DE3343284C2 - Strömungsarbeitsmaschine - Google Patents
StrömungsarbeitsmaschineInfo
- Publication number
- DE3343284C2 DE3343284C2 DE3343284A DE3343284A DE3343284C2 DE 3343284 C2 DE3343284 C2 DE 3343284C2 DE 3343284 A DE3343284 A DE 3343284A DE 3343284 A DE3343284 A DE 3343284A DE 3343284 C2 DE3343284 C2 DE 3343284C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- volume flow
- fluid flow
- control device
- mass flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/002—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0246—Surge control by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/51—Inlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/76—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism using auxiliary power sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Es handelt sich um eine Turbomaschine, deren Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie nicht mehr, wie bisher, durch die Gestalt der Turbomaschine und die Drehzahl des Laufrades festgelegt ist. Vielmehr wird eine zur Turbomaschine gehörende Regeleinrichtung, z. B. ein Drallapparat (7), eine Laufschaufelverstelleinrichtung oder eine Drossel aufgrund der Signale eines Meßwertaufnehmers (12) für den Druck oder Massenstrom bzw. Volumenstrom und eines Positionsgebers (11) für die augenblickliche Position der Regeleinrichtung laufend so von einer Steuereinheit (9) verstellt, daß die Turbomaschine eine in die Steuereinheit (9) eingegebene, frei gewählte Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie aufweist.
Description
a) es sind wenigstens zwei Analog-Digital-Wandler
(13,14) vorgesehen, die die analogen Signale des Meßwertaufnehmers (12) und des Positionsgebers (11) jeweils in digitale Signale umwandeln,
b) den Analog-Digital-Wandlern (13, 14) nachgeschaltet
ist ein Mikrorechner (15) mit mindestens einem Speicher, der aus den Signalen der
beiden Analog-Digital-Wandler (13,14) anhand einer in den Speicher eingegebenen Kennlinie
und dem abgespeicherten Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennfeld nach einem
ebenfalls abgespeicherten Rechenprogramm ein Steuersignal errechnet,
c) eine nachfolgende Ansteuereinrichtung (16), die zur Ansteuerung der Steileinrichtung (10) dient
Die Erfindung betrifft eine Strömungsarbeitsmaschine
mit frei wählbarer Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie, mit einem Gehäuse, das eine
Eintrittsöffnung sowie eine Austrittsöffnung für das durchströmende Medium besitzt, einem motorisch angetriebenen
Laufrad mit Laufschaufeln und einer mittels Stelleinrichtung verstellbaren mechanischen Regeleinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Strömungsarbeitsmaschinen finden in axialer und radialer Bauart z. B. Verwendung als Ventilatoren, Pumpen,
Verdichter. Aufgabe einer Strömungsarbeitsmaschine ist es, einen bestimmten Massen- oder Volumenstrom
eines Mediums durch eine Anlage gegen einen Druck zu fördern. Sowohl die Strömungsarbeitsmaschine
als auch die Anlage weisen je eine Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie auf. Der
sich einstellende Betriebspunkt des Gesamtsystems ist immer der Schnittpunkt beider Kennlinien. Ändert sich
während des Betriebes die Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie der Anlage (z. B. durch
öffnen oder Schließen eines Ventils), dann hängt das Betriebsverhalten des Gesamtsystems allein von der
Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie der Strömungsarbeitsmaschine ab. Zur Erreichung
eines gewünschten Betriebsverhaltens muß die Druck-Massenstrom- bzw. Druck-Volumenstrom-Kennlinie
der Strömungsarbeitsmaschine eine ganz bestimmte Form aufweisen.
Die Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie einer Strömungsarbeitsmaschine wird
durch die Aerodynamik des Laufrades, des Gehäuses und der mechanischen Regeleinrichtung sowie durch
die Laufraddrehzahl bestimmt Eine beliebige Änderung der Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Keunlinie
ist bisher bei einer gegebenen Strömungsarbeitsmaschine nicht möglich. Eine Änderung der Laufraddrehzahl
oder der Stellung der mechanischen Regeleinrichtung z. B. ergibt lediglich ein für die betreffende
Strömungsarbeitsmaschine typisches Druck- Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennfeld mit einer
Schar ähnlicher Kennlinien fest vorgegebener Form.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsarbeitsmaschine der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, deren Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie frei gewählt werden
kann, ohne daß die konstruktive Gestaltung der Strömungsarbeitsmaschine oder die Laufraddrehzahl
geändert werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Strömungsarbeitsmaschine gemäß dem Patentanspruch.
Der Einsatz von Analog-Digital-Wandlern ermöglicht die digitale Weiterverarbeitung der analogen
Signale dts Meßwertaufnehmers und des Positionsgebers
in einem Mikrorechner mit Speicher. Im Speicher des Mikrorechners ist neben dem für die jeweilige Strömungsarbeitsmaschine
typischen Druck-Massenstrom- bzw. Druck-Volumenstrom-Kennlinienfeld ein Rechenprogramm
abgespeichert, mit dem der Mikrorechner aus den Signalen des Meßwertaufnehmers und des Positionsgebers
entsprechend der ebenfalls abgespeicherten, frei gewählten Kennlinie laufend ein Steuersignal
errechnet, das über eine Ansteuereinrichtung und Stelleinrichtung die mechanische Regeleinrichtung so einstellt,
daß die Strömungsarbeitsmaschine die frei gewählte Druck-Volumenstrom- oder Druck-Massenstrom-Kennlinie
aufweist Der Einsatz eines Mikrorechners besitzt insbesondere Vorteile hinsichtlich Kosten
und Flexibilität. Die Eingabe der gewählten Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie oder
eine Anpassung an verschiedene Strömungsarbeitsmaschinen ist leicht und billig möglich.
Im Gegensatz zum Stand der Technik handelt es sich nicht um eine einfache Regelung des Drucks oder des
Massen- bzw. Volumenstroms oder einer anderen Regelgröße. Vielmehr wird aufgrund der momentanen Signale
des Meßwertaufnehmers und des Porütionsgebers für die Stellung der mechanischen Regeleinrichtung diese
Regeleinrichtung laufend so eingestellt, daß sich alle resultierenden Betriebspunkte auf einer gewählten, in
den Mikrorechner eingegebenen Kennlinie befinden.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Strömungsarbeitsmaschine ohne
Änderung ihrer konstruktiven Gestaltung frei wählbare Kennlinien aufweist. Weiterhin ist nicht notwendig, die
Drehzahl des Laufrades zu verändern, so daß als Antriebsaggregat der erfindungsgemäßen Strömungsarbeitsmaschine
z. B. Asynchronmotoren ohne teure Getriebe eingesetzt werden können.
Als mechanische Regeleinrichtung, die mittels der Stelleinrichtung betätigt wird, kann ein in der Eintrittsöffnung des Gehäuses angebrachter Drallapparat Verwendung
finden; auch eine mechanische Laufschaufelverstelleinrichtung zur Verstellung des Anstellwinkels
der Laufschaufeln oder eine in der Eintritts- oder Austrittsöffnung des Gehäuses angebrachte, verstellbare
Drossel kommen in Betracht.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeich-
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeich-
nungen ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Strömungsarbeitsmaschine
mit Drallapparat und Druckmeßw ertgeber,
F i g. 2 ein Blockschaltbild der Strömungsarbeitsmaschine
gemäß F i g. 1,
F i g. 3 schematisch vier frei gewählte Kennlinien im Druck-Volumenstrom-Kennlinienfeld der Strömungsarbeitsmaschine
gemäß F i g. 1. iü
In Fig 1 ist eine radiale Strömungsarbeitsmaschine
dargestellt, die ein Gehäuse 1 mit Eintrittsöffnung 2 und Austrittsöffnung 3, ein mit konstanter Drehzahl von einem
Motor 4 angetriebenes Laufrad 5 mit Laufschaufein 6 sowie einen Drallapparat 7 mit Leitschaufeln 8,
die durch ein Signal von der Steuereinheit 9 über die Stelleinrichtung 10 verstellt werden können, besitzt Die
Position der Leitschaufeln 8 wird durch einen Positionsgeber 11, der Druck am Gehäuseaustritt durch einen
Druckmeßwertgeber 12 registriert und laufend an die Steuereinheit 9 übermittelt. Gemäß Fig.2 besteht die
Steuereinheit 9 aus zwei Analog- Digital-Wandlern 13, 14, einem Mikrorechner mit Speicher 15, z. B. einem
handelsüblichen Einplatinenrechner, und einer Ansteuereinrichtung 16. Als Stelleneinrichtung 10 kann z. B. ein
Elektromotor mit Getriebe zur Anwendung kommen; als Ansteuereinrichtung 16 ist dann eine entsprechende
Motoransteuerung erforderlich, die die Rechnerausgangssignale in für die gewünschte Bewegung des Μο-tors
nötige Signale umwandelt.
Jede Änderung des Signals des Druckmeßwertgebers 12 veranlaßt den Mikrorechner zu einem Rechenvorgang,
der als Ergebnis unter Zuhilfenahme des abgespeicherten Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinienfeldes
der Strömungsarbeitsmaschine, der eingegebenen, frei gewählten Kennlinie und der aktuellen Position des Drallapparates 7 der Ansteuereinrichtung
16 den Befehl zu einer Neueinstellung des Drallapparates so gibt, daß der neue Betriebspunkt des
Gesamtsystems auf der gewählten Druck-Massenstrom- bzw. Druck-Volumenstrom-Kennlinie liegt.
In F i g. 3 sind das bei konstanter Drehzahl des Laufrades
5, aber mit verschiedenen konstanten Positionen des Drallapparates 7 erreichbare Druck-Volumenstrom-Kennlinienfeld
mit der begrenzenden Kennlinie 17 sowie beispielhaft vier verschiedene, frei wählbare
Druck-Volumenstrom-Kennlinien 18, 19, 20, 21 der erfindungsgemäßen
Strömungsarbeitsmaschine dargestellt.
50
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
60
Claims (1)
- Patentanspruch:Strömungsarbeitsmaschine mit frei wählbarer Druck-Massenstrom- oder Druck-Volumenstrom-Kennlinie, mit einem Gehäuse, das eine Eintrittsöffnung sowie eine Austrittsöffnung für das durchströmende Medium besitzt, mit einem motorisch angetriebenen Laufrad mit Laufschaufeln und einer mittels Stelleinrichtung verstellbaren mechanischen Regeleinrichtung, mit wenigstens einem Meßwertaufnehmer im Bereich der Aufstrittsöffnung zur Erfassung des momentanen Drucks oder Massen- bzw. Volumenstroms des das Gehäuse durchströmenden Mediums sowie mit einem PositionsgeL^.\ der die jeweilige Stellung der mechanischen Regeleinrichtung aufnimmt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3343284A DE3343284C2 (de) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Strömungsarbeitsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3343284A DE3343284C2 (de) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Strömungsarbeitsmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3343284A1 DE3343284A1 (de) | 1985-06-13 |
DE3343284C2 true DE3343284C2 (de) | 1985-11-28 |
Family
ID=6215646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3343284A Expired DE3343284C2 (de) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Strömungsarbeitsmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3343284C2 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI81447C (fi) * | 1987-09-15 | 1990-10-10 | Ilmaterae Oy | Anordning foer uppmaetning av volymstroem i blaester. |
DE102007012119A1 (de) | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Drosselgradabhängige Schaufelverstellung bei Strömungsarbeitsmaschinen |
DE102015207573B4 (de) * | 2015-04-24 | 2023-07-06 | Ford Global Technologies, Llc | Brennkraftmaschine mit kombiniertem Abgasnachbehandlungssystem |
CN107656598B (zh) * | 2016-07-26 | 2020-03-10 | 奇鋐科技股份有限公司 | 具气体感测之散热系统 |
US10537041B2 (en) * | 2016-08-22 | 2020-01-14 | Asia Vital Components Co., Ltd. | Heat dissipation system with air sensation function |
GB2574167B (en) * | 2017-02-23 | 2021-10-13 | Minetek Invest Pty Ltd | System for ducted ventilation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1957901C3 (de) * | 1969-11-18 | 1974-01-24 | Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal | Einrichtung zur Regelung von Kondensatpumpen |
JPS55123394A (en) * | 1979-03-12 | 1980-09-22 | Hitachi Ltd | Capacity control of centrifugal compressor |
GB2057566B (en) * | 1979-08-23 | 1982-11-10 | Weir Pumps Ltd | Flow compensating vane assembly for a fluid machine |
GB2119862A (en) * | 1982-05-06 | 1983-11-23 | Gen Electric | Variable stator vane (VSV) closed loop control system of a compressor |
-
1983
- 1983-11-30 DE DE3343284A patent/DE3343284C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3343284A1 (de) | 1985-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0431287B1 (de) | Verfahren zum optimierten Betreiben zweier oder mehrerer Kompressoren im Parallel- oder Reihenbetrieb | |
EP0285868B1 (de) | Einrichtung zur Steuerung der Ansaugluft in einer Brennkraftmaschine | |
DE2458709B2 (de) | Axialgeblaese | |
DE3343284C2 (de) | Strömungsarbeitsmaschine | |
DE3602833A1 (de) | Regelverfahren und -anordnung fuer einen papierherstellungsrefiner | |
DE69733114T2 (de) | Verfahren zur Erzeugung und Massstabsänderung der Geschwindigkeitsprofile für Türen einen Fahrkorbes | |
DE3717590A1 (de) | Kompressor | |
DE10247816A1 (de) | Anstellwinkel-Einstellvorrichtung für eine verstellbare Abgasturbine | |
DE202005001746U1 (de) | Vorrichtung zum Steuern einer Strömungsarbeitsmaschine | |
EP3434905A1 (de) | Vakuumpumpe sowie verfahren zum betreiben einer vakuumpumpe | |
EP0400401A2 (de) | Vorrichtung zum Regeln eines Volumenstroms in einem Führungsrohr | |
DE1428043B2 (de) | Einrichtung zur Regelung eines Turboverdichters | |
EP1063406B1 (de) | Leitungssystem mit Drosselklappe | |
DE69215352T2 (de) | Steuerung von Druck- und Leistungsschwankungen in Wasserturbinen | |
EP0433939B1 (de) | Vorrichtung zur stufenlosen Regelung des Volumenstromes an Radial-Ventilatoren | |
DE202019100227U1 (de) | Volumenstrombestimmung | |
EP0822332B1 (de) | Wasserkraftanlage | |
DE2935480A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer pumpenturbine zwischen teillast- und rueckwaertspumpenbetrieb. | |
DE3025598A1 (de) | Druck- und mengenregulierbares verbundgeblaese | |
DE69606803T3 (de) | Schraubenpumpe und Schraubenrotor für eine Schraubenpumpe | |
DE2730789C2 (de) | ||
EP3887683B1 (de) | Volumenstrombestimmung | |
DE3402559A1 (de) | Vorrichtung zur regelung der temperatur der ansaugluft von brennkraftmaschinen | |
EP3879199B1 (de) | Verfahren zur regelung eines in einer luftleitung einer klima- und/oder raumlufttechnischen anlage strömenden volumenstroms sowie system zur regelung eines in einer luftleitung einer klima- und/oder raumlufttechnischen anlage strömenden volumenstroms | |
DE2808694C2 (de) | Positioniereinrichtung für einen hydraulischen Antrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |