DE709266C

DE709266C - Centrifugal compressor

Info

Publication number: DE709266C
Application number: DEG93731D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Schuermann
Original assignee: Gutehoffnungshutte Oberhausen AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Oberhausen AG
Priority date: 1936-09-15
Filing date: 1936-09-15
Publication date: 1941-08-12

Description

Fliehkraftverdichter Bei der Abströmung von Luft oder von Gasen aus dem Laufrad von Fliehkraftveedichtern in den äußeren Gehäuseteil treten bei der Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit im Förderdruck infolge des langen Weges der Gase im Gehäuse beträchtliche Reibungsverluste ein. Man hat durch Einbau von Leitschaufeln versucht, die tangentiale Komponente des Austrittsdiagramms aus dem Laufrad abzulenken und zu erreichen, auf kürzerem Wege die Strömungsgeschwindigkeit in Druck umzusetzen. Zwar führt dies zu einer gewissen Verminderung der Verluste, jedoch kann dieser Weg nicht -restlos be: gangen werden, da die Leitschaufeln nicht beliebig nahe bis an das Laufrad herangeführt werden können, weil sonst störende Geräusche auftreten. Es ist vielmehr notwendig, die Leitschaufeln verhältnismäßig weit vom Laufrad abzusetzen und einen bestimmten unvermeidlichen Reibungsverlust zuzulassen.Centrifugal compressor When air or gases are discharged the impeller of centrifugal veedichtern in the outer housing part occur at the Implementation of the flow rate in the delivery pressure as a result of the long way of the Gases in the housing cause considerable frictional losses. You have by installing guide vanes tries to deflect the tangential component of the exit diagram from the impeller and to achieve to convert the flow velocity into pressure in a shorter way. Although this leads to a certain reduction in losses, this can The path cannot be walked on completely, since the guide vanes are not as close as desired can be brought up to the impeller, otherwise disturbing noises occur. Rather, it is necessary to separate the guide vanes relatively far from the impeller and to allow some inevitable frictional loss.

Durch die Erfindung werden diese Verhältnisse durch Verkürzung des absoluten Weges der Teilchen des Fördermittels zwischen Laufradaustritt und Leitradeintritt unter Anwendung eines Fliehkraftverdichters mit einem in einem axialen Schnitt gesehen konischen Verlauf des schaufellosen Teiles des Diffusorkanales grundlegend verbessert. Die Erfindung besteht darin, daß in diesem axialen Schnitt auf der schaufellosen, Strecke zwischen dem Außendurchmesser des Laufrades und den Eintrittskanten der Leitschaufeln die Entfernung zwischen den Gehäusewänden ,am Anfang dieser Strecke ebenso groß wie die lichte Laufradaustrittsbreite, jedoch ,an den Eintrittskanten der Leitschaufeln geringer ist als diese und daß die Strömungskanäle zwischen den Leitschaufeln als Diffusoren ,ausgebildet sind. Die radiale Komponente im Strömungsdiagramm der Fördermittelteilchen nimmt bei dieser Ausbildung, wegen der Verringerung der. Entfernung zwischen den Gehäusewänden zu. Die tangentiale Komponente ändert sich nach bekannten Gesetzen lediglich umgekehrt proportional dem Radius. Die Richtung der Resultierenden aus den beiden Komponenten, die der ,absoluten Strömungsrichtung der Teilchen des Fördermittels auf diesem Wege entspricht, wird der radialen Richtung angenähert, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, auch die Richtung der Leitschaufeln der radialen Richtung anzunähern.With the invention, these ratios are reduced by shortening the absolute path of the particles in the conveying medium between impeller outlet and stator inlet using a centrifugal compressor with a seen in an axial section The conical shape of the blade-less part of the diffuser channel has been fundamentally improved. The invention consists in that in this axial section on the blade-less, Distance between the outer diameter of the impeller and the leading edges of the Guide vanes the distance between the casing walls, at the beginning of this distance just as large as the clear impeller outlet width, however, at the leading edges the guide vanes is less than this and that the flow channels between the Guide vanes are designed as diffusers. The radial component in the flow diagram the conveyor particle decreases with this training, because of the reduction in. Distance between the housing walls. The tangential component changes according to known laws only inversely proportional to the radius. The direction the resultant of the two components, that of the absolute flow direction the particle size of the conveyor in this way corresponds to the radial direction approximated, which makes it possible to also determine the direction of the guide vanes to approximate the radial direction.

Es sei bemerkt, daß Fliehkraftverdichter mit konischem Verlauf der Gehäusewandungen im schaufellosen Teil des Diffusors an sich zwar bekannt sind. Hierbei fehlt aber eine Bemessung der Laufradaustritts- und Leitradeintrittsstelle im Sinne der Erfindung, so daß bei diesen bekannten Verdichtern eine Verringerung der Strömungsverluste gemäß der Erfindung nicht erreichbar ist.It should be noted that centrifugal compressors with a conical shape of the Housing walls in the vane-less part of the diffuser are known per se. But this is missing a dimensioning of the impeller outlet and stator inlet point within the meaning of the invention, so that a reduction in these known compressors the flow losses cannot be achieved according to the invention.

In der Zeichnung veranschaulicht die Abb. i eine schematische. Ansicht in axialer Richtung ;auf das Laufrad und die Leitschaufeln bei der Ausführung wie bei bekannten Verdichtern, die Abb.2 einen Schnitt dazu nach A-A der Abb. i, die Abb. 3 die gleiche Ansicht wie Abb. i bei einem Verdichter gemäß der Erfindung, die Abb. q. einen Schnitt dazu nach B-B der Abb. 3.In the drawing, Fig. I illustrates a schematic. opinion in the axial direction; on the impeller and the guide vanes in the execution as in known compressors, the Fig.2 a section to A-A of Fig. i, the Fig. 3 is the same view as Fig. I for a compressor according to the invention, fig. q. a section according to B-B of Fig. 3.

Es bezeichnet L das Laufrad, s die Leitschaufeln und k die Strecke zwischen dem Außendurchmesser des Laufrades und den Eintrittskanten der Leitschaufeln.L denotes the impeller, s the guide vanes and k the distance between the outer diameter of the impeller and the leading edges of the guide vanes.

In den Abb. i und 3 sind am Radumfang das Laufradaustrittsdreieck und am Eintritt in die Leitschaufeln das Eintrittsdreieck der Strömung eingezeichnet. Hierin sind rrl, a,, a2, a2 die tangentialen Komponenten, bi, b,', b2, b2 die radialen Komponenten, und cl, cl', c2, c2' die Resultierenden bzw. absoluten Größen.In Figs. I and 3, the impeller outlet triangle is drawn on the wheel circumference and the inlet triangle of the flow is drawn at the inlet to the guide vanes. Here rrl, a ,, a2, a2 are the tangential components, bi, b, ', b2, b2 are the radial components, and cl, cl', c2, c2 'are the resultants or absolute quantities.

Bei dem bekannten Verdichter nach den Abb. i und 2 hat sich auf dem Wege vom Läufradaustritt bis zum Eintritt in die Leitschaufeln umgekehrt proportional den Radien die tangential@e Komponente von a1 auf a,', die radiale Komponente von bi auf bi und damit die Resultierende von cl auf ei verringert. Die Richtung der Resultierenden bzw. der absoluten Größe ist die gleiche wie beim Radaustritt geblieben. Die Leitschaufeln sind etwa in Richtung der absoluten Größe ci angeordnet.In the known compressor according to Figs. I and 2, on the way from the impeller outlet to the entry into the guide vanes, the tangential @ e component from a1 to a, ', the radial component from bi to bi and thus the Resultant decreased from cl to ei. The direction of the resultant or the absolute size has remained the same as at the wheel exit. The guide vanes are arranged approximately in the direction of the absolute size ci.

Bei dem Verdichter gemäß der Erfindung nach den Abb. 3 und q. ist das Austrittsdreieck am Radaustritt das gleiche wie in Abb. i, also auch die Richtung der Resultierenden bzw. absoluten Größe c2. Auf dem Wege bis zum Eintritt in die Leitschaufeln verringert sich auch dort die tangentiale Komponente umgekehrt proportional den Radien von a2 auf a2. Die radiale Komponente wird aber infolge der Verringerung der Entfernung zwischen den Gehäusewänden auf der Strecke k zwischen dem Außendurchmesser des Laufrades l und den Eintrittskanten der Leitschaufeln s von b2 auf b2 vergrößert, und demzufolge ,ändert sich auch die Richtung der Resultierenden bzw. absoluten Größe von c2 auf c2. Sie wird, wie ersichtlich, gegenüber der Abb. i zur radialen Komponente hin aufgerichtet. Es wird somit die absolute Strömungsrichtung c2' der Luft- oder Gasteilchen der radialen Richtung bz angenähert, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, auch die Richtung der Leitschaufeln 1 der radialen Richtung anzunähern.In the compressor according to the invention according to Figs. 3 and q. the exit triangle at the wheel exit is the same as in Fig. i, i.e. also the direction of the resultant or absolute quantity c2. On the way to the entry into the guide vanes, the tangential component also decreases there in inverse proportion to the radii from a2 to a2. However, the radial component is increased from b2 to b2 as a result of the reduction in the distance between the casing walls on the distance k between the outer diameter of the impeller l and the leading edges of the guide vanes s , and consequently the direction of the resultant or absolute value of changes c2 on c2. As can be seen, it is set up towards the radial component in relation to Fig. I. The absolute flow direction c2 'of the air or gas particles is thus approximated to the radial direction bz, which results in the possibility of also approximating the direction of the guide vanes 1 to the radial direction.

Claims

PATENT CLAIM: Centrifugal compressor with a conical course of the blade-less part of the diffuser channel when viewed in an axial section, characterized in that in this axial section on the blade-less section (k) between the outer diameter of the impeller (l) and the leading edges of the guide vanes (s) The distance between the housing walls at the beginning of this route is just as large as the clear impeller outlet width, but is less than this at the leading edges of the guide vanes and that the flow channels between the guide vanes are designed as diffusers.