DE2010542B2

DE2010542B2 - Zentrifugalkompressor mit fluessigkeitsbaendern

Info

Publication number: DE2010542B2
Application number: DE19702010542
Authority: DE
Inventors: Pieter Van Pijnacker Staveren, (Niederlande)
Original assignee: Nederlandse Orgamsatie voor Toege past Natuurwetenschappehjk Onderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer, Den Haag (Niederlande)
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1973-05-24
Also published as: JPS4937442B1; DE7008170U; FR2039596A5; SE360905B; DE2010542A1; DE2010542C3; GB1282803A; US3630641A; CH522130A; NL6904345A; BE747639A

Description

förmige öffnung (16, 17) zum Abführen der auf 20 unterschied zwischen den Vorder- und Rückseiten

den Wänden (14, 15) zurückgebliebenen Flüssig- aufrechterhalten können.

keit vorgesehen ist und daß der Abstand zwi- Außerdem wird durch die Dicke der auf den Wän-

schen den Wänden unmittelbar hinter der schlitz- den zurückbleibenden Flüssigkeitsschichten ein Teil

förmigen öffnung dem Wandabstand im Zentrum des Kompressordurchgings-Volumens eingenommen,

entspricht. 25 Dies hat zwangläufig zur Folge, daß der Wirkungs-

3. Zentrifugalkompressor nach Anspruch 2, grad des Kompressors insgesamt sehr unerwünscht dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schlitzför- abgesenkt wird.

mige öffnungen (lo, 17) konzentrisch zueinander Der Erfindung liegt damit nach Feststellen der Urin jeder Wand (14, 15) vorgesehen ;ind. Sachen für den verminderten Wirkungsgrad solcher

30 Kompressoren die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Lösung zu finden, die eine wesentliche Erhöhung des Kompressionswirkungsgrads erwarten läßt.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß

der Einfluß der Flüssigkeitsschichten aufgehoben 35 werden kann, wenn die den Kornoressorraum begrenzenden Wände nicht parallel zueinander kon-Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkompres- struiert werden.

$or mit Flüssigkeitsbändern zum Verdichten eines Die Erfindung besteht bei einem Zentrifugalkom-

Fluidums, mit einem mit Düsen versehenen Rotor, pressor der eingangs genannten Gattung darin, daß dem Flüssigkeit zur Bildung von verjüngend verlau- 40 der Abstand zwischen den den Raum, in welchem fenden Flüssigkeitsbändern zugeführt wird, welche die Flüssigkeitsbänder gebildet und fortbewegt werdas Fluidum verdichten. den, begrenzenden Wänden vom Zentrum des Kom-

Kompressoren dieser Gattung sind etwa aus den pressors aus in radialer Richtung zunimmt,
deutschen Patentschriften 220 894 und 271 626 be- In welchem Maße die Wände divergieren müssen,

kannt. Die Bänder werden dabei durch eine strö- 45 hängt selbstverständlich von mehreren Parametern, mende Flüssigkeit gebildet, die mit hoher Geschwin- wie Banddicke, Bandhöhe, Bänderzahl, Tourenzahl digkeit durch öffnungen in einem schnell rotierenden usw. ab, weil danach gestrebt werden muß, daß die Rotor nach außen tritt. Seiten der Flüssigkeitsbänder die Flüssigkeitsschich-

Durch die zwischen den Vorder- und Rückseiten ten weiterhin berühren, um der bereits vorher erder auf diese Weise gebildeten zurückgebogenen 50 wähnten Leckage vorzubeugen.
Bändern bestehenden Druckunterschiede wird auf Da die Flüssigkeitsbänder jetzt unter idealeren

das zwischen jeweils zwei Bändern eingeschlossene Verhältnissen wirksam sind, nämlich als ob sie allein Fluidum Leistung übertragen. Im Hinblick auf eine nur Reibung mit den Wänden haben und der Durch-Leistungsübertragung mit hohem Wirkungsgrad muß gang des Kompressorraumes durch die zurückbleidafür Sorge getragen werden, daß diese Druckunter- 55 benden Flüssigkeitsschichten nicht verkleinert wird, schiede über die Bänder so gut wie möglich auf- kann bedeutend mehr Leistung auf das zu verdichrechterhalten werden; es darf also keine Leckage von tende Fluidum übertragen werden,
der Seite niedrigen Drucks zur hohen Druckseite der Auch läßt sich die Wirkung des erfindungsgemä-

Bänder stattfinden. ßen Zentrifugalkompressors mit Flüssigkeitsbändern

Der Abstand zwischen den beiden den Kompres- 60 noch weiter verbessern, wenn die auf den Wänden sorraum begrenzenden Wänden muß deshalb minde· des Kompressorraumes zurückbleibende Flüssigkeitsstens der Höhe der Bänder entsprechen, die die schicht während des Verdichtungsvorganges entfernt Wand berühren müssen. wird.

Da diese Wände bei den Kompressoren nach dem Vorzugsweise kann in der Fläche der Wände, kon-

Stand der Technik aber stillstehen oder mit einer be- 65 zentrisch mit dem Rotor eine wohl oder nicht unterdeutend niedrigeren Geschwindigkeit rotieren als die brochene schlitzförmige öffnung zum Ableiten der Flüssigkeitsbänder, wird die unmittelbar an die auf den Wänden zurückgebliebenen Flüssigkeit an-Wänai grenzende Flüssigkeit der Bänder abgebremst geordnet sein, wobei der Abstand zwischen den

Wänden unmittelbar nach der schlitzförmigen Öffnung wieder dem Abstand im Zentrum direkt nach dem Rotor entsprechen kann.

Es kann auch Vorteile haben, wenn mehrere derartige schlitzförmige Öffnungen konzentrisch ineinander in der Fläche der Wände angebracht werden.

Die auf diese Weise abgeführten Flüssigkeitsschichten können in bekannter Weise zusammen mit der Flüssigkeit der Flüssigkeitsbänder aus dem Kompressor ·> einem Flüssigkeitsbehälter gesammelt werden, ve vo die Flüssigkeit über eine Pumpe wieder in den Arbeitsprozeß zurückgeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, in denen beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt wird, näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen schematisch dargestellten Zentrifugalkompressor mit Flüssigkeitsbändern,

F i g. 2 ein Detail des Kompressors aus F i g. 1 in stark vergrößertem Maßstab.

Der in F i g. 1 dargestellte Kompressor besteht aus einem Kompressorgehäuse 1, das mit einem Flüssigkeitsgehäuse 2 zusammengebaut ist.

Zentral im Kompressorgehäuse 1 ist ein Rotor 3 aufgestellt, der fest mit einer Welle 4 verbunden ist, die über die Zahnräder S und 6 von einem Elektromotor 7 angetrieben wird. Der Rotor 3 ist mit Schaufeln 8 besetzt zum Ansaugen eines zu verdichtei.den Fluidums, z. B. Luft, durch ein Ansaugmundstück 9. Weiter ist der Rotor 3 mit Düsen 10 versehen, die an eine Flüssigkeitszufuhrleitung 11 angeschlossen sind,

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Raum, in dem die riu^ig^.u.—■ „^geb'¹ ₁ ^de' durch die vom Zentrum aus allmählich Wände 14 und 15 begrenzt. Reide

2ÄÄ winde 14 und 15 begrenzt.
WänTe sind, konzentrisch mit dem Rolor, mn ^, " r» L nffniinoen 16 und 17 versehen, die

De⁶rYammelraum 22 des Kompressors steht ebenfalls mit dem Flüssigkeitsgehause 2 in offener \cr-

^bi^"verdichtete gasförmige Fluidum wird in bekannter Weise im Gehäuse 2 mit Hilfe von Scheidewand« 28 von der Flüssigkeit getrennt und danach

^Übf_n¥ig^A"S in Strgr.ßertem Maßstäbe,, Detail des Kompressors dargestellt, aus dem deutlich terWgeht, daß das aus dem Rotor 3 tretende FluvsfiSand 23 durch die auf den Wanden 14 und IS oebMeten Flüssigkeitsschichten 24 und 25 begren/i wird Diese Flüssigkeitsschichten werden über die schlitzförmigen Öffnungen 16 und 17 nach den Sammelkanälen 18 und 19 abgeführt, wahrend dasFlusigkeitsband über den Durchgang 26, dessen Abstand zwischen den Wänden 14 und 15 w.ederdem Abstand zwischen den Wänden in der Nahe-des,Rotors 3 entspricht, in den Sammelraum 22 des Kompressors geschleudert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

und bleibt anfangs als eme dünne Schicht darauf zuPatentansprüche: ™ Die Flüssigkeitsbänder bewegen sich dadurch mit

ihren Seiten nicht nur an den Wänden entlang, son-

1. Zent'^:f-.igalkompressor mit Flüssigkeitsbad 5 dem auch durch eine dünne Flüssigkeitsschicht. Dies dem zum Verdichten eines Fluidums, mit einem verursacht nun einvn viel größeren Verlust an Armit Düsen versehenen Rotor, dem Flüssigkeit zur beitsleistung als wenn die Reibung der Flüssifkehs-Bildung von verjüngend verlaufenden Flüssig- bänder an den Wänden allein auftreten würde. Der keitsbändern zugeführt wird, welche das Fluidum Verlust macht sich an einer Flüssigkeitsmenge beverdichten, dadurch gekennzeichnet, io merkbar, die den Flüssigkeitsbändern entzogen wird daß der Abstand zwischen den'den Raum, in wel- und auf den Wänden zurückbleibt.

ehern die Flüssigkeitsbänder gebildet und fortbe- Bei einem größeren Verlust bleibt mehr FlUssig-

wegt werden, begrenzenden Wänden (14, 15) keit zurück, und die Schicht ist dicker. Die anfangs an

vom Zentrum des Kompressors aus-in radialer den Wänden gebildete dünne Flüssigkeitsschicht ist

Richtung zunimmt. . ..,.■-... 15 auf diese Weise die Ursache dafür, daß diese Schicht

2. Zentrifugalkompressor nach Anspruch L zum größeren Durchmesser des Kompressor; aumes dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Wand (14, hin schnell dicker wird.

15) konzentrisch zum Rotor (8) mindestens eine Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeitsbändei

unterbrochene oder nicht unterbrochene schlitz- dünner sind und dadurch nur einen kleineren Druck