DE4435280B4 - Nachleiteinrichtung für einen hermetischen, radialen Turboverdichter - Google Patents

Abstract

Nachleiteinrichtung für einen hermetischen, radialen Turboverdichter zur Verdichtung von Wasserdampf unter Vakuumbedingungen, bei dem eine den Motorraum vom Verdichterraum trennende, aber nicht abdichtende Tragplatte den ersten Teilabschnitt der Leiteinrichtung nach dem Verdichter bildet und zur Umleitung der Strömungsrichtung um mehr als 90° in Richtung zum nachgeschalteten Kondensator ein ringförmiger Strömungskanal, an dem sich weitere Leitbleche anschließen, vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal aus mehreren, kraftschlüssig mittels feststehender Leitschaufeln verbundenen Gehäuseringen gebildet ist.

Description

• Radiale Turboverdichter werden mit Leiteinrichtungen vor dem Laufrad ausgeführt. Hinter dem Laufrad werden beschaufelte oder unbeschaufelte Diffusoren, Umlenkkanäle, Rückführschaufeln und Spiralgehäuse eingesetzt. Die beschaufelten oder unbeschaufelten Diffusoren vermindern die Geschwindigkeit und erhöhen den Druck und haben bei Grenzleistungsverdichtern großen Einfluß auf den Wirkungsgrad. Sie können fest oder verstellbar sein.
• Bei einstufigen oder der letzten Stufe von mehrstufigen Maschinen folgt auf die Diffusoren in der Regel das Spiralgehäuse, das den Fluidstrom sammelt und weiter verzögert. Bei mehrstufigen Maschinen werden den Diffusoren Umlenkkanäle, die die Strömung radial nach innen umlenken, und Rückführschaufeln, die eine gewünschte Zuströmung zur nächsten Stufe erzeugen, nachgeschaltet.
• Aufgrund der komplizierten geometrischen Verhältnisse und um Leck- bzw. Spaltverluste zu minimieren, werden Diffusoren, Umlenkkanäle und Rückführschaufeln meist als Gußteile hergestellt und bilden das Turboverdichtergehäuse.
• Bei vielstufigen Verdichtern mit Zwischenkühlung werden Gruppen gebildet, zwischen die die Zwischenkühler geschaltet sind. Innerhalb einer Gruppe erfolgt die Zuströmung zu jeder Stufe in gleicher axialer Richtung.
• Für Ausnahmefälle werden Anordnungen vorgeschlagen, bei denen hinter dem Laufrad Diffusoren und ein Umlenkkanal vorgesehen sind. Der Umlenkkanal führt die Strömung entgegen der Zuströmrichtung ab.
• Der Stand der Technik wird durch die Schriften CH 606 945 „Zentrifugalkompressor in einer Kälteanlage", EP 0 043 017 A1 „Leitschaufelverstellvorrichtung an Radialturbokompressoren" und DE 3424925 C1 „Turbomaschine mit wenigstens einem radial durchströmten Laufrad" gekennzeichnet.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachleiteinrichtung so zu gestalten, daß eine einfache Herstellung und Montage möglich ist und die Anbringung von verstellbaren Leitschaufeln mit vertretbaren Aufwand gewährleistet ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst; eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung kann aus Anspruch 2 entnommen werden.
• Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Leitschaufeln der Nachleiteinrichtung mit beliebigen Antrieb verstellbar ausgeführt werden können und der dafür erforderliche Aufwand, insbesondere hinsichtlich der Abdichtung, gering ist.
• An nachfolgenden Ausführungsbeispiel wir die Erfindung näher erläutert. 1 zeigt ausschnittsweise einen Turboverdichter in schematischer Schnittdarstellung. In einem hermetisierten Gehäuse 1 ist die Verdichtertragplatte 2 und der Verdichtertragring 3 fest mit diesem verbunden. An der Verdichtertragplatte 2 ist der Motor 5 mit der Nabe 4 angebracht. Die Nabe 4 trägt die Dichtscheibe 7 und die Schaufeln 6 des Turboverdichters. Im Ausführungsbeispiel sind die Schaufeln 6 mit einem Vorleitrad ausgestattet.
• Erfindungsgemäß wird der Strömungskanal 8 der Nachleiteinrichtung zunächst von der Verdichtertragplatte 2, dem Verdichtertragring 3 und dem inneren Gehäusering 9 begrenzt. An dem Verdichtertragring 3 ist ein äußerer Tragring 10 im Bereich der Umlenkung der Strömungsrichtung angebracht, an dem der äußere Gehäusering 11 befestigt ist. Die Leitbleche 12 bilden einen Kegeldiffusor mit mehreren getrennten Strömungskanälen.
• In 2 ist eine verstellbare Leitschaufel 13 dargestellt, wie sie z. B. zwischen der Verdichtertragplatte 2 und dem inneren Gehäusering 11 angeordnet sein kann. Auf eine Darstellung der Leitschaufel 13 in 1 wurde verzichtet. Selbstverständlich sind die Leitschaufeln 13 über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt.
• Die Leitschaufeln 13 sind drehbar gelagert und werden mittels der Hebel 16 und 17, die mit einem Verstellung 14 verbunden sind, verstellt. Mit dem Verstellhebel 15 wird der Verstellung 14 gedreht. Mit der Verstellung der Leitschaufeln 13 wird eine optimale Anpassung der Verdichterkennlinie an die benötigte Kälteleistung ermöglicht.
• Der gesamte Verstellmechanismus, einschließlich des Antriebs wird zweckmäßig im Motorraum angebracht. Da dieser ebenfalls hermetisiert ist, sind keine besonderen Maßnahmen hinsichtlich der Abdichtung erforderlich.

1

Gehäuse

2

Verdichtertragplatte

3

Verdichterring

4

Nabe

5

Motor

6

Schaufel

7

Dichtscheibe

8

Strömungskanal

9

innerer Gehäusering

10

äußerer Tragring

11

äußerer Gehäusering

12

Leitblech

13

Leitschaufel

14

Verstellring

15

Verstellhebel

16

Hebel

17

Hebel

Claims (2)

1. Nachleiteinrichtung für einen hermetischen, radialen Turboverdichter zur Verdichtung von Wasserdampf unter Vakuumbedingungen, bei dem eine den Motorraum vom Verdichterraum trennende, aber nicht abdichtende Tragplatte den ersten Teilabschnitt der Leiteinrichtung nach dem Verdichter bildet und zur Umleitung der Strömungsrichtung um mehr als 90° in Richtung zum nachgeschalteten Kondensator ein ringförmiger Strömungskanal, an dem sich weitere Leitbleche anschließen, vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal aus mehreren, kraftschlüssig mittels feststehender Leitschaufeln verbundenen Gehäuseringen gebildet ist.
2. Nachleiteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gehäuseringen verstellbare Leitschaufeln befestigt sind.