DE806465C

DE806465C - Regelvorrichtung fuer Abblasventile von Kreiselverdichtern

Info

Publication number: DE806465C
Application number: DEP34054A
Authority: DE
Inventors: Thomas Clark; Leslie Richard Fellows
Original assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Current assignee: Armstrong Siddeley Motors Ltd
Priority date: 1942-11-05
Filing date: 1949-02-15
Publication date: 1951-06-14

Description

Regelvorrichtung für Abblasventile von Kreiselverdichtern Die Erfindung bezieht sich auf Kreiselverdichter, insbesondere auf Axialverdichter, wie sie z. B. einen Teil einer Brennkraftturbinenanlage für Strahlantrieb bilden. Für solche Kompressoren sind für Reglungszwecke Abblasventile bekannt, die selbsttätig in Abhängigkeit von dem Verdichtungsverhältnis irgendeines Teiles des Verdichters betätigt werden und voll geöffnet sind, wenn der Verdichter steht; solche Ventile schließen sich allmählich mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit des Kompressors und sind ganz geschlossen, wenn das berechnete Verdichtungsverhältnis erreicht ist.
Die Erfindung betrifft in erster Linie eine verbesserte Steuerung eines solchen Abblasventils für Kreiselverdichter.
Im einzelnen sollen die Ziele und Vorteile der Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der schematischen Zeichnung erläutert werden, die beispielsweise im Schnitt einen mehrstufigen Kreiselverdichter mit einem erfindungsgemäß automatisch betätigten Abblasventil veranschaulicht, wobei diese Betätigung von dem absoluten Druckverhältnis abhängig ist.
Der praktischen Ausführung der Erfindung dienen im wesentlichen eine Vorrichtung, die auf den Druck des Kompressors an einer bestimmten Stelle anspricht, eine weitere Vorrichtung, die auf den Druck des Kompressors in einer folgenden Stufe anspricht, eine Flüssigkeitsdruckservovorrichtung mit einem Regelventil, das durch einen Hebel betätigt wird und eine Stange, die diesen Hebel mit der Vorrichtung verbindet, die auf den Druck in einer folgenden Stufe des Kompressors anspricht, während die andere Vorrichtung, die auf den Druck des Kompressors an einer bestimmten Stelle anspricht, mit der Stange zwischen ihren Enden verbunden ist, wodurch das Abblasventil selbsttätig in der geschilderten Weise gesteuert wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Hilfsvorrichtung, durch die das Abblasventil betätigt wird, durch zwei Vorrichtungen gesteuert, die auf Drucke an zwei verschiedenen Stellen des Verdichters ansprechen; von diesen Vorrichtungen steuert eine die Servovorrichtung unmittelbar, die andere verändert die Hebelübersetzung, über die die erste die Servovorrichtung betätigt.
In der Zeichnung ist ein feststehendes Gehäuse ioo eines Verdichters mit feststehenden Schaufelsätzen ioi ausgerüstet, während der Läufer 102 die umlaufenden Schaufeln 103 trägt. Das Abblasventil besitzt die Form eines Drossel- oder Klappenventils 104 in einem Rohr io5, das mit dem Innenraum des Verdichters in der Nähe dessen verhältnismäßig schmalen Austrittsendes in Verbindung steht. Eine Kurbel io6 an der Ventilklappe ist mit der Kolbenstange 107 verbunden, durch die das Ventil betätigt werden kann.
Eine Kammer io8 mit einer balgartigen Membran ioy steht durch eine Rohrleitung i io mit einer Stelle in der Nähe des Eintrittsendes des Verdichters in Verbindw-ig; eine Kammer i io° mit einem Kolben i i i ist durch die Rohrleitung 112 mit einer höheren Verdichterstufe verbunden. Der Kolben i i i wird durch die Feder 114 gegen eine Anschlagfläche 113 gedrückt und kann einen Hebel i 15 durch Vermittlung einer Verbindungsstange 116 schwenken. Die Stange 116 kann mittels einer Stange 117 von der Membran iog aus verstellt werden. Der Hebel 115 besitzt zu diesem Zweck an einem Ende einen Schlitz i 18, in den ein Zapfen am Ende der Verbindungsstange i 16 eingreift. Der Hebel i 15 betätigt ein Kolbenventil i i9 mittels eines Lenkers 120 und ist an der Kolbenstange 107 eines Servokolbens 121 gelenkig befestigt.
Die Druckflüssigkeit für den Servozylinder 122 wird von einem Behälter 123 durch eine Rohrleitung 124 geliefert, während die Leitungen 125 Auslässe bilden.
Steht der Verdichter in Meereshöhe still, so nimmt die Membran iog eine Stellung ein, die sich nach dem Druck in der Eintrittsseite des Verdichters richtet; der Kolben i i i legt sich unter dem Druck der. Feder 114, die nur eine sehr schwache Vorspannung hat, gegen den Anschlag 113. Läuft der Verdichter an, so wächst sein Innendruck, der Kolben i i i wird gegen die Vorspannung der Feder 114 herabgedrückt und betätigt das Kolbenventil i i9 des Hilfsmotors. Der Hilfskolben 121 wird eine Stellung in direktem Verhältnis zur Abwärtsbewegung des Kolbens i i i einnehmen. Bei einer bestimmten Abwärtsbewegung des Kolbens i i i erreicht der Hilfskolben das Ende seines Hubes, und das Abblasventil 104 ist voll geschlossen.
Fällt der Druck an der Eintrittsseite des Verdichters, so wird sich die Membran iog ausdehnen. Infolgedessen wird sich der Zapfen im Schlitz 118 des Hebels i i9 in einer Richtung verschieben, in der sich das Hebelverhältnis zwischen der Stange 116 und dem Kolbenventil i i9 verkleinert. Das Ergebnis hiervön ist, daß sich der Servokolben 121 um den gleichen Betrag wie vorher bewegen kann, daß aber das Kolbenventil i i9 eine kürzere Bewegung ausführt. Nimmt die Geschwindigkeit des Verdichters wieder zu, wächst der Druck auf den Kolben i i i, dieser wird abwärts gedrückt, und nun wird bei einer bestimmten kleineren Abwärtsbewegung des Kolbens i i i der Hilfskolben das Ende seines Hubes erreichen.
Auf diese Weise wird sich der Hilfskolben 121 für jedes festgesetzte Druckverhältnis der Membran iog und des Kolbens i i i über die ganze Länge seines Hubes bewegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Betätigungsvorrichtung für ein Abblasventil, das zwischen den Enden eines Kreiselverdichters angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (io9), die auf den Druck an einer Stelle des Verdichters ailtpricht, eine Vorrichtung (i i i), die auf den Druck einer folgenden Verdichtungsstufe anspricht, einen Hebel (115) zur Betätigung eines Steuerventils (ii9) einer Flüssigkeitsdruckservovorrichtung (121, 122) zur Betätigung des Abblasventils (io4) und eine Verbindungsstange (116) zwischen dem Hebel (i 15) und der zweiten Vorrichtung (i i i), wobei diese Stange (116) zwischen ihren Enden mit der erstgenannten Vorrichtung (io9) verbunden ist, so daß das Abblasventil voll geöffnet ist, wenn der Verdichter steht, und sich mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit des Verdichters allmählich schließt, bis es vollständig geschlossen ist, wenn das berechnete Verdichtungsverhältnis erreicht ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Servovorrichtung (121, 122), durch die das Abblasventil (io4) betätigt wird, durch zwei Membranen oder ähnliche Vorrichtungen gesteuert wird, von denen jede auf den Druck an einer anderen Stelle des Kompressors anspricht, und wobei eine dieser Vorrichtungen (i i i) die Servovorrichtung unmittelbar steuert, während die andere (io9) das Hebelverhältnis ändert, über das die erste Vorrichtung (i i i) die Servovorrichtung betätigt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Einrichtungen (io9, i i i) eine im wesentlichen rechtwinklige Bewegungsrichtung zueinander besitzen, wobei die Bewegungsrichtung des Steuerventils (i i9) annähernd parallel zur Bewegungsrichtung der zweiten Vorrichtung (iii) liegt und die Stange (116) eine Stift- und Schlitzverbindung mit dem Hebel (115) besitzt und auch im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der zweiten Vorrichtung (i i i) angeordnet ist.