden sind. Eine Erweiterung
der Saugkanäle stromauf der Ventile ist dabei ratsam,
will man verlustfreie An- und Abströmung ermöglichen.
Dadurch, daß gegenüber dem aus der obengenannten Anmeldeschrift
bekannte System die Vorleitkanäle nicht
im Verdichtergehäuse selbst, sondern räumlich und stofflich
von diesem abgetrennt und in einiger Entfernung
vor diesem angeordnet sind, wird erreicht, daß vom druckseitigen
Radialkanal des Verdichters eine Wärmeübertragung
auf das durch die Vorleiteinrichtung geführte Medium
nicht stattfindet. Da die Vorleiteinrichtung mit
ihrem zusätzlichen Radialkanal gegenüber einer leitschaufelgeregelten
Ausführung eine sehr große Oberfläche
besitzt, ist dies eine wichtige Voraussetzung für einen
wirkungsgradverbessernden und thermodynamisch günstigeren
Betrieb. Zudem wird durch Abkoppelung der Vorleiteinrichtungen
mit ihren axialen und radialen Leitkanälen
vom druckseitigen Verdichtergehäuse der Radialverdichter
in seiner ursprünglichen Einheit und Gestalt
unverändert weiterverwendbar, so daß sowohl bei Nachrüstung
einer vorhandenen als auch bei Konzeption einer
neuen Anlage auf serienmäßig lieferbare Verdichter
zurückgegriffen werden kann. So müssen - gegenüber dem
obengenannten, früheren Ausführungsbeispiel - zur Aufrüstung
eines Radialverdichters keine grundsätzlich erweiterten
und auf die Spaltmaße zwischen Laufrad und Radialkanälen
nachtolerierten Doppelspiralgehäuse hergestellt
und im Austausch zum druckseitigen Radialkanal
verbaut werden, wodurch auch das Gewicht eines zum Beispiel
fliegend auf seinem Druckstutzen aufmontierten
Radialverdichters unverändert verbleibt und Schwingungsschäden
durch elastische Abkopplung von Verdichter
selbst und Vorleiteinrichtung vermieden werden können.
Sehr preiswert und mechanisch weit zuverlässiger
wird die erfindungsgemäße und mit Vordrallkanälen versehene
Vorleiteinrichtung dann, wenn sie in einem aus
thermoplastischem oder faserverstärktem kaltaushärtenden
Kunststoff hergestellten separaten Gehäuse integriert oder
andererseits im Gehäuse eines üblicherweise einem Radialverdichter
vorgeschalteten Ansaugfilters angeordnet
wird. Wegen der im Vergleich zu einer leitschaufelverstellbaren
Vorleitvorrichtung sehr hohen Drallerzeugung
kann ein solches Gehäuse oder ein solcherart erweiterter
Ansaugfilter auch weiter vom Verdichter entfernt
angeordnet werden, wenn als Verbindung zwischen
Saugstutzen des Verdichters und Druckstutzen der Leiteinrichtung
ein einfaches, nicht sehr gekrümmtes Rohr
mit glatter Innenwand verwendet wird. Sind Ein- und Austrittsquerschnitt
dieser Rohrleitung unterschiedlich, aber
mit gleichmäßigen Übergängen gewählt, so kann die
Drallwirkung am Austrittsquerschnitt in einem festen
Verhältnis zusätzlich verändert werden. Zum Beispiel
ergibt eine Verengung des Rohres zum Verdichter hin
eine Erhöhung des Vordralles im Austrittsquerschnitt,
während eine Erweiterung vordrallvermindernd wirkt. So
kann die maximale Drallwirkung einer derartigen Vorleiteinrichtung
drosselfrei zusätzlich verändert werden, je
nachdem ob eine kundenorientierte Anpassung an listenmäßig
lieferbare Aggregate dieses erfordert.
Durch Verwendung zweier entgegengesetzt gewundener,
wahlweise zuschaltbarer getrennter Gasnebenkanäle, die
in einem oder mehreren separaten Gehäusen den Gashauptkanal
umgebend in einer oder mehreren Ebenen hintereinander
angeordnet oder auf ähnliche Weise im Ansaugfiltergehäuse
integriert sind, kann wahlweise sowohl Mitdrall
als auch Gegendrall erzeugt werden, je nachdem ob eine
optimale Anpassung einer solcherart geregelten Anlage an
temporär einsetzende Schwankungen der Fördermenge, des
Druckverhältnisses, der Dichte des Fördermediums oder
dessen Ansaugtemperatur dies erfordert. Dabei entstehen
keine Stoß- und Abreißverluste in der Saugströmung durch
eine zusätzliche Leitbeschaufelung.
Selbstverständlich ist - ebenso wie es bei verstellbaren
Vorleitgittern der Fall ist - sowohl drallfreie
Anströmung des Radialverdichters als auch drallbehaftete
Anströmung jederzeit einstellbar, je nachdem ob allein die
Regelvorrichtung des Axialkanals, beide zugleich,
nämlich die des Axial- und der Radialkanäle, oder nur
diejenige der Radialkanäle in der erfindungsgemäßen
Vorleiteinrichtung geöffnet werden. Eine zusätzliche Drosselung
der Saugströmung durch kontinuierliches Verschließen
aller Vorleitkanäle oder - wenn entgegengesetzt gewunden
ausgeführte Radialkanäle in der Vorrichtung vorgesehen
sind - durch Gegeneinanderlauf unterschiedlich
drallgerichteter Vorleitströme ist möglich.
Weitere Vorteile, die äußerliche Ausführung, die Anordnung
und die Regelung der Vorrichtung betreffend, ergeben
sich aus dem kennzeichnenden Teil der Nebenansprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorleiteinrichtung, bei der ein Gashaupt-
und ein Gasnebenkanal in einem separaten Einzelgehäuse
angeordnet sind;
Fig. 2 eine Vorleiteinrichtung, bei der ein Gashaupt-
und ein Gasnebenkanal in einem Filtergehäuse angeordnet
sind und eine Regelung mit Ventilen,
welche die freien Querschnitte der Gaskanäle
steuern, vorgesehen ist.
Ein separates Gehäuse 1 weist nach Fig. 1 einen axialen
Gashauptkanal 3 mit einer Eintrittsöffnung 5
und einen radialen Gasnebenkanal 4 mit einer Austrittsöffnung
6 in den Gashauptkanal 3 auf. Gemäß Anspruch
9 ergibt sich hierbei die Geometrie des Eintrittsbereichs
des Gasnebenkanals 4 in den Gashauptkanal
3 der Strömungsrichtung folgend aus einer Verschneidung
eines radialen, schneckenförmigen Horizontalquerschnittes
9 mit einem den Gashauptkanal 3 umgebenden
winkligen Kegelmantel 10, wobei die Achse
des Kegelmantels vorzugsweise parallel und ortsgleich
mit derjenigen des Gashauptkanals 3 verläuft. Eine
derart strömungsgünstig und weitgehend wirbelfrei ausgeführte
Hereinführung des Gasnebenkanals 4 in den
Gashauptkanal 3 ist vorteilhaft verbunden mit einer
vereinfachten Herstellung eines gieß- oder spritzgußgerechten
Fertigungsmodells mit allen Formschrägen, dessen
Herstellung aus einem mit einem Horizontalquerschnitt
9 vorgeformten, langen Grundkörper durch einfache,
spanende Drehbearbeitung der Kegelgestalt 10 auf einer
Drehmaschine, in der das Modell in der Achse
des Gashauptkanals 3 aufgenommen wird, erfolgen kann.
Die den Gashauptkanal 3 und den Gasnebenkanal 4
steuernden Ventile sind nicht dargestellt, werden aber
in Fig. 2 in einer vereinfachten Anordnung beschrieben.
Ein Filtergehäuse 2 weist nach Fig. 2 einen Filter
11, einen im späteren Verlauf axial wirkenden und den
Gasstrom dann drallfrei führenden Gashauptkanal 3 mit
einer Eintrittsöffnung 5 und einen schneckenförmig gewundenen,
radial wirkenden und den Gasstrom drallbehaftet
führenden Gasnebenkanal 4 mit einer Austrittsöffnung
6 in den Gashauptkanal 3 auf.
Eine in einem Filterdeckel 12 mittels einer Zugstange
17 gelagerte und tief ins Filtergehäuse 2 hineinragende,
axial verschiebbar oder zusätzlich oder auch
wahlweise nur drehbar angeordnete rohrförmige Hülse 13
besitzt im oberen Bereich eine kegelförmige Erweiterung
14 und im unteren Bereich einen als Rohr- oder Drehschieber
ausgeführten übrigen Teil 15 mit kreisförmigem
Querschnitt.
Ein den freien Querschnitt der Eintrittsöffnung 5 des
im späteren Verlauf axial wirkenden Gashauptkanals 3
und dadurch den drallfrei geführten Gashauptstrom regelndes
Ventil 7 wird gebildet aus der kegelförmigen Erweiterung
14 der axial verschiebbaren Hülse 13 als
Ventilkörper und aus einer in der Mitte bereichsweise
und gestaltlich analog ebenfalls kegelförmigen Einziehung
16 des Filterdeckels 12 als Ventilsitz.
Ein den freien Querschnitt der Austrittsöffnung 6 des
radial wirkenden und schneckenförmig gewundenen Gasnebenkanals
4 und dadurch den drallbehaftet geführten Gasnebenstrom
regelndes Ventil 8 wird gebildet aus dem
als Rohr- oder Drehschieber ausgeführten übrigen Teil
15 der rohrförmigen Hülse 13 als Ventilkörper und
dem Innendurchmesser des weiteren Verlaufs des Gashauptkanals
3 nach der Zusammenführung mit dem Gasnebenkanal
4 als Ventilsitz.
Bei einer Schiebe- oder Drehbewegung der Hülse 13 nach
oben, welche durch eine äußere, an der Zugstange 17 angreifende
Regeleinrichtung eingeleitet werden kann, wird
die Eintrittsöffnung 5 des im späteren Verlauf axial
wirkenden Gashauptkanals 3 durch Annäherung der kegelförmigen
Erweiterung 14 der rohrförmigen Hülse 13 an
die ebenfalls kegelige Einziehung 16 des Filterdeckels
12 vermindert oder ganz verschlossen, während gleichzeitig
die Austrittsöffnung 6 des radial wirkenden
Gasnebenkanals 4 in den Gashauptkanal 3 vergrößert
oder ganz geöffnet wird.
Hierdurch wird der in seinem weiteren Verlauf zunächst
drallfrei geführte Gashauptstrom in seiner Stärke vermindert,
während gleichzeitig der radial und drallbehaftet
geführte Gasnebenstrom in seiner Stärke bevorzugt
in den Gashauptstrom neu eingeleitet wird. Es ergibt
sich durch Überlagerung beider Strömungen im weiteren
Verlauf der Vorleiteinrichtung eine Gasströmung mit
hohem Ausgangsdrall.
Bei einer Schiebe- oder Drehbewegung der Hülse 13 nach
unten wird die Eintrittsöffnung 5 des im späteren Verlauf
axial wirkenden Gashauptkanals 3 durch Entfernung
der kegelförmigen Erweiterung 14 der rohrförmigen
Hülse 13 von der ebenfalls kegeligen Einziehung 16
des Filterdeckels 12 hingegen vergrößert oder ganz geöffnet,
während gleichzeitig die Austrittsöffnung 6
des radial wirkenden Gasnebenkanals 4 in den Gashauptkanal
3 vermindert oder ganz geschlossen wird.
Hierdurch wird der in seinem weiteren Verlauf zunächst
drallfrei geführte Gashauptstrom in seiner Stärke vergrößert,
während gleichzeitig der radial und drallbehaftet
geführte Gasnebenstrom in seiner Stärke vermindert
oder ganz reduziert in den Gashauptstrom neu eingeleitet
wird. Es ergibt sich durch Überlagerung beider Strömungen
im weiteren Verlauf der Vorleiteinrichtung eine
Gasströmung mit niedrigem oder gänzlich fehlendem Ausgangsdrall.
Eine erfindungsgemäß derart gestaltete Vorleiteinrichtung
erreicht im Regelverhalten Betriebswerte, wie sie sonst
nur durch hochwertigere, im Aufwand und in der Herstellung
teurere Vorleiteinrichtungen mit verstellbaren Leitschaufelgittern
erzielt werden können. Insbesondere in
Fällen, in denen aufgrund geringster Baugröße oder starker
äußerer oder innerer Schwingungsbeanspruchung die
Anwendung verstellbarer Leitschaufelgitter erschwert ist,
kann durch Anwendung einer erfindungsgemäß gestalteten
Vorleiteinrichtung erfolgreich Abhilfe geschaffen werden.
Eine weiterreichende Verwendung kommt nicht nur bei gasfördernden
Verdichtern, sondern auch bei flüssigkeitsfördernden
Pumpen, bei gas- oder bei flüssigkeitsgetriebenen
Turbinen in Betracht, wobei - nach entsprechender
konstruktiver Anpassung und Weiterentwicklung - sowohl
radiale, halbaxiale oder axiale Bauarten von Strömungsmaschinen
je nach Einsatz- und Betriebsbereich durch Änderung
der Anströmrichtung geregelt oder gedrosselt werden
können.
So können zum Beispiel Verdichter oder Kompressoren für
Luft, Erd- oder andere Brenngase, für Rauch- oder Deponiegase,
Abgasturbolader, Gasturbinen oder Strahltriebwerke
oder auch Verdichter für Raketentriebwerke mit einer erfindungsgemäß
nach einem der beiden Ausführungsbeispiele
gestalteten Vorleiteinrichtung saugseitig vor dem Verdichtereintritt
oder - wenn Turbinen geregelt werden sollen
- auch druckseitig vor dem Turbinenrad ausgestattet
und im Betriebsverhalten verbessert werden.
Bezugszeichenliste
1 separates Gehäuse
2 Filtergehäuse
3 Gashauptkanal
4 Gasnebenkanal
5 Eintrittsöffnung Gashauptkanal
6 Austrittsöffnung Gasnebenkanal
7 Ventil Gashauptstrom
8 Ventil Gasnebenstrom
9 schneckenförmiger Horizontalquerschnitt
10 Kegelmantel, Kegelgestalt
11 Filter
12 Filterdeckel
13 rohrförmige Hülse
14 kegelförmige Erweiterung
15 übriger Teil mit kreisförmigem Querschnitt
16 kegelige Einziehung Filterdeckel
17 Zugstange
2 Filtergehäuse
3 Gashauptkanal
4 Gasnebenkanal
5 Eintrittsöffnung Gashauptkanal
6 Austrittsöffnung Gasnebenkanal
7 Ventil Gashauptstrom
8 Ventil Gasnebenstrom
9 schneckenförmiger Horizontalquerschnitt
10 Kegelmantel, Kegelgestalt
11 Filter
12 Filterdeckel
13 rohrförmige Hülse
14 kegelförmige Erweiterung
15 übriger Teil mit kreisförmigem Querschnitt
16 kegelige Einziehung Filterdeckel
17 Zugstange
Claims (23)
1. Vorleiteinrichtung für einen Radialverdichter, welche
saugseitig und stromauf der Eintrittsöffnung des Verdichterlaufrades
und wahlweise zusätzlich stromab des
Austrittsquerschnittes eines Luftfilters angeordnet ist,
welche aus einem den Gasstrom axial ins Verdichterlaufrad
leitenden Gashauptkanal und aus einem oder mehreren
den Gasstrom radial ins Verdichterlaufrad leitenden
Gasnebenkanälen besteht, welche ihrerseits wenigstens
bereichsweise als Drallkanäle ausgebildet und konzentrisch
zum Gashauptkanal ausgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) im Gashauptkanal (3) stromauf der Austrittsöffnungen (6) der Gasnebenkanäle (4) ein Ventil (7) angeordnet ist, das durch Eingriff einer äußeren Regeleinrichtung den freien Durchgangsquerschnitt des Gashauptkanals (3) teilweise oder ganz verschließen und eröffnen kann;
- b) in den Gasnebenkanälen (4) stromab der Eintrittsöffnung (5) des Gashauptkanals (3) Ventile (8) angeordnet sind, die durch Eingriff einer äußeren Regeleinrichtung die freien Durchgangsquerschnitte der Gasnebenkanäle (4) teilweise oder ganz eröffnen und verschließen können;
- c) die die Gasnebenkanäle (4) verschließenden Ventile (8) teilweise oder ganz geöffnet werden, während gleichzeitig das den Gashauptkanal (3) eröffnende Ventil (7) teilweise oder ganz verschlossen wird, wenn die Vorleiteinrichtung den Gasstrom nicht axial, sondern in einer geänderten Anströmrichtung (Mit- oder Gegendrall) ins Verdichterrad leiten soll;
- d) das den Gashauptkanal (3) verschließende Ventil (5) teilweise oder ganz geöffnet wird, während gleichzeitig die die Gasnebenkanäle (6) eröffnenden Ventile (8) teilweise oder ganz verschlossen werden, wenn die Vorleiteinrichtung den Gasstrom nicht in einer geänderten Anströmrichtung (Mit- oder Gegendrall), sondern axial ins Verdichterrad leiten soll.
2. Vorleiteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
alle stromauf des Radialverdichters angeordneten Kanäle
(3) und (4) in einem eigenen, vom Verdichtergehäuse
körperlich und räumlich durch einen Abstand abgetrennten
und separat in einer Entfernung vor diesem
ausgeführten Einzelgehäuse (1) untergebracht und mit
dem saugseitigen Verdichtereintrittsflansch direkt, über
eine feste oder über eine elastische, schwingungsdämpfende
Rohrverbindung mit kreisförmigem Querschnitt verbunden
sind.
3. Vorleiteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
alle stromauf des Radialverdichters angeordneten Kanäle
(3) und (4) in einem vor dem saugseitigen Verdichtereintritt
angeordneten Filtergehäuse (2)
untergebracht sind.
4. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
alle stromauf des Radialverdichters angeordneten Kanäle
(3) und (4) im Radialverdichtergehäuse angeordnet,
wenn möglich thermisch von diesem abgetrennt und gegen
Wärmeleitung ausgehend vom druckseitigen Radialkanal
des Verdichters isoliert ausgeführt werden können.
5. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventile in Gestalt kugel-, kegel-, bomben- oder
rohrförmiger axial gegen Ventilsitze verschiebbarer
Verschlußkörper, als verstellbare Blenden, Klappen oder
Leitgitter ausgebildet sind.
6. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Öffnen und Schließen der Ventile in Abhängigkeit
zueinander und durch eine oder mehrere mechanische,
elektrische, hydraulische oder pneumatische Regeleinrichtungen
erfolgt.
7. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
Gehäuse (1) oder (2) und Ventile aus metallischem Werkstoff
oder aus thermoplastischem oder kaltaushärtendem
und wahlweise faserverstärktem Kunststoff hergestellt sind.
8. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1, bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Anpassung verschiedener Baugrößen von Radialverdichtern
und Vorleiteinrichtungen durch entsprechend gewählte
Ein- und Austrittsquerschnitte der dazwischenliegenden,
rohrförmigen Verbindungsleitung erfolgt.
9. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
gemäß Fig. 1 die Geometrie des Eintrittsbereichs der
Gasnebenkanäle (4) in den Gashauptkanal (3) aus der
Verschneidung einfacher, schneckenförmiger Horizontalquerschnitte
(9) mit einem den Gashauptkanal (3) umgebenden,
spitz- oder stumpfwinkligen Kegelmantel (10)
besteht, wobei die Achse des Kegelmantels vorzugsweise
parallel zu derjenigen des Gashauptkanals (3) verläuft.
10. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
gemäß Fig. 2 das den Gashauptkanal (3) verschließende
Ventil (7) aus einer kegelförmigen Erweiterung (14)
einer axial verschiebbaren und wahlweise zusätzlich
auch drehbaren rohrförmigen Hülse (13) und aus einer
als Ventilsitz bereichsweise und gestaltlich analog ebenfalls
kegelförmigen Einziehung (16) des Filterdeckels
(12) besteht und einteilig mit den die Gasnebenkanäle
(4) eröffnenden Ventilen (6), die aus dem übrigen
Teil (15) der rohrförmigen Hülse (13) bestehen und die
Eintrittsöffnungen der Gasnebenkanäle axial- oder drehschieberartig
abdecken können, ausgeführt ist.
11. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
gemäß Fig. 2 der äußere Umfang der kegelförmigen Erweiterung
(14) der rohrförmigen Hülse (13) bis nahe
an den Filterstoff des Luftfilters (11) herangeführt
ist, um Axial- und Radialeinströmrichtungen sicher und
vorwirbelfrei voneinander in Filternähe zu trennen.
12. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zum
wahlweisen Betrieb des Radialverdichters mit Gegen-
und Mitdrall die Vorleiteinrichtung aus zwei entgegengesetzt
gewundenen, in einem oder mehreren neben- oder
hintereinander angeordneten Gehäusen mit oder ohne Filtereinsatz
untergebrachten Gasnebenkanälen und einem
gemeinsamen Gashauptkanal besteht, wobei die Gasnebenkanäle
auch verkürzt und in einer Ebene ausgeführt sein
können.
13. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters mit Gegen-
und Mitdrall die entgegengesetzt gewundenen Gasnebenkanäle
getrennte Austrittsöffnungen in den gemeinsamen
Gashauptkanal aufweisen.
14. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters mit Gegendrall
der den Mitdrall erzeugende Gasnebenkanal verschlossen
bleibt.
15. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters mit Mitdrall
der den Gegendrall erzeugende Gasnebenkanal verschlossen
bleibt.
16. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters ohne Vordrall
die entgegengesetzt gewundenen Gasnebenkanäle
gemeinsam verschlossen bleiben.
17. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters in einem
abgeregelten oder gedrosselten Zustand mit Vordrall die
entgegengesetzt gewundenen Gasnebenkanäle gemeinsam
geöffnet werden, so daß die eintretenden, entgegengesetzt
gerichteten Drallströmungen einander überlagern
und durch Wirbelbildung den freien Austrittsquerschnitt
der Vorleiteinrichtung wirkungsgemäß vermindern.
18. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 12 und 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum wahlweisen Betrieb des Radialverdichters in einem
abgeregelten oder gedrosselten Zustand ohne Vordrall
die entgegengesetzt gewundenen Gasnebenkanäle und der
gemeinsame Gashauptkanal gemeinschaftlich teilweise
oder ganz geschlossen werden.
19. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorleiteinrichtung beim Anbau am Radialverdichter
tragend am Verdichtereintrittsflansch oder nichttragend
und an einer von der Anlage unabhängigen Stelle ortsfest
und schwingungsfrei aufgelagert wird.
20. Vorleiteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorleiteinrichtung in der beschriebenen Ausführung,
aber mit umgekehrten Strömungsrichtungen betrieben
werden kann, wenn sie - temporär entbunden von der ursprünglich
vorgesehenen Funktion - zweckentfremdet und
zeitweilig als Nachdrallregeleinrichtung in einem
anderen Strömungsaggregat angewendet werden soll.
21. Vorleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorleiteinrichtung zur Regelung radial-, halbaxial- oder
axialwirkender gas- oder flüssigkeitsfördernder Strömungsverdichter
oder Strömungspumpen eingesetzt wird.
22. Vorleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorleiteinrichtung zur Regelung radial-, halbaxial- oder
axialwirkender gas- oder flüssigkeitsgetriebener Turbinen
eingesetzt wird.
23. Vorleiteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorleiteinrichtung zur Regelung eines Abgasturboladers
eingesetzt wird, welcher zur Aufladung eines
Verbrennungsmotors eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19514707A DE19514707A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Vorleiteinrichtung für Radialverdichter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19514707A DE19514707A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Vorleiteinrichtung für Radialverdichter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19514707A1 true DE19514707A1 (de) | 1996-10-24 |
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ID=7760047
Family Applications (1)
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DE19514707A Withdrawn DE19514707A1 (de) | 1995-04-21 | 1995-04-21 | Vorleiteinrichtung für Radialverdichter |
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