DE7008170U - Zentrifugalkompressor mit fluessigkeitsbaendern. - Google Patents

Description

G 70 Ob 170.8 />f-

Nederlandse Organisatie voor Toegepast- f

Natuurwetensehappelijk Onderzoek ten behoeve van Nijverheid, Handel en Verkeer

21. NOV. 1973

Zentrifugalkompressor mit Flüssigkeitsbändern

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalkompressor . mit FlUssigkeitsbändern zum Verdichten eines Fluidums, mit einem mit Düsen versehenen Rotor, dem Flüssigkeit zur Bildung von verjüngend verlaufenden Flüssigkeitsbändern zugeführt wird,, welche das Fluidua verdichten.

Kompressoren dieser Gattung sind etwa aus den DT-PS* en 220 89^ lind 271 62β bekannt. Die Bänder werden dabei durch eine strömende Flüssigkeit gebildet, die mit hoher

£· Geschwindigkeit durch öffnungen in einem schnell rotieren-

den Rotor nach außen tritt.

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Durch die zwischen den Vorder- und Rückseiten der auf

- ν .diese Weise gebildeten zurückgebogenen Bändern bestehen-

' den Druckunterschiede wird auf das zwischen jeweils: zwei

\ ^ "^" . . Bändern eingeschlossene Fluidum Leistung übertragen. Im

■ " ν Hinblick auf eine Leistungsübertragung mit hohem Wirkungs-

) >- ' ' ' grad nuß dafür Sorge getragen werden, daß diese Druckunterschied

de über die Bänder so gut wie möglich aufrechterhalten werden;

♦ ' es darf also keine Leckage von der Seite niedrigen Drucks

" «us· hohen Druckseite der Bänder stattfinden.

Der Abstand zwischen den beiden den Kompressorraum begrenzenden Wänden muß deshalb mindestens der Höhe der Bänder entsprechen, die die Wand berühren müssen.

Da diese Wände bei den Kompressoren nach dem Stand der Technik aber stillstehen oder mit einer bedeutend nied rigeren Geschwindigkeit rotieren als die FlUssigkeits-

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bSnder, wird die unmittelbar ax^dle Wände grenzende flüssigkeit der Bänder abgebremst und bleibt anfangs als eine dünne Schicht darauf zurück·

Die Flüssigkeitsbänder bewegei^sich dadurch mit Ihren Seiten nicht nur an den Wänden entlang, sondern auch durch eine dünne Flüssigkeitsschicht· Dies verursacht nun einen ▼iel größeren Verlust an Arbeitsleistung als wenn die Heilung der Flüssigkeitsbänder an den Wänden allein auftreten würde, Der Verlust macht sich an einer Flüssigkeitsmenge "bemerkbar, die den Flüssigkeitsbändern entzogen wird und auf den Wänden zurückbleibt·

Bei einem größeren Verlust bleibt mehr Flüssigkeit zurück und die Schicht ist dicker. Die anfangs an den Wänden ge* bildete dünne Flüssigkeitsschicht ist auf diese Weise die Ursache dafür« daß diese Schicht zum größeren Durchmesser des Koapressorrauraes hin schnell dicker wird.

Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeitsbänder dünner sind -und dadurch nur einen kleineren Druckunterschied zwischen öen Vorder- und Rückseiten aufrechterhalten können·

Außerdem wird durch die Dicke der auf den Wänden zurück-"bleibenden Flüssigkeitsschiehten ein Teil des Korapressordurcngangs-Volunens eingenommen· Dies hat zwangsläufig zur !Folge, da£ der wirkungsgrad des Kompressors insgesamt sehr unerwünscht «!»gesenkt wird.

Der Erfindung liegt damit nach Feststellen der Ursachen für den verminderten Wirkungsgrad solcher Kompressoren die Aufgabe zugrunde, eine konstruktive Lösung zu finden, öle eine wesentliche Erhöhung des Kospressionswirkungsgrads erwarten ISSt.

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überraschenderweise wurde nun gefunden, daß der ZinfluS der Flüssigkeitsschalter! aufgehoben werden kann, wenn die den Kompressorraura begrenzenden Wände nicht parallel zueinander konstruiert werden.

Hie Erfindung besteht bei eines Zentrifugalkcspreesor der genannten Gattung darin* daS der Abstand r»igcfrrn

den den Raun, in welchem die FlüssigkeitsbHnder gebildet urd fortbewegt werden, begrenzenden Wanden voxa Zentrum des Kompressor» aus in radialer Richtung zunimmt·

Xn welches HaSe die Wände divergieren Bussen, hingt -verständlich von Mehreren Parametern, xle Banddicke, Bandhöhe, Bänderzahl, Tourenzahl usw. ab, weil danach gestrebt werden muß, daß die Seiten der Flüssigkeitsbänder die Flüssigkeitsschiehten weiterhin berühren, um der bereits vorher criiauutro

Da die FlüssigkeitsbKnder Jetzt unter idealeren Verhältnissen wirksam sind, näalich alsob sie allein nur Reibung

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mit den Wänden haben und der Durohgang des -Kompreasorraumes durch die zurückbleibenden Flüseigkeiteechichten nicht verkleinert wird, kann bedeutend mehr Leistung auf das zu verdichtende Fluidum übertragen werden.

Auch läßt sich die Wirkung des erfindungsgemäßen Zentrifugalkcmprssscrs suit Flüssigkeitsbändsrn noch weiter verbessern, wenn die auf den Wänden des Kompressorraumes zurückbleibende Flüssigkeitsschicht während des Verdichtungsvorgangee entfernt wird.

Vorzugsweise kann in der Fläche der Wände, konzentrisch mit dem Rotor eine wohl oder nicht unterbrochene schlitzförmige Öffnung zum Ableiten der auf den Wänden zurückgebliebene]!!. Flüssigkeit angeordnet sein, wobei der Abstand zwischen den Wänden, unmittelbar nach der schlitzförmigen Öffnung wieder dem Abstand'im Zentrum direkt naoh dem Rotor entsprechen kann.

Es kann auch Vorteile haben, wenn mehrere derartige schlitzförmige Offnungen konzentrisch ineinander in de? ΐΊϋοΙιη de? Wsade gage^raclit werden.

Die auf diese Weise abgeführten Flüssigkeitssohichten können in bekannter Weise zusammen mit der Flüssigkeit der Flüösigkeitsbänäer aus dem Kompressor in einem Flussigkei-fcBbehaltez· gesammelt werden, von wo die Flüssigkeit über eine Pumpe wieder in den Arbeitsprozeß zurückgeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an TTanr? der Zeicimungen, in den"en beispieleweise eine ATisfuhrungsforia dargestell wird, naher erläutert.

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Da"bei zeigt

Figur X einen vertikale» Querschnitt durch, einen echematisch. dargestellten Zentrifugalkompressor mit Flüssigkeitabändern;

Figur 2 ein Detail des Kompressors aus Figur 1 in ] stark vergrößertem Maßstab.

Der in Figur 1 dargestellte Kompressor bestellt aus einem Kompressorgehäuee l_f das mit einem Flüssigkeitsgehäuse zusammengebaut ist.

Zentral im Kompressorgehäuse 1 ist ein Rotor 3 aufgestellt, der fest mit einer Welle 4 verbunden ist, die über die Zahnräder 5 und 6 von einem Elektromotor 7 angetrieben wird. Der Rotor 3 ist mit Schaufeln 8 besetzt zum Ansaugen eines zu verdichtenden Fluidums, zum Beispiel Luft, durch ein AnBaugmundstück 9. Weiter ist der Rotor 3 mit Düsen .10 versehen, die an eine Flüssigkeitszufuhrleitung

11 angeschlossen sind, welche über eine Regelvorrichtung

12 mit einer Pumpe 13 gekoppelt ist, die an das Flüssig= keitsgehäuse 2 angeschlossen ist.

Der Raum, in dem die Flüssigkeitsbänder gebildet werden, wird durch, die vom Zentrum aus allmählich, divergierenden "Wände 14 xtnd 15 "begrenzt. Beide Wände sind, konzentrisch mit dem !Rotor, mit schlitzförmigen Offnungen 16 und 17 -reYBehsZif die mit den ringförmigen Sajnmel>srnSl en IS und 19 verbunden sind. Diese SgTirrnel"'τΓ.πηπΊ e 18 -and 19 stehen über cLxe ATisirrxttsk&nale 20 ητ\α. 21 xixt asm. 3 2 in offener Y©rbintxun.g»

SszaaeHzcaxaa. 22 <aes Soapxessors steht, ebartfalls xa±t

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Flüssigice it sgehäuse 2 in

Das verdichtete gasförmige Fluiduxa wird ia bekannter Weise im Gehäuse 2 mit Hilfe -von Scheidewänden 23 -9'oxl der Flüssigkeit getrennt und danach -über den Austritt 27 abgeführt.

In Figur 2 wird in stark vergrößertem Maßstab ein JDetaü des Kompressors dargestellt, aus dem deutlich hervorgeht, daß das aus dem Rotor 3 tretende 5"liissiekeai:s"ba2äd 23 durch die auf den Wänden 14 und 1?? gebildeten Süüssigkeitsschichten 24 und 25 begrenzt wird. Biese Zliissig— keitsschichten werden über die schlitzförmigen Oifnungen. 16 und 17 nach den Sammelkanälen 18 und 19 abgeführt, wehrend das Flüssigkeitsband über den -Durchgang 26, dessen Abstand zwischen den Vi and en 14 und 15 wieder dem Abstand zwischen den Wänden in der Nähe des Rotors 3 entspricht, in den Sammelraum 22 des Kompressors geschleudert wird, ·

Claims (1)

1. Nederlandse Organisatie voor Toe^eoast-Natuurwetenschappelijk Onderzoe^ t~n b*ho»ve van Ni.iverheid, Handel ^r. 7PirV_oa^

   21.

   SCHUTZANSPRÜCHE

   · Zentrif ugalkompressor mit Flüssigkeitsbanäern zxsa. Verdichten eines Fluidums, mit eisern mit Düsen versehenen ^" Rotor, dem Flüssigkeit zur Eildung von verjüngend verlaufenden FlüssigkeitEbändern zugeführt wird, weleiie das Fluiuum verdichten, dadurch gekennzeichnet, aa.3p.er Abstand zwischen den den Raun, in welchem die Flüssig&eitsbSnder gebildet und fortbewegt werden» begrenzenden WHn-. den (14,15) vom Zentrum des Koiapressorsaus in radialer

   's . .'■'■·■-' Richtung zunimmt.

   2· Zentrifugalkoapressor nach Anspruch 1_# dadurch

   zeichnet, daß in Jeder Wand (14,15) konzentrisch zun Rotor (8) mindestens eine unterbrochene oder nicht unterbrochene schlitzförmige öffnung (16,17) zum Abführen der auf den Wänden (-14,15) zurückgebliebenen Flüssigkeit vorgesehen 1st und daß der Abstand zwischen den VSnden unmittelbar hinter der schlitzförmigen Öffnung dem Vandabstand im Zentrum entspricht. .

   3· Zentrifugalkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schlitzförmige öffnungen (16*17) konzentrisch zueinander in jeder Wand (14,15) vorgesehen . sind.