DE2114702A1

DE2114702A1 - Radiale Verdichterstufe

Info

Publication number: DE2114702A1
Application number: DE19712114702
Authority: DE
Inventors: Marko 4100 Duisburg; Pogacar Janez Ljubljana Perkavec (Jugoslawien). P C 14c 11-00
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1971-03-26
Filing date: 1971-03-26
Publication date: 1972-10-19
Also published as: DE2114702B2; DE2114702C3

Description

Radiale Verdichterstufe Die Erfindung betrifft eine radiale Verdichterstufe mit einem aus einer Saugleitung in eine Druckleitung fördernden Laufrad, auf dessen Eintritts- und/oder Austrlttsseitc Regelorgane zur Regelung des Volumenstromes des geförderten Arbeitsmittels vorgesehen sind.
Es sind Verdichterstufen mit auf der Saug- oder Druckseite angeordneten Drosselorganen, z. B. Schiebern, Drosselplatten, Dralidrosseln oder ähnlichem bekannt, durch deren Verstellung der Yolumenttrom des geförderten Arbeitsinitteis geändert werden kann. Der durch Anordnung dieser Regelorgane erreichbare Regelbereich ist Jedoch oft zu klein. Die Kennlinien sind zwischen der Pump- und Schluckgrcnze ziemlich kurz.
Auch verläuft der Wirkungsgrad im Bereich der Kennlinie außerhalb des Auslegungspunktes ungUnstig. Insbesondere bei laufrädern mit hoher spezifischer Drehzahl machen sich diese Schwierigkeiten stark bemerkbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine radiale Verdichterstufe mit einer Regelung zu schaffen, die gegen-Uber den bekannten Einrichtungen einen erweiterten Regelbereich und einen besseren Wirkungsgradverlauf aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß Laufschaufeln zumindest zweier fluten mindestens auf einer Seite der Radscheibe angeordnet sind, daß fflr die auf der mehrflutigen Seite der Radscheibe angeordneten Laufsehaufeln eine gemeinsame Saugleitung orgesehen ist, daß die Laufschaufelkanäle der Fluten voneinander durch eine Trennwand getrennt sind und daß der Einlaufquerschnitt der I.aufschaufelkanäle einer jeden Flut teilweise oder ganz versperrbar ist. Zur änderung des tinlaufquerschnittes der auf einer Seite der Radscheibe angeordneten Laufschaufelkanäle ist eine auf der Eintrittsseite des Laufrades unmittelbar vor dem Eintritt in das Laufrad quer -zur Strömungseinrichtung des Arbeitsmittels und koaxial zum Laufrad angeordnete Blende mit verstellbarer Öffnung vorgesehen. Dazu kann eine Irisblende benutzt werden. Das Regelorgan -auf der Austrittsseite des Laufrades ist eine quer zur Str6mungsrichtung des Arbeitsmittels verschiebbare Ringdifrusorwand. Als-Regelorgan auf der Austrittsseite des Laufrades können auch verstellbare Leitschaufeln vorgesehen sein.
Lurch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, den Arbeitsbereich einer radialen Verdichtersture wesentlich zu erweitern und dabei den Wirkungsgrad im Bereich der niedrigen Mengen zu verbessern. Die Erfindung ermöglicht, Laufräder mit sehr hohen spezifischen Drehzahlen zu bauen und dabei die Werte fUr den Wirkungsgrad außerhalb des Auslegungspunktes zu verbessern.
Bei einer Verengung des Einlaufquerschnittes der Laufschaufel: kanäle z. B. der äußeren Flut und/oder gleichzeitiger oder danach erfolgter entsprechender Verstellung des Regelorganes am Austritt des äußeren Teilrades verschlechtert sich zwar der lTirkungsgrad des äußeren Teilrades' -jedoch bleibt der optimale Wirkungsgrad des inneren Teilrades in vollem Maße aufrechterhalten. Wenn die Eintrittsöffnung so verengt wird, daß der ganze ruerschnitt der Schaufelkanäle des äußeren Teilrades abgedeckt wird, fördert das innere Teilrad noch immer mit einem unverminderten Wirkungsgrad. Dieses Verhalten wird bei der Regelung eines einteiligen Laufrades nicht erreicht.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch in Kombination mit anderen Regelungsarten verwendbar, wie z. B. mit der Drehzahl- oder Dra Ildrossel-Regelung. Dadurch können unter Umständen noch bessere Ergebnisse erzielt werden.
Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert, die den wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Anordnung im Axialschnitt darstellt.
Das zweiflutige laufrad 1 besteht aus einer Radscheibe 2, die Laufschaufeln 3 der ersten (inneren) Flut trägt und n5t einer die laurschallfeln 4 der zweiten (äußeren) Flut tragenden Deckscheibe 5 abgedeckt ist. Die Laufachaufeln 4 der zeiten Flut sind mit einer zusätzlichen Deckscheibe f abgedeckt.
Die beiden Laufschaufelsysteme 3 und 4 bilden somit zusammen mio der Radscheibe 2 und der Deckscheibe 5 bzw. 6 ein inneres Teilrad und ein äußeres Teilrad 8.
Die Saugleitung 4 des zweiflutigen Laufrades 1 ist axial angeordnet. Dicht vor dem Eintritt in die Laufschaufelkanäle ist in der Wandung quer zur Strömung eine Blende 11 mit verstellbarer Öffnung angeordnet, deren Mittelpunkt in der Laufradachse liegt. Am Laufradaustritt 12 ist eine Pingdiffusor mit einer festen 1 und einer verschiebbaren and 14 angeordnet.
Wenn die Blende 11 voll geöffnet ist und die verschiebbare Diffusorwand 14 in der mit @oll ausgezogenen Linien dargestellten Lage steht., kann das Arbeitsmittel den ganzen ruerschnitt der Schaufelkanäle beider gluten des Laufrades 1 durchströmen. Soll der Volumenstrom geändert werden, wird die erschiebbare Diffusorwand 14 in Richtung zur feststehenden Wand 13 @erstellt und anschließend oder gleichzeitig die Öffnung der Blende 11 dementsprechend verringert.
Dadurch kann die äußere .ilur des Laufrades 1 teilweise oder gänzlich abgesperrt werden. Bei völliger Abdeckung der äußeren Flut an der Eintrittsseite des Laufrades 1 und bei gleichzeitiger entsprechender Verstellung der Diffusorwand 14 am Laufradaustritt 12 fördert das Laufrad nur d.e Menge, die durch die inrere Flut strömt, und zwar mit einem Wirkungsgrad, der etwa der spezifischen Drehzahl des inneren Teilrades entspricht. 3ei eiterer Verstellung der Blende 11 und der versehiebbaren Diffusorwand 14 kann der Einlaufquerschnitt der inneren Flut und dadurch der die Verdichterstufe durchströmende Volumenstrom weiter verringert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Radiale Verdichterstufe mit einem mehrflutigen Laufrad und mit Regelorganen zur Regelung des Volumenstromes des geförderten Arbeitsmittels, da durch gekennzeichnet, daß Laufschaureln (7,4) zumindest zweier gluten mindestens auf einer Seite der Radscheibe (2) angeordnet sind, daß fUr die auf der mehrflutigen Seite der Radscheibe (2) angeordneten Laufschaureln (3,4) eine gemeinsame Saugleitung (9) vorgesehen ist, daß die Laufschaufelkanäle der Fluten (7,8) voneinander durch eine Trennwand (5) getrennt sind und daß der Einlaufquerschnitt der Laufschaufelkanäle (,,8) einer jeden Flut teilweise oder ganz versperrbar ist.

2. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur änderung des Einlaufquerschnittes der auf einer Seite der Radscheibe angeordneten Laufschaufelkanäle (7,8) eine auf der Eintrittsseite des laufrades unmittelbar vor dem Eintritt in das Laufrad (1) quer zur Strömungsrichtung des Arbeitsmittels und koaxial zurn Iaufrad angeordnete Blende (11) mit erstellbarer Öffnung vorgesehen ist.

5. radiale Verdichterstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende eine Irisblende ist.

4. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan auf der Austrittsseite des laufrades eine quer zur Strömungsrichtung des Arbeitsmittels verschiebbare Ringdiffusorwand (14) ist.

5. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan auf der Austrittsseite des Laufrades verstellbare Leitschaufeln sind.