DE244734C - - Google Patents
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- DE244734C DE244734C DENDAT244734D DE244734DA DE244734C DE 244734 C DE244734 C DE 244734C DE NDAT244734 D DENDAT244734 D DE NDAT244734D DE 244734D A DE244734D A DE 244734DA DE 244734 C DE244734 C DE 244734C
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/584—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling or heating the machine
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- Thermal Sciences (AREA)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
KAISERLICHES /k
PATENTAMT.
. CARL PFLEIDERER in
Mit Rücksicht auf -die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit ist bei Kreiselverdichtern
und Gasturbinen eine wirksame Kühlung erforderlich.
Es ist bekannt, diese Kühlung dadurch herbeizuführen, daß in den einzelnen Stufen
ringförmige, zur Wellenachse konzentrisch gelegene Hohlräume angeordnet werden, bei
welchen das Kühlmittel von außen zu- und
ίο abgeführt wird. Das Kennzeichnende dieser
Anordnung ist, daß das Kühlmittel nicht in achsialer oder radialer Richtung, sondern im
wesentlichen in Richtung des Umfanges durch die Kühlräume fließt. Da die letzteren nicht
unmittelbar unter sich verbunden sind, müssen an jeder einzelnen Stufe besondere Rohranschlüsse
vorgesehen werden. Das zu kühlende Gas durchströmt bei den bekannten Ausführungen die Maschine stets im wesentlichen in
radialer und achsialer Richtung. Da andererseits das Kühlmittel bei der üblichen Ausführung
in Richtung des Umfanges innerhalb der einzelnen Stufen geführt wird, so ist bei
der bekannten Anordnung eine genügende Kühlung nicht möglich.
Die Erfindung hat die Erwägung zur Grundlage, daß bei Anwendung einfachster Mittel
die günstigste Oberflächenkühlung dann erreicht wird, wenn das Kühlmittel bei größter
wirksamer Oberfläche in stetigem Verlauf dem zu kühlenden Körper Wärme abführt. Demzufolge
besteht der Erfindungsgedanke darin, daß das Kühlmittel so durch die Maschine
geführt wird, daß es im Gegensatz zu der üblichen Art den Gasquerschnitt nicht nur in
Richtung des Radius und des Umfanges umspült, sondern auf dem ganzen Wege, dem
Verlauf der Gaskanäle folgend, mit den Flächen, welche den Fluß des Gasstromes begrenzen,
in Berührung bleibt. Auf diesem Wege wird als wesentlich erkannt, daß eine Übereinstimmung zwischen der Durchflußrichtung
des Kühlmittels und der des Gases nicht erforderlich ist, vielmehr bewegen sich
Gas und Kühlmittel in einem den Sonderverhältnissen entsprechenden Richtungssinn, d. h.
im Gleich- bzw. Gegenstrom. Je nachdem der zu kühlende Körper bereits zu Anfang
des Durchflusses durch die Maschine eine hohe Temperatur hat, um während des weiteren
Durchganges eine Abkühlung zu erfahren, wie es bei der Gasturbine der Fall ist, wird
das Kühlmittel zweckmäßig im Gegenstrom, oder aber, sofern der zu kühlende Körper in kaltem
Zustande eintritt und während des weiteren Verlaufes durch die Maschine trotz der
Wärmeabfuhr durch das Kühlmittel eine Steigerung seiner Temperatur erleidet, wie es
in der Regel bei Kreiselverdichtern der Fall ist, im Gleichstrom geführt.
Zur Vervollkommnung der beabsichtigten Wirkung sind innerhalb der nach dem genannten
Prinzip angeordneten Kühlräume Führungsrippen vorgesehen.
Der Erfindungsgedanke wird an Hand der beiden schematischen Zeichnungen 1 und 2
sowie des Ausführungsbeispiels Fig. 3, in dem ein Schnitt in achsialer Richtung durch einen
Kreiselverdichter gezeigt wird, dargestellt.
Fig. ι zeigt die bisher übliche Ausführung der Kühlung. 1, 2, 3 und 4 stellen Druckstufen
eines Kreiselverdichters dar. Das Laufrad des Verdichters ist der Einfachheit halber nicht eingezeichnet. Die Kühlräume
der Druckstufen werden vom Kühlmittel durchflossen. Dieses tritt bei 5 ein, durchfließt
die Kühlräume der ersten Druckstufe, wird dann durch das Umführungsrohr 6 in
die Kühlräume der zweiten Druckstufe geführt, welche es durch die Umlaufleitung 7
verläßt, um in die Kühlräume der nächsten Stufe einzutreten, usf. Bei 9/ verläßt der
Kühlmittelstrom den Kompressor. Der zu kühlende Körper tritt bei 10 beispielsweise
ein, durchströmt die einzelnen Druckstufen in Richtung des Pfeiles und verläßt die Maschine
bei 11.
Bei dem neuen Verfahren gemäß Fig. 2 tritt bei 5 das Kühlmittel in die für die
Druckstufen 1, 2, 3 und 4 vorgesehenen Kühlräume ein, verteilt sich hier in der ersten
Kühlkammer und fließt, in vornehmlich achsialer Richtung weiterströmend, durch die Überströmungsrohre
6, 7, 8 und 9 in die Kühlräume der Druckstufe 2 usf. Der zu kühlende Körper
bewegt sich wie bei Fig. 1 von 10 in der Pfeilrichtung nach 11. Infolgedessen wird er
auf seinem ganzen Wege durch die Maschine der Wirkung des Kühlmittels ausgesetzt.
Allenthalben bleibt das Kühlmittel mit den Wandungen, welche den zu kühlenden Körper
führen, in Berührung. Außerdem wird innerhalb der einzelnen Stufe hier das Kühlmittel
im Gleich- bzw. Gegenstrom geführt. Im Gegensatz dazu vermag bei dem Verfahren
gemäß Fig. 1 diese Art der Kühlung nur im ganzen, nicht innerhalb der einzelnen Stufen
durchgeführt zu werden.
In dem Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens nach Fig. 3 wird das zu verdichtende
Gas durch den Stutzen α angesaugt, durcheilt das Laufrad b, den Leitapparat c, tritt, nachdem
es den Umführungskanal d durchflossen hat, in das Laufrad e der zweiten Stufe,
durchströmt in gleicher Weise weitere Stufen und wird schließlich durch den Stutzen f abgeführt.
Das Kühlmittel tritt vom Stutzen g in den Ringraum h, verteilt sich iri diesem
und fließt durch die hohl ausgebildeten Leitschaufeln in den Raum i. Von hier aus
wird es durch die ebenfalls mit Durchgangsöffnungen versehenen Rippen k in den Ringraum
I und von da durch die hohlen Leitschaufeln der nächsten Stufen weitergeleitet.
Um einen vollkommenen Gegenstrom des Kühlmittels zum Gas herbeizuführen, können hier die Hohlräume der Rippen k mit Führungswänden
m versehen werden. Durch diese wird auch verhindert, daß das Kühlmittel den strichpunktiert eingezeichneten Verlauf
nimmt, bei dem eine Umlauf bewegung des Wassers in den nächst der Welle gelegenen
Ringräumen mehr oder weniger ausgeschlossen wäre. Es wird so mit Sicherheit ein Stillstand
des Wassers in irgendeinem Teil der Kühlräume vermieden.
Für alle Teile der Maschine läßt sich infolge des eindeutig bestimmten Verlaufs des
Kühlmittels die Geschwindigkeit des Kühlmittelstromes rechnungsmäßig ermitteln. Dadurch
ist eine gute Unterlage für eine weitere Steigerung der kühlenden Wirkung gegeben.
Natürlich ist es sehr wohl möglich, bei ein und derselben Maschine frisches Kühlmittel
an mehreren Stellen zu- bzw. abzuführen. Unter Umständen kann sich die Ausbildung
besonderer Körper zur Aufnahme der Verbindungskanäle zwischen den ringförmigen Kühlräumen
der einzelnen Druckstufen als zweckmäßig erweisen, z. B. dann, wenn die Leitschaufeln
aus sehr dünnwandigem Material bestehen.
Es ist zweckmäßig, zum Zwecke einer weiteren Verbesserung des Umlaufes die Leitschaufeln
c gegen die Führungsrippen k um eine halbe Teilung zu versetzen.
Die neue Kühlvorrichtung hat gegenüber den bekannten Anordnungen die folgenden
wesentlichen Vorzüge:
1. Das Kühlmittel kann zum Gas stetig im Gleich- bzw. Gegenstrom geführt werden.
2. Die in der Maschine unterzubringende Kühlfläche läßt sich auf das denkbar höchste
Maß vergrößern.
3. Das Kühlmittel wird an jeder einzelnen Stelle zwangläufig geführt, so daß es immer
mit einer vorauszubestimmenden Geschwindigkeit an den Kühlflächen entlangströmt. Dadurch
werden die Räume mit stagnierendem Kühlmittel vermieden und durch die erreichbar
hohe Geschwindigkeit die Wirkung der einzelnen Kühlflächen erhöht.
4. Die Anordnung baut sich sehr einfach, da die Notwendigkeit, an jeder Stufe Rohranschlüsse
für das Kühlwasser anzubringen, wegfällt.
Claims (3)
1. Kühlvorrichtung für Kreiselverdichter oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kühlmittel auf dem ganzen Wege durch die Maschine, dem Verlauf der Gaskanäle
folgend, mit den Wandungen, welche den Gasstrom führen, in Berührung bleibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander- iao
— ■
folgenden Verbindungskanäle zwischen den ringförmigen Kühlräumen der einzelnen
Druckstufen gegeneinander versetzt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 für den
Fall radialer Beaufschlagung, dadurch gekennzeichnet, daß die die Umführungskammern
(k) durchsetzenden, in großer, radialer Breite ausgeführten Kanäle mit radial gerichteten Führungszungen (m) versehen
sind, durch welche die Bahn des Kühlmittels in der Umführungsrichtung gesichert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE244734C true DE244734C (de) |
Family
ID=503745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT244734D Active DE244734C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE244734C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4336143A1 (de) * | 1993-10-22 | 1995-05-04 | Erich Wuerzinger | Kühlverfahren für Turbomaschinen |
-
0
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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