DE2114702C3 - Radial compressor stage - Google Patents

Radial compressor stage

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DE2114702C3 DE2114702A DE2114702A DE2114702C3 DE 2114702 C3 DE2114702 C3 DE 2114702C3 DE 2114702 A DE2114702 A DE 2114702A DE 2114702 A DE2114702 A DE 2114702A DE 2114702 C3 DE2114702 C3 DE 2114702C3
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Marko 4100 Duisburg Perkavec
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Description

Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch in Kombination mit anderen Regelungsarten verwendbar, wie z, B, mit der Drehzahl- oder Dralldrossel-Regelung, Dadurch können unter Umständen noch bessere Ergebnisse erzielt werden,The arrangement according to the invention is also shown in Can be used in combination with other types of control, e.g. with speed or swirl throttle control, In this way, even better results can be achieved under certain circumstances.

Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnung näher erläutert, die den wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Anordnung im Axialschnitt darstellt. The invention is explained in more detail with reference to the schematic drawing, which represents the essential part of the arrangement according to the invention in axial section.

Das zweiflutige Laufrad I besteht aus einer Rad- »o scheibe 2, die Laufschaufeln 3 der ersten (inneren) Flut trägt und mit einer die Laufschaufeln 4 der zweiten (äußeren) Flut tragenden Deckscheibe 5 abgedeckt ist. Die Laufschaufeln 4 der zweiten Flut sind mit einer zusätzlichen Deckscheibe 6 abgedeckt, xsThe double-flow impeller I consists of a wheel »o washer 2, the blades 3 of the first (inner) flow carries and with one the blades 4 of the second (outer) flood-bearing cover disk 5 is covered. The blades 4 of the second tide are covered with an additional cover disk 6, xs

Die beiden Laufschaufelsysteme 3 und 4 bilden somit zusammen mit der Radscheibe 2 und der Deck scheibe 5 bzw. 6 ein inneres Teilrad 7 und ein äuße res Teilrad 8. The two rotor blade systems 3 and 4 thus form, together with the wheel disk 2 and the cover disk 5 and 6, an inner part wheel 7 and an outer part wheel 8.

Die Saugleitung 9 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 ein Ringdiffusor mit einer festen 13 und einer verschiebbaren Wand 14 angeordnet.The suction line 9 of the double-flow impeller 1 is arranged axially. A diaphragm 11 with an adjustable opening, the center of which lies in the impeller axis, is arranged in the wall transversely to the flow just before the entry into the rotor blade channels. A ring diffuser with a fixed 13 and a movable wall 14 is arranged at the impeller outlet 12.

Wenn die Blende Il voll geöffnet ist und die verschiebbare Diffusorwand 14 in der mit voll ausgezogenen Linien dargestellten Lp^e steht, kann das Arbeitsmittel den ganzen Querschnitt der ,Schaufelkanäle beider Fluten des Laufrades 1 durchströmen. Soll der Volumenstrom geändert werden, wird die verschiebbare Diffusorwand 14 in Richtung zur feststehenden Wand 13 verstellt und anschließend oder gleichzeitig die öffnung der Blende 11 dementsprechend verringert. When the aperture II is fully open and the displaceable diffuser wall 14 is in the Lp ^ e shown with full lines, the working fluid can flow through the entire cross section of the blade channels of both flows of the impeller 1. If the volume flow is to be changed, the displaceable diffuser wall 14 is adjusted in the direction of the stationary wall 13 and then or at the same time the opening of the diaphragm 11 is correspondingly reduced.

Dadurch kann die äußere Flut 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 die Menge, die durch die innere Flut strömt, und zwar mit einem Wirkungsgrad, der etwa der spezifischen Drehzahl des inneren Teilrades entspricht. Bei weiterer Verstellung der Blende 11 und der verschiebbaren Diffusorwand 14 kann der EinlaufquerschniH der inneren Flut und dadurch der die Verdichterstufe durchströmende Volumenstrom weiter verringert werden. As a result, the outer tide of the impeller 1 can be partially or completely shut off. With complete coverage of the outer tide on the inlet side of the impeller 1 and at the same time corresponding adjustment of the diffuser wall 14 at the impeller outlet 12, the impeller only promotes the amount that flows through the inner tide, with an efficiency that is approximately the specific speed of the inner Part of the wheel corresponds. With further adjustment of the diaphragm 11 and the displaceable diffuser wall 14, the inlet cross-section of the inner flow and thereby the volume flow flowing through the compressor stage can be further reduced.

Für die Merkmale de- Unteransprüche wird Schutz nur in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beansprucht.For the features of the subclaims, protection is only available in conjunction with the features of claim 1 claimed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

gungspunktes ungünstig. Insbesondere bei LaufrU- Patentansprüche: dem mit hoher spezifischer Drehzahl machen sich diese Schwierigkeiten stark bemerkbar.point unfavorable. These difficulties are particularly noticeable in the case of LaufrU patent claims: the one with a high specific speed. 1. Radiale Verdichterstufe mit einem mebrflu- Es sind bereits Vorschläge zur Erweiterung des tigen Laufrad und mit Regclorganen zur Rege- 5 Regelbereichs in Verbindung mit mchrflutigen Lauflung des Volurnenstromes des beförderten Ar- rädern gemacht worden, z.B. nach der deutschen beitsmittels, wobei die Laufschaufeln zumindest Patentschrift 1628 369. Gemäß dieser Patentschrift zweier Fluten mindestens auf einer Seite der ist in einem mehrflutigen Laufrad jeweils eine der Radscheibe angeordnet sind, für die auf der Fluten teilweise oder vollständig druckseitig absperrmehrflutigen Seite der Radscheibe angeordneten »o bar. Bei dieser Anordnung entsteht jedoch im Lauf-Laufschaufeln eine gemeinsame Saugleitung vor- schaufelkanal der abgesperrten Flut eine verlustbegesehen ist, die Laufschaufelkanäle der Fluten haftete Wirbelströmung des Arbeitsmittels, weil die voneinander durch eine Trennwand getrennt sind Flut saugseitig offen ist1. Radial compressor stage with a mebrflu- There are already proposals to expand the ty impeller and with regulating elements for the regulating range in connection with flooded running of the volurnenstrom of the transported Ar-wheel has been made, e.g. after the German means, the blades at least patent specification 1628 369. According to this patent specification two flutes at least on one side of is in a multi-flute impeller each one of Wheel disc are arranged for the multi-flow shut-off partially or completely on the pressure side on the flow Side of the wheel disc arranged »o bar. However, with this arrangement, blades are formed in the rotor a common suction line vane duct of the shut-off flood a loss is, the blade channels of the floods stuck eddy flow of the working fluid because the are separated from each other by a partition wall is open on the suction side und die Laufschaufelkanäle saugseitig nacheinan- Bei einer anderen Anordnung nach der deutschenand the rotor blade channels one after the other on the suction side der stufenlos teilweise oder ganz versperrbar 15 Patentschrift 1 106 918 ist zwar eine saugseitige Absind, dadurch gekennzeichnet, daß die sperrung der Fluten vorgesehen, jedoch wiederum Laufschaufelkanäle der Fluten (7,8) auch druck- mit dem Nachteil, daß vor dem Eintritt in die abgeseitig gleichzeitig mit der Saugseite oder zeitlich sperrte Flut ein toter Raum vorhanden ist. Dadurch verschoben stufenlos versperrbar sind. wird das Arbeitsmittel durch die abgesperrten Flutenthe steplessly partially or completely lockable 15 patent specification 1 106 918 is a suction-side Absind, characterized in that the floods are blocked, but again Blade channels of the floods (7, 8) also pressure with the disadvantage that before entering the side a dead space is present at the same time as the suction side or temporarily blocked flood. Through this shifted steplessly lockable. the working medium is blocked by the floods 2. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1, 20 nach außen gefördert und kann ^u; ückströmen dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des (Pumpen). Auch wenn durch konstruktive Maßnah-Einlaufquerschnittes der auf einer Seite der Rad- men der saugseilige Druckraum vermindert oder verscheibe angeordneten Laufschaufelkanäle (7,8) mieden werden würde, erfolgt dort immer noch eine eine auf der Eintrittsseite des Laufrades unmittel- Rückströmung aus dem Druckraum in die Laufbar vor dem Eintritt in das Laufrad (1) quer zur 25 schaufelkanäle der saugseitig versperrten Fluten, \vo-Strömungsrichtung des Arbeitsmittels und ko- durch der Wirkungsgrad abfällt.2. Radial compressor stage according to claim 1, 20 promoted to the outside and can ^ u; backflow characterized in that to change the (pumping). Even if by constructive measure inlet cross-section which reduces or discards the suction cable pressure chamber on one side of the wheels arranged rotor blade channels (7, 8) would be avoided, there is still one a direct return flow on the inlet side of the impeller from the pressure chamber into the bar before entering the impeller (1) transversely to the blade channels of the flow blocked on the suction side, \ vo-flow direction of the work equipment and the efficiency drops. axial zum Laufrad angeordnete Blende (11) mit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eineThe objective of the present invention is to provide a diaphragm (11) arranged axially to the impeller verstellbarer Öffnung vorgesehen ist. radiale Verdichterstufe mit einer Regelung zu schaf-adjustable opening is provided. radial compressor stage can be created with one control 3. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 2, fen, die die Nachteile der bekannten Einrichtungen dadurch gekennzeichnet, daß die Blende eine 30 beseitigt und einen erweiterten Regelbereich bei gün-Irisblende ist. stigem Wirkungsgradverlauf aufweist. Erfindungsgc-3. Radial compressor stage according to claim 2, fen that the disadvantages of the known devices characterized in that the diaphragm eliminates a 30 and an expanded control range in the Gün iris diaphragm is. has constant efficiency curve. Invention 4. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1 maß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelor- Laufschaufelkanälc der Fluten auch druckseitig gan auf der Austrittseite des L lufrades eine quer gleichzeitig mit der Saugseite oder zeitlich verschozur Strömungsrichtung des Arbeitsmittels ver- 35 ben stufenlos versperrbar sind. Zur Änderung des schiebbare Ringdiffusorwand (14) ist. Einlaufquerschnittcs der auf einer Seite der Rad-4. Radial compressor stage according to claim 1, this object is achieved in that the and 2, characterized in that the Regelor- Laufschaufelkanälc of the tides also on the pressure side Gan on the outlet side of the air wheel a transversely at the same time as the suction side or at the same time The direction of flow of the working medium can be locked continuously. To change the sliding ring diffuser wall (14) is. Inlet cross-section of the one side of the wheel 5. Radiale Verdichterstufe nach Anspruch 1, scheibe angeordneten Laufschaufelkanäle ist eine auf dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan auf der Eintrittsseite des Laufrades unmittelbar vor dem der Austrittsseite des Laufrades verstellbare Leit- Eintritt in das Laufrad quer Z!.·;. Strömungsrichtung schaufeln sind. 40 des Arbeitsmittels und koaxial zum Laufrad angeordnete Blende mit verstellbarer öffnung vorgesehen. Dazu kann eine Irisblende benutzt werden. Das5. Radial compressor stage according to claim 1, disk arranged rotor blade channels is on characterized in that the control element on the inlet side of the impeller immediately before the outlet side of the impeller adjustable guide entry into the impeller transversely Z!. · ;. Direction of flow are shoveling. 40 of the working medium and a diaphragm with an adjustable opening arranged coaxially to the impeller is provided. An iris diaphragm can be used for this. The Rcgelorgan auf der Austrittsseite des Laufrades istRcgelorgan is on the outlet side of the impeller eine quer zur Strömungsrichtung des Arbeitsmittelsone transverse to the direction of flow of the working medium 45 verschiebba/e Ringdiffusorwand. Als Regelorgan auf45 sliding ring diffuser wall. As a regulating body der Austrittsseite des Laufrades können auch vcr-the outlet side of the impeller can also be Die Erfindung betrifft eine radiale Verdichterstufe stellbare Leitschaufeln vorgesehen sein,
mit einem mehrflutigen Laufrad und mit Regelorga- Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist esThe invention relates to a radial compressor stage adjustable guide vanes are provided,
with a multi-flow impeller and with a control organ- By the arrangement according to the invention it is nen zur Regelung des Volumenstromes des geförder- möglich, den Arbeitsbereich einer radialen Verten Arbeitsmittels, wobei die Laufschaufeln zumin- 50 dichterstufe wesentlich zu erweitern und dabei den dest zweier Fluten mindestens auf einer Seite der Wirkungsgrad im Bereich der niedrigen Mengen zu Radscheibe angeordnet sind, für die auf der mehrflu- verbessern. Die Erfindung ermöglicht, Laufräder mit tigen Seite der Radscheibe angeordneten Laufschau- seht hohen spezifischen Drehzahlen zu bauen und fein eine gemeinsame Saugleitung vorgesehen ist, die dabei die Werte für den Wirkungsgrad außerhalb des Laufschaufelkanäle der Fluten voneinander durch 55 Auslcgungspunktes zu verbessern,
eine Trennwand getrennt sind und die Laufschaufel- Bei einer Verengung des Einlaufquerschnittes dernen to regulate the volume flow of the conveyed possible, the working area of a radial vertical working medium, whereby the blades at least 50 densely expand substantially and thereby the least two tides are arranged at least on one side of the efficiency in the range of the low amounts to wheel disk, for which improve on the multi-flow. The invention makes it possible to build running wheels with running wheels arranged on the long side of the wheel disk and providing a common suction line, which improves the values for the efficiency outside the rotor blade channels of the flow from one another by means of 55 points of deflection,
a partition are separated and the rotor blade- When the inlet cross-section is narrowed kanäle saugseitig nacheinander stufenlos teilweise Laufschaufclkanäle, z. B. der äußeren Flut, und/oder oder ganz versperrbar sind. gleichzeitiger oder danach erfolgter entsprechenderchannels on the suction side, one after the other, steplessly, in some cases, Laufschaufclkanäle, z. B. the outer tide, and / or or can be locked completely. simultaneous or subsequent corresponding Es sind Verdichterstufen mit auf der Saug- oder Verstellung des Regelorgans am Austritt des äußeren Druckseite angeordneten Drosselorganen, z. B. 60 Teilrades verschlechtert sich zwar der Wirkungsgrad Schiebern, Drosselplatten, Dralldrosseln od. dgl., be- des äußeren Teilrades, jedoch bleibt der optimale kannt, durch deren Verstellung der Volumenstrom Wirkungsgrad des inneren Teilrades in vollem Maße des geförderten Arbeitsmittels geändert werden aufrechterhalten. Wenn die Eintrittsöffnung so verkann. Der durch Anordnung dieser Regelorgane er- engt wird, daß der ganze Querschnitt der Schaufelkareichbare Regelbereich ist jedoch oft zu klein. Die 65 näle des äußeren Teilrades abgedeckt wird, fördert Kennlinien sind zwischen der Pump- und Schluck- das innere Teilrad noch immer mit einem unvermingrenze ziemlich kurz. Auch verläuft der Wirkungs- dertcn Wirkungsgrad. Dieses Verhalten wird bei der urad im Bereich der Kennlinie außerhalb des Ausle- Regelung eines einteiligen Laufrades nicht erreicht.There are compression stages on the suction or adjustment of the control element at the outlet of the outer one Throttle elements arranged on the pressure side, e.g. B. 60 part wheel, although the efficiency deteriorates Slides, throttle plates, swirl throttles or the like, be the outer part of the wheel, but remains the optimal one knows, by adjusting the volume flow efficiency of the inner part of the wheel in full of the subsidized work equipment changed are maintained. When the inlet opening is so blocked. The arrangement of these regulating elements makes the entire cross-section of the blade accessible However, the control range is often too small. The 65 channels of the outer part of the wheel is covered, promotes Characteristic curves are still with an unmining limit between the pumping and swallowing the inner part wheel pretty short. The efficiency also runs through the degree of efficiency. This behavior is observed with the urad in the area of the characteristic curve outside of the Ausle- control of a one-piece impeller not reached.
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