DE2000428B2

DE2000428B2 - Mehrstufige turbomaschine

Info

Publication number: DE2000428B2
Application number: DE19702000428
Authority: DE
Inventors: Stephan Andelfingen Medgyesy (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1969-11-25
Filing date: 1970-01-07
Publication date: 1972-07-20
Also published as: NL6919108A; FR2072337A5; NL141613B; CH516732A; DE2000428A1

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrstufige Turbomaschine, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckstufen axial hintereinander und getrennt voneinander einen Sammelraum und einen Verteilraum für das Fördermedium mit je einem nach außen führenden Leitungsanschluß aufweist.

Mehrstufige Turbomaschinen, bei denen ^J".s Fördermedium nach einer Zwischenstufe herausgeführt, behandelt — z. B. gereinigt, erwärmt oder gekühlt — und wieder vor der nächsten Druckstufe in die Maschine zurückgeführt wird, sind bekannt; sie werden beispielsweise als Kondensatpumpen in Dampfkraftwerken verwendet, um das Kondensat zu reinigen und zu erwärmen, oder als Kompressoren mit Zwischenkühlung benutzt. Zu diesem Zweck besitzt eine bekannte Konstruktion — britisches Patent 507 905 — für die Entnahme und die Wiedereinspeisung des Mediums zwischen zwei Druckstufen einen Sammel- und einen Verteilraum mit je einem Leitungsanschluß; um die Maschine in axialer und in Umfangsrichtung nicht zu groß werden zu lassen, ist bei dieser Konstruktion der Sammelraum als schmaler Ringraum ausgebildet. Der Durchflußquerschnitt für das Medium an dem Eintritt in den Leitungsanschluß ist daher relativ zu dem Austrittsquerschnitt aus der vorhergehenden Druckstufe sehr gering. Dies führt zu sehr hohen Geschwindigkeiten in dem engen Querschnitt und infolgedessen zu unzulässig hohen Druckverlusten.

Bei anderen bekannten Konstruktionen werden der Sammel- und der Verteilraum als Austritts- und Eintrittsspiralen ausgebildet und als kompliziert geformtes Gußstück hergestellt. Derartige Spiralen sind daher in der Herstellung aufwendig, besitzen relativ großes Gewicht und erfordern einen erheblichen S Platz.

Aufgabe der Erfindung ist es, den wirtschaftlichen und gewichtsmäßigen Aufwand sowie den Raumbedarf für das Herausführen und Wiedereinspeisen des Fördermediums aus der bzw. in die Maschine zu reduzieren, ohne daß dadurch unzulässig hohe Druckverluste in Kauf genommen werden müssen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse im Bereich des Sammel- und des Verteilraumes von einem ringförmigen zweiten Geis häuse umschlossen ist, das durch zwei radial verlaufende Trennwände in zwei Teilräume unterteilt ist, von denen der eine mit dem Sammelraum und der andere mit dem Verteilraum über Durchtrittsöffnungen im Maschinengehäuse in Verbindung steht, und daß

an jedem Teilraum des zweiten Gehäuses ein Leitungsanschluß für das Ab- bzw. Zuführen des Arbeitsmittels vorgesehen ist.

Bei der neuen Konstruktion, bei der der Sammel- und der Verteilraum als geometrisch einfache, gewichtsmäßig leichte und daher billige Schweißkonstruktion ausgebildet sind, wird der Gesamtströmungsquerschnitt beim Austritt aus und beim Wiedereintritt in die Maschine gegenüber dem Austrittsquerschnitt aus der einen und dem Eintritt in die andere der beiden aufeinanderfolgenden Druckstufen zumindest nicht wesentlich verkleinert, so daß die dabei auftretenden Druckverluste nicht erheblich ins Gewicht fallen.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sammel- und der Verteilraum für das Medium innerhalb des Maschinengehäuses in ihrem Strömungsquerschnitt durch einen hohlzylindrischen Ringkörper begrenzt sind, um dem Gesamtströmungsquerschnitt für das Medium und damit seine Strömungsgeschwindigkeit mindestens annähernd konstant zu halten. Gleichzeitig dient der Ringkörper zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit, besonders für die den Sammel- und Verteilra-.iT trennende Zwischenwand.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles, das eine Kondensatpumpe darstellt, näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Pumpe, während die

Fig. 2 und 3 die Schnitte H-II und III-III von F i g. 1 wiedergeben.

Die fünfstufige Radialpumpe gemäß Fig. 1, deren Welle 1 vertikal angeordnet ist, wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben, der an den am oberen Ende der Welle 1 befindlichen Flansch 4 angeflanscht wird. Die Anschlußstelle für den Motor ist von einem haubenartigen Gehäuse 5 abgedeckt, das durch die Stopfbüchse 6 gegen den Fördermittelraum abgedichtet ist.

Die erste Stufe 7 der Pumpe ist als Vorpumpe ausgebildet und befindet sich in einem, mit der Einlaufkammer 8 vereinigten eigenen Gehäuseteil 9, der an das eigentliche Pumpengehäuse 10 mittels Schraubenbolzen 11 angeschraubt ist. Im Gehäuse 9 der Vorpumpe ist zur Führung des Fördermittels ein Einlaufstück 12 angeordnet, durch das das Medium dem ersten Laufrad 7 zugeführt wird, auf das die erste Leiteinrichtung 14 folgt. Ein Strömungskanal, durch

den das Medium dem Eintritt des zweiten Laufrades 15 zugeführt wird, ist in einem FUhrungsstttck 16 untergebracht, das in das Maschinengehäuse 10 eingelegt ist. Das Laufrad 15 wird von dem Leitrad 17 umschlossen.

Da das Arbeitsmittel nach der zweiten Druckstufe 15, 17 aus der Maschine herausgeführt werden soll, führen die Strömungskanäle des Leitrades 17 in den Sammelraum 18, der außen durch das Maschinengehäuse 10 begrenzt ist, und in Achsrichtung durch eine einfache Zwischenwand 19 von dem in Achsrichtung unmittelbar dahinterliegenden Verteilraum 20 getrennt ist, Die Dichtung 21 dichtet die beiden Räume

18 und 20 am Durchtritt der Welle durch die Wand

19 ab.

Um den Strömungsquerschnitt in den Räumen 18 und 20 auf einen Wert einzuengen, der etwa demjenigen, der an die Maschine angeschlossenen Leitungen entspricht, werden der Sammel- und der Verteilraum 18 bzw. 20 nach innen durch je einen parallel zum Maschinengehäuse 10 verlaufenden hohlen Ringkörper 22 α und 22 b abgeschlossen. Der Ringkörper 22 α ist dabei mit einer Abdeckplatte 23 und mit der Trennwand 19 verschweißt, während der Ringkörper 22 b ebenfalls mit der Wand 19 verschweißt ist, jedoch gleichzeitig eine zusätzliche Abstützung für das Führungsstück 24 der auf den Verteilraum 20 in Strömungsrichtung folgenden, dritten Druckstufe bildet.

Das Maschinengehäuse 10 ist im Bereich dos Sammel- und des Verteilraumes von einem zweiten Gehäuse 25 umgeben, das durch radiale Trennwände 26 und 27 (Flg. 2 und 3) in zwei Hälften 28 und 29 ge-

teilt ist; die eine Hälfte 28 steht über Durchtrittsöffnungen 30 in dem Maschinengehüuse 10 mit dem Sammelraum 18 in Verbindung und besitzt einen mit einem Flansch versehenen Anschlußstutzen 32 für eine nicht dargestellte Wegführleitung fllr das För-

dermedium. In gleicher Weise verbinden Durchtrittsöffnungen 31 im Maschinengehause 10 die andere Hälfte 29 des Gehäuses 25, an die über den Anschluß 33 eine Leitung für die Wiedereinspeisung des Mediums angeschlossen werden kann, mit dem Verteil-

X5 raum 20.

Es sei noch erwähnt, daß die Strömung des Mediums in den Räumen 18 und 20 sowie im Gehäuse 25, falls notwendig, durch die Strömung führende, nicht dargestellte Schikanen, verbessert werden kann,

ao durch die besonders der Strömungsverlauf an scharfen Ecken und Kanten fließender gestaltet wird.

Vorteilhafterweise entspricht dabei der gesamte Öffnungsquerschnitt der öffnungen 30 bzw. 31 etwa dem Leitungsquerschnitt der Wegführ- bzw. der Zuführleitung.

Zur weiteren Druckerhöhung durchströmt das Medium von Verteilraum 20 aus drei weitere Stufen, die jeweils aus einem Führungsstück 24, einem Laufrad 38 und einer Leitvorrichtung 39 bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstufige Turbomaschine, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Druckstufen axial hintereinander und getrennt voneinander einen Sammel- und einen Verteilraum mit je einem nach außen führenden Leitungsanschluß für das Fördermedium aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (10) im Bereich des Sammel- (18) und des Verteilrauines (20) von einem ringförmigen, zweiten Gehäuse (25) umschlossen ist, das durch zwei radial verlaufende Trennwände (26 und 27) in zwei Teilräume (28 und 29) unterteilt ist, von denen der eine (28) mit dem Sammelraum (18) und der andere (29) mit dem Verteilraum (20) über Durchtrittsöffnungen (30 bzw. 31) im Maschinengehäuse (10) in Verbindung stehen, und daß an jedem Teilraum (28 bzw. 29) des zweiten Gehäuses (25) ein Leitungsanschluß (32 bzw. 33) für das Ab- bzw. Zuführen des Arbeitsmittels vorgesehen ist.

2. Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammel- (18) und der Verteilraum (20) für das Fördermedium innerhalb des Maschinengehäuses (10) in ihrem Strömungsquerschnitt durch je einen hohlzylindrischen Ringkörper (22 a und 22 b) begrenzt sind.