DE823478C

DE823478C - Gas compressor with auxiliary fluid

Info

Publication number: DE823478C
Application number: DEP23481D
Authority: DE
Inventors: Roger Jean Jougla
Original assignee: ROGER JEAN JOUGLA
Current assignee: ROGER JEAN JOUGLA
Priority date: 1947-12-05
Filing date: 1948-12-03
Publication date: 1951-12-03

Description

Gaskompressor mit Hilfsflüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Gaskompressoren mit einem Rotor, der mit wasserdurchflossenen Leitungen versehen ist, um mit diesen eine Flüssigkeit in nahe des Rotors fest angeordnete Verdichtungskanäle zu treiben, wobei die Gasverdichtung in den Kanälen durch Flüssigkeitsstrahlen bemessener Größe erfolgt.Gas compressor with auxiliary liquid The invention relates to Improvements to gas compressors with a rotor that has water flowing through it Lines are provided to hold a liquid in close proximity to the rotor To drive compression channels, the gas compression in the channels by liquid jets measured size.

Bei den bekannten Kompressoren dieser Art haben die Verdichtungskanäle einen relativ großen Durchmesser, so <laß diese Kompressoren, außer anderen Mängeln, einen schlechten Wirkungsgrad haben, und zwar deliall>, weil diese Flüssigkeitssäulen solche Kanäle mit großem Querschnitt nicht dicht abschließen 'können und infolgedessen keinen erhöhten Rückstau gestatten. Da außerdem die Anordnung der Rohrleitungen derart ist, daß der Flüssigkeitsstrahl parallel zur Rotationsachse austritt, so ist die absolute Geschwindigkeit Wo dieses Strahles beim Austritt aus dem Verteiler, die gleich der des Strahles beim Eintritt in die Verdichtungskanäle ist, senkrecht zur Umfangsgeschwindigkeit U des Rotors. Wenn man daher V die relative Geschwindigkeit der Flüssigkeitsförderung beim Austritt aus den Rohrleitungen nennt, dann ist Wo durch die Gleichung tf"o2= h2-L'2 gegeben. Man muß allerdings der Flüssigkeit in den Leitungen eine beträchtliche Geschwindigkeit geben, um eine absolute Geschwindigkeit U', zu erhalten, die zur Verwirklichung einer vorbestimmten Verdichtung ausreicht, welche Geschwindigkeit in den Leitungen erhebliche Reibungen zeitigt, was wieder den Wirkungsgrad sehr merklich drückt. Des weiteren ist der Raumbedarf in der parallelen Richtung zur Achse bedeutend, was dann den Einbau einer großen Anzahl analoger Elemente in der gleichen Achse verhindert.In the known compressors of this type, the compression channels have a relatively large diameter, so that these compressors, besides other deficiencies, have a poor efficiency, namely deliall, because these liquid columns cannot tightly close off such channels with a large cross-section, and consequently none Allow increased backwater. In addition, since the arrangement of the pipelines is such that the liquid jet emerges parallel to the axis of rotation, the absolute speed Wo of this jet when exiting the distributor, which is the same as that of the jet when entering the compression channels, is perpendicular to the circumferential speed U of the rotor. Therefore, if V is called the relative speed of liquid conveyance when it exits the pipelines, then Wo is given by the equation tf "o2 = h2-L'2. However, the liquid in the pipelines must be given a considerable speed in order to achieve an absolute speed U ', sufficient to achieve a predetermined compression, which speed causes considerable friction in the lines, which again very noticeably depresses the efficiency Number of analog elements in the same axis prevented.

Die Erfindung sucht diese Mängel zu beseitigen und einen Kompressor zu schaffen, der einen höheren Wirkungsgrad und bei gleichem Raumbedarf eine wesentlich höhere Leistung aufweist und gegebenenfalls ein wesentlich -höheres Verdichtungsverhältnis zu erreichen gestattet.The invention seeks to remedy these shortcomings and to provide a compressor to create a higher efficiency and with the same space requirement a significantly Has higher performance and possibly a significantly higher compression ratio allowed to reach.

Zunächst betrifft die Erfindung den Gedanken, die Eintrittsöffnungen der Verdichtungskanäle zwischenraumlos nebeneinander auf derselben Kreislinie anzuordnen, wobei der Querschnitt der Kanäle genügend klein ist, damit die einzelnen vom Rotor ausgeworfenen Strahlenstücke der Flüssigkeit in diesen Kanälen eine Reihe Kolben bilden, die zwischen sich das zu verdichtende Gas dicht einschließen.First of all, the invention relates to the idea of the inlet openings to arrange the compression channels next to one another without any gaps on the same circular line, whereby the cross-section of the channels is small enough to allow the individual from the rotor ejected jets of liquid in these channels form a series of pistons form, which tightly enclose the gas to be compressed between them.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, daß die Achse jedes Verdichtungskanals in jedem Punkt annähernd tangential zur Resultanten der auf die Flüssigkeit in diesem Punkt bei normaler Motorarbeit wirkenden Kräfte liegt.Another idea of the invention is that the axis of each Compression channel at every point approximately tangential to the resultant of the Fluid lies at this point during normal engine work.

Ein weiterer Erfindungsgedanke liegt darin, daß die Leitungen des Rotors an ihrem Austrittsende einen zur Leitungsachse normalen Querschnitt haben, der kleiner ist als in irgendeinem anderen Teil dieser Leitungen.Another idea of the invention is that the lines of the Rotor have a normal cross-section to the pipe axis at their outlet end, which is smaller than in any other part of these lines.

Die Hauptkräfte, die an irgendeinem Punkt des Verdichtungskanals auf die Flüssigkeit wirken, sind die Schwerkraft, die Zentrifugalkraft, die Kräfte, die durch das Gas auf die vorderen und hinteren Flächen der Strahlstücke der Flüssigkeit am genannten Punkt ausgeübt werden und die Reibungskräfte auf die Kanalwände oder die Wände des Verdichtungsrohres. Ist die Kanalachse an jedem Punkt annähernd tangential zur Resultanten der auf die Flüssigkeit in diesem Punkt wirkenden Kräfte, so ist die Flüssigkeitsreibung an den Kanalwänden beträchtlich herabgesetzt, und man kann dann andererseits den lichten Kanalquerschnitt merklich vergrößern, ohne das Versagen der Abdichtung der Flüssigkeitskolben zu riskieren. was auch die Reibung vermindert.The main forces acting at any point on the compression channel the liquid acting are gravity, centrifugal force, the forces the through the gas on the front and rear surfaces of the jet pieces of the liquid are exerted at the point mentioned and the frictional forces on the channel walls or the walls of the compression pipe. The channel axis is approximately tangential at every point for the resultant of the forces acting on the liquid at this point, so is the fluid friction on the channel walls is considerably reduced, and you can then on the other hand increase the clear channel cross-section noticeably without the failure risking the sealing of the liquid piston. which also reduces friction.

Die Verjüngung der Rotorleitungen an der Austrittsmündung gestattet einmal die beinahe vollständige Umwandlung des Flüssigkeitsdruckes in Geschwindigkeit am Rotoraustritt, andererseits die Verminderung des Entweichens an der Verbindung zwischen Leitungen und Kanälen auf ein Minimum und schließlich die Verminderung des Füllungsverlustes in den Rotorleitungen durch Senken der mittleren Geschwindigkeit der diese Leitungen durchfließenden Flüssigkeit, also dreifache Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades.The tapering of the rotor lines at the outlet mouth is permitted once the almost complete conversion of the fluid pressure into speed at the rotor outlet, on the other hand, the reduction in leakage at the connection between lines and ducts to a minimum and ultimately the reduction the loss of filling in the rotor pipes by lowering the mean speed of the liquid flowing through these lines, i.e. a three-fold improvement in the Overall efficiency.

Von der Schwerkraft abgesehen, können die Achsen der Verdichtungskanäle folgendermaßen angeordnet sein: einmal nach den geradlinigen Erzeugenden im System eines Rotationshyperboloids, dessen Achse die des Rotors ist, oder nach einer zu dieser Rotationsachse senkrechten Ebene, jeden- falls aber in Richtung des Flüssigkeitstrahles am Leitungsaustritt des Rotors. Man kann mehrere Kompressoreinheiten vor- sehen, deren Rotorachsen auf der gleichen Welle sitzen. Bei einer Anordnung saugt die Gesamtheit der Verdichtungskanäle jeder Einheit das Gas in demselben Raum und fördert parallel das Gas und die Druckflüssigkeit in ein und denselben Ah- scheidebehälter, wäs eine '.Maschine finit hoher Lei- stung bedeutet. In einer anderen Anordnung be- liefert die Gesamtheit der \'erdiclitungskanäle Jeder Einheit verschiedene Räuine, die entsprechend mit der Saugseite der folgenden Einheit verbunden sind. Diese Bauart mit Verdichtungseinheiten in Serie gestattet die Verwirklichung eines stark erhöhten Verdichtungsverhältnisses. Schließlich wird die Kombination dieser beiden Systeme auf einmal sehr große Leistungen Lind sehr hohe Verdichtungen zulassen. In einer Ausführungsform der Erfindung. die allen erwähnten Voraussetzungen entspricht, be- sitzt der Rotor zwei Gruppen von Leitungen, deren zweite in Achsrichtung der Verdichtungskanäle eine andere Flüssigkeit treibt als die in der ersten Gruppe durch die Kanäle getriebenen, z. B. eine Flüssigkeit zur Verminderung der Reibung der ersten Flüssigkeit an den Kanalwänden, wobei diese zweite Flüssigkeit vielleicht gar keine abgedichtete Kolben bilden kann. Am Austrittsende kann der Querschnitt der Leitungen der zweiten Gruppe ge- gebenenfalls nicht kleiner sein als der Querschnitt irgendeines anderen Teiles dieser Leitungen. Um Füllungskoeffizienten zu erhöhen und die Gaswirbel beim Eintritt in die Verdichtungskanäle zu vermindern, kann man, in einer weiteren Aus- führungsform, den Rotor finit zwischen die Flüssig- keitsleitungen verlegten Schaufeln vers,-hen. Diese Schaufeln saugen das zu verdichtende Gas durch eine zentrale Offnung ein, leiten dieses in die festen Kanäle und verleihen ihm bei seinem Eintritt 111 die Verdichtungskanüle eine gewisse GeschNvindig- keit und eine Strömung, die ungefähr der in diese Kanäle getriebenen Flüssigkeit entspricht. Man kann in gleicher '`'eise zur Verminderung der Geschwindigkeit des Gases und der Flüssigkeit am Austritt der Verdichtungskanäle, sowie des durch die entsprechend verbliebene Geschwindig- keit vorhandenen Energieverlostes, solche Kanäle verwenden, deren Querschnitt ain Austrittsende größer ist als der am Eintrittsende. wobei dann der letztere vorzugsweise rechteckig ist und allmählich in die Austrittsöffnung übergeht, die von kreis- runder oder auch rechteckiger Form mit scharfen oder abgerundeten Ecken sein kann. Um das Eindringen der Flüssigkeit in die dichtungskanäle zti erleichtern, ist es schließlich vorteilhaft, den Austrittsquerschnitt der Rotor- leitungen etwas kleiner zii halten als den Eintritts- querschnitt der Kanäle. Die Zeichnungen geben finit der folgendeil Be- schreibung ein Atisführtingsheispiel der Erfindung. Fig. I zeigt einen senkrechten Schnitt eines lie- genden Kompressors für zwei Flüssigkeiten mit nur einem Känalsystem; Fig. 2 ist eine Seitenansicht nach Fig. t mit der offen dargestellten Saugseite zur Einsicht auf Rotor und Verteilerkranz; Fig. 3 zeigt die Geschwindigkeitskomponenten der Flüssigkeit am Austritt der Rotorleitung; Fig. .I zeigt von der Seite die Achsrichtungen der Rohre eines Kompressors nach Fig. i und 2 und Fig. 5 dieselben parallel zur Rotorachse; Fig. 6 zeigt den Kranz der Eintrittsöffnungen der Kanäle einer Einheit, parallel zur Achse; Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig.6 durch die Rotorachse und den obengenannten Kranz am Saugende der hier auslaufenden Kanäle; Fig. 8 zeigt die Formbildung der Kanäle bei stehendem Rotor mit erhöhter Dichte der Flüssigkeit; Fig. 9 ist ein Achsschnitt durch einen Rotor mit nach Fig. 8 gebildeten Kanälen; Fig. io ist ein senkrechter Schnitt durch einen Kompressor mit zwei in Serie angeordneten Verdichtungsstufen; Fig. i i ist ein senkrechter Ac'hsschnitt (Längsschnitt) durch einen Hochleistungskompressor; Fig. 12 ist ein Querschnitt durch den gleichen Kompressor nach der Linie ZII-1II der Fig. i i Fig. 13 zeigt perspektivisch eine vorzugsweise Ausführungsform eines Verdichtqngskanals; Fig. i.; ist ein Achsschnitt durch einen Kompressor, dessen Rotor Schaufeln zur Verbesserung des Füllungskoeffizienten besitzt; Fig. 15 ist ein Querschnitt durch den gleichen Kompressor nach der Linie XV-1V der Fig. 14. Der Kompressor nach Fig. i und 2 hat einen Rotor 7 und einen Stator 6. Der Rotor 7, der in einem Ringraum 1.4 für das zu verdichtende Gas mit einer Gaszuführung 14" umläuft, sitzt an einer Hohlwelle 15, die beim Umlauf die Leitungen 16 mitnimmt, die die Verdichtungsflüssigkeit zuleitet. Unter der Wirkung der "Zentrifugalkraft steigt der Flüssigkeitsdruck in den Leitungen 16 vom Anschluß an die Hohlwelle 15 bis zur Austrittsöffnung. Diese Leitungen 16 mit relativ großem Querschnitt auf dem größten Teil ihrer Länge, um die Füllungsverluste zu vermindern, enden in einer verengten Düse 18, durch die der Flüssigkeitsdruck in Geschwindigkeit umgesetzt wird. Der Austrittsquerschnitt dieser Düse ist vorzugsweise derart, daß der gerade Querschnitt des erzeugten Flüssigkeitsstrahles gleich ist oder noch besser etwas kleiner ist als der jedes im folgenden beschriebenen Verdichtung9kanals an dessen Eintrittsöffnung. Im gezeigten Beispiel sind die Achsen dieser Ansätze parallel zur Rotorichse.Apart from the force of gravity, the axes of the compression channels can be arranged as follows: either after the rectilinear generators in the system of a rotational hyperboloid, the axis of which is that of the rotor, or after one plane perpendicular to this axis of rotation, each but if in the direction of the liquid jet on Line exit of the rotor. Several compressor units can be see their rotor axes on the same shaft sit. In one arrangement, the entirety sucks the compression channels of each unit put the gas in same room and conveys the gas and in parallel the hydraulic fluid in one and the same Ah- separating container, what would a machine be finitely high stung means. In a different arrangement provides the entirety of the \ 'earthing canals each Unit different rooms that correspond with the suction side of the following unit. This type of construction with compression units in series allows the realization of a greatly increased Compression ratio. Eventually the combination of these two Systems all at once very great performances and very allow high compression. In one embodiment of the invention. the meets all the requirements mentioned, the rotor sits two groups of lines whose second in the axial direction of the compression channels a different fluid floats than that in the first Group driven through the channels, e.g. Legs Fluid to reduce the friction of the first liquid on the channel walls, this second liquid maybe not a sealed one at all Pistons can form. At the exit end, the Cross-section of the lines of the second group possibly not be smaller than the cross-section any other part of these lines. To increase the filling coefficient and the Gas vortex when entering the compression channels to reduce, one can, in a further guide shape, the rotor finite between the liquid shovels that have been laid. These Shovels suck in the gas to be compressed a central opening, lead this into the fixed one Channels and give him 111 on his entry the compression cannula has a certain speed speed and a current roughly equivalent to that in this Channels driven liquid corresponds. One can in the same '''way to diminish the speed of the gas and the liquid at the outlet of the compression channels, as well as the due to the corresponding remaining speed Existing energy wasted, such channels use whose cross-section ain the outlet end is greater than the one at the entry end. where then the the latter is preferably rectangular and gradual merges into the outlet opening, which is round or rectangular shape with sharp or rounded corners. To prevent the liquid from entering the sealing channels zti facilitate, after all, it is advantageous to reduce the exit cross-section of the rotor keep lines a little smaller than the inlet cross-section of the channels. The drawings give finite information on the following Write a guiding example of the invention. Fig. I shows a vertical section of a lying low compressor for two liquids with only one channel system; FIG. 2 is a side view according to FIG. T with the suction side shown open to allow a view of the rotor and distributor ring; Fig. 3 shows the velocity components of the liquid at the exit of the rotor conduit; FIG. I shows, from the side, the axial directions of the tubes of a compressor according to FIGS. 1 and 2 and FIG. 5, the same parallel to the rotor axis; Fig. 6 shows the rim of the inlet openings of the channels of a unit, parallel to the axis; FIG. 7 is a section along the line VII-VII of FIG. 6 through the rotor axis and the above-mentioned ring at the suction end of the channels which run out here; 8 shows the formation of the shape of the channels when the rotor is stationary with increased density of the liquid; FIG. 9 is an axial section through a rotor with channels formed according to FIG. 8; 10 is a vertical section through a compressor with two compression stages arranged in series; FIG. Ii is a vertical cross-section (longitudinal section) through a high-performance compressor; FIG. 12 is a cross section through the same compressor along the line ZII-1II of FIG. II; FIG. 13 shows in perspective a preferred embodiment of a compression channel; Fig. I .; is an axial section through a compressor, the rotor of which has blades to improve the filling coefficient; 15 is a cross section through the same compressor along the line XV-1V of FIG. 14. The compressor according to FIGS. I and 2 has a rotor 7 and a stator 6 compressing gas circulates with a gas supply 14 ″, sits on a hollow shaft 15 which, as it rotates, carries the lines 16, which feed the compression liquid . These lines 16 with a relatively large cross-section over most of their length, in order to reduce the filling losses, end in a narrowed nozzle 18 through which the liquid pressure is converted into speed. The outlet cross-section of this nozzle is preferably such that the straight cross-section of the liquid jet generated is the same or, even better, somewhat smaller than that of each compression channel described below at its inlet opening. In the example shown, the axes of these approaches are parallel to the axis of the rotor.

Der Rotor 7 besitzt weiter Leitungen 42 mit Düsen .43, die in die Verdichtungskanäle, und -zwar in der gleichen Richtung wie die Leitungen 16 eine zweite Flüssigkeit ausstrahlen. Diese auf die Kanalzwischenwand strahlende Flüssigkeit ist außer anderem dazu bestimmt. die Reibung der ersten Flüssigkeit an den Wänden der Verflichtullgskanäle zu verringern. Diese Verringerung der Reibung beruht auf ihrer unterschiedlichen Viskosität und Flächenspannung. Es ist nicht erforderlich, claß die zweite Flüssigkeit dichte Kolben in den Verdic7ltungskanälen bildet. Die Düsen 43 sind nicht unbedingt nötig, da die austretende Menge der zweiten Flüssigkeit im allgemeinen relativ gering ist und ebenso auch der Querschnitt der Leitungen .I2.The rotor 7 also has lines 42 with nozzles .43, which into the Compression channels, and indeed in the same direction as the lines 16 one eject second liquid. This liquid radiating onto the canal partition is also intended for other purposes. the friction of the first liquid on the walls reduce the number of compulsory channels. This reduction in friction is due to their different viscosity and surface tension. It is not necessary, that the second liquid forms tight pistons in the compression channels. the Nozzles 43 are not absolutely necessary, as the amount of the second liquid escaping is generally relatively small and so is the cross-section of the lines .I2.

Der Stator 6 besitzt im wesentlichen Rohre 8 von kleinem Querschnitt, die die Verdichtungskanäle bilden, die in Richtung der aus den Rotorleitungen austretenden Flüssigkeitsstrahlen liegen. Ihre Achsen liegen demnach auf den geraden Erzeugungslinien desselben Systems eines Rotationsihyperboloides, dessen Achse die Rotorachse ist. Die Erläuterung dieser Anordnung wird an Hand der Fig. 3 bis 5 erfolgen. In Fig. i sind, um die Zeichnung nicht zu sehr zu belasten, nur die oberen und unteren Rohre 8 angegeben und nur im Schnitt, obwohl sie zur Zeichnungsebene geneigt sein müßten. Die Mündungsenden dieser Rohre 8, annähernd mit rechteckigem Querschnitt, sind Seite an Seite angeordnet und bilden einen Leitkranz 9 in Form eines Kreisringes von gleichem mittleren Durchmesser wie die Austrittsquerschnitte der Rotorleitungen 16. Fig. 5 zeigt diesen Kranz 9. Am Austrittsende münden die Rohre oder Verdichtungskanäle 8 in eine Trennkammer io, in der sich das in den Kanälen verdichtete Gas von der Verdichtungsflüssigkeit scheidet. Die Flüssigkeit sammelt sich am Boden der Trennkammer io, von wo sie eine Pumpe 20 über den Kanal 21 wieder in die Hohlwelle 15 abpumpt. Die Pumpe 20 ist aber nicht immer erforderlich, da der Flüssigkeitsdruck in der Trennkammer io, der dem des Gases in der Trennkammer entspricht, meist zur Rückführung in die Hohlwelle 15 genügt. Der Stator 6 hat eine Anzahl Kühlmäntel 11, 12, 13, wenn man isothermische Verdichtung durchführen will.The stator 6 essentially has tubes 8 of small cross-section, which form the compression channels that emerge in the direction of the rotor lines Fluid jets lie. Their axes are therefore on the straight generation lines of the same system of a rotational hyperboloid whose axis is the rotor axis. This arrangement will be explained with reference to FIGS. 3 to 5. In Fig. In order not to stress the drawing too much, only the upper and lower tubes are used 8 and only in section, although they would have to be inclined to the plane of the drawing. The mouth ends of these tubes 8, approximately rectangular in cross-section, are side arranged on the side and form a guide ring 9 in the form of a circular ring of the same mean diameter as the outlet cross-sections of the rotor lines 16. Fig. 5 shows this ring 9. The pipes or compression channels open at the outlet end 8 in a separation chamber io, in which the gas compressed in the channels is separated from the Compression fluid separates. The liquid collects at the bottom of the separation chamber io, from where a pump 20 pumps it back into the hollow shaft 15 via the channel 21. The pump 20 is not always required because the liquid pressure in the Separation chamber io, which corresponds to that of the gas in the separation chamber, mostly for recirculation in the hollow shaft 15 is sufficient. The stator 6 has a number of cooling jackets 11, 12, 13, if you want to carry out isothermal compression.

Jeder aus dem Rotor 7 durch eine der Leitungen 16 austretende und mit ihm umlaufende Flüssigkeitsstrahl strahlt absatzweise und kurzzeitig in die Kanalmündungen des Leitkranzes 9. Diese Strahl-, stücke bilden ebenso viele in die Kanäle geleitete Flüssigkeitskolben. Da der Leibkranz 9 mit seiner Saugfläche im Raum 14 liegt, den das zu verdichtende Gas füllt, so dringt das Gas in den Raum -zwischen den hintereinanderfolgenden Kolben dank der in ihnen vorhandenen kinetischen Energie ein.Each exiting from the rotor 7 through one of the lines 16 and A jet of liquid circulating with it radiates intermittently and briefly into the Channel mouths of the guide ring 9. These beam pieces form just as many in the Liquid pistons guided by channels. Since the body wreath 9 with its suction surface in Space 14 is located, which the gas to be compressed fills, the gas penetrates into the space -between the successive pistons thanks to the kinetic present in them Energy one.

Die Fig. 3 zeigt die Düse 18 einer Rotorleitung und die verschiedenen Geschwindigkeitsvektoren der dort austretenden Flüssigkeit. Die zum Rotor relative Geschwindigkeit V verläuft axial zur Düse und damit parallel zur Rotorachse. Die absolute Geschwindigkeit ff,, der Flüssigkeiten ist die Resultante der genannten Geschwindigkeit V und der tangentialen Geschwindigkeit U an der Düse 18, die senkrecht zur Achse läuft. Die Richtung der Geschwindigkeit Wo bildet mit der Achse einen festen Winkel. Dreht der Rotor, dann erzeugt die Geschwindigkeitslinie Wo eine hyperboloidische Rotationsfläche um die Rotorachse mit einem Strahlkreis aus den rundlaufenden Düsen 18 der Leitungen 16. Die Achsen der Rohre 8 müssen von der Eintrittsseite in Richtung dieser Geschwindigkeit W', geführt sein, um Stöße zu vermeiden. Die Rohre 8 sind geradlinig, denn die Kräfte der darin eingeschlossenen Flüssigkeit sind parallel zu ihrer Achse gerichtet, abgesehen von der im allgemeinen vernachlässigbaren Schwerkraft. Diese Rohre 8 sind also nach der Geschwindigkeitsrichtung LV" orientiert und müssen daher nach den Erzeugerlinien des für diese Richtung erwähnten hyperboloidischen Systems angeordnet sein. In Fig. d und 5 sind Achsen einer Anzahl Rohre 8 dargestellt. Die hyperboloidische Anordnung ist deutlich aus Fig. d ersichtlich, ebenso wie aus Fig. 7, in der ein Schnitt eines Teiles der Rohrbündel nahe am Rotor dargestellt ist.3 shows the nozzle 18 of a rotor line and the various velocity vectors of the liquid exiting there. The speed V relative to the rotor runs axially to the nozzle and thus parallel to the rotor axis. The absolute speed ff ,, of the liquids is the resultant of the mentioned speed V and the tangential speed U at the nozzle 18, which runs perpendicular to the axis. The direction of the speed Wo forms a fixed angle with the axis. If the rotor rotates, the speed line Wo generates a hyperboloid surface of revolution around the rotor axis with a jet circle from the rotating nozzles 18 of the lines 16. The axes of the tubes 8 must be guided from the inlet side in the direction of this speed W 'in order to avoid impacts . The tubes 8 are straight, because the forces of the liquid enclosed therein are directed parallel to their axis, apart from the generally negligible force of gravity. These tubes 8 are thus oriented according to the direction of velocity LV ″ and must therefore be arranged according to the generating lines of the hyperboloidal system mentioned for this direction. In FIGS. D and 5, axes of a number of tubes 8 are shown can be seen, as well as from Fig. 7, in which a section of part of the tube bundle is shown close to the rotor.

Die Rotorachse der Fig. i und 2 ist horizontal. Ein solcher Kompressor kann auch mit schiefer oder senkrechter Achse verwendet werden.The rotor axis of Figures i and 2 is horizontal. Such a compressor can also be used with an oblique or vertical axis.

Es ist demnach festzustellen, daß bei parallel zur Achse gerichteter Geschwindigkeit V und bei senkrecht hierzu verlaufender Umfangsgeschwindigkeit U die Geschwindigkeit Wo, mit welcher die Flüssigkeitsstrahlen in die Rohre 8 eindringen, durch die Gleichung Wog = V2 + L12 gegeben ist, eine äußerst günstige Bedingung zur Erzeugung erhöhter Verdichtung; die Wirkung der Geschwindigkeit beim Leitungsaustritt addiert sich zu der durch die Geschwindigkeit U der Rotordrehung erzeugten, während bei einem bekannten Kompressor diese beiden Wirkungen gegensätzlich arbeiten.It can therefore be determined that with a speed V directed parallel to the axis and with a circumferential speed U running perpendicular thereto, the speed Wo at which the jets of liquid penetrate into the tubes 8 is given by the equation Wog = V2 + L12, an extremely favorable condition for Generation of increased compression; the effect of the speed at the line outlet is added to that generated by the speed U of the rotor rotation, while in a known compressor these two effects work in opposite directions.

Trägt man der Schwerkraft Rechnung, etwa bei Quecksilber, dann müssen die Rohre gekrümmt sein, im besonderen nach den Austrittsenden hin, wo die Geschwindigkeit der Flüssigkeit relativ gering ist. In der Fig. 8 sind Geschwindigkeitskurven eines Teiles eines Rohres nahe dem Austrittsende 86 dargestellt. Das Gewicht P eines Flüssigkeitskolbens sucht die Geschwindigkeit W nach unten von dem angegebenen Punkt abzulenken. Die Fig. 9 zeigt einen Kompressor mit senkrechter Achse für Quecksilber als Verdichtungsflüssigkeit, bei dem wie bei dem Beispiel der Fig. i bis 7 die Rotorleitungen in Düsen enden, die parallel zur Rotorachse liegen. Es ist ersichtlich, daß die Verdichtungskanäle nahe am Leitkranz 9 fast geradlinig, am Austrittsende aber leicht gebogen sind.If you take gravity into account, for example with mercury, then you have to the tubes be curved, especially towards the exit ends, where the speed the liquid is relatively low. In Fig. 8, speed curves are one Part of a pipe near the outlet end 86 is shown. The weight P of a liquid piston seeks to divert the velocity W downwards from the specified point. the 9 shows a compressor with a vertical axis for mercury as a compression liquid, in which, as in the example in FIGS. i to 7, the rotor lines end in nozzles, which are parallel to the rotor axis. It can be seen that the compression channels are almost straight close to the guide ring 9, but are slightly curved at the outlet end.

Fig. io zeigt eine Maschine mit zwei in Serie liegenden Kompressoren. Das zu verdichtende, bei 23 eingeführte Gas unterliegt in einem Zentrifugenteil des Kompressors einem leichten Leberdruck, welcher Teil durch ein auf der Achse 25 sitzendes Schaufelrad und einen Kranz fester Diffusoren gebildet wird. Das Gas sammelt sich in einem Raum 27, in dem die erste Gruppe Leitungen 28 umläuft, die die Flüssigkeit in die Kanäle 29 der ersten Einheit treibt, wo dann die erste Verdichtung stattfindet. Diese Kanäle 29 sind von Kühlmänteln 30 umgeben.Fig. 10 shows a machine with two compressors in series. The gas to be compressed, introduced at 23, is subject to a centrifuge part the compressor a slight liver pressure, which is part by an on the axis 25 seated paddle wheel and a ring of fixed diffusers is formed. The gas collects in a space 27 in which the first group of lines 28 runs around the the liquid drives into the channels 29 of the first unit, where then the first compression takes place. These channels 29 are surrounded by cooling jackets 30.

So verdichtetes Gas und Flüssigkeit gelangen in die erste Trennkammer 31; die Flüssigkeit wird dann zum Rotor durch eine im unteren Teil vorgesehene Rückleitung rückgeführt und bei 32 wieder dem ersten Stromkreis zugeleitet, während das Gas nach Durchlauf durch die Kühlrohre 33 einer zwei- ten von der ersten durch eine Trennwand 35 iso- lierten Kammer 34 zugeleitet wird; die X"erli ndung 36 sichert dabei den dichten :lnschluß an die Achse 25. In dieser zweiten Kammer 3,4 läuft eine zweite Gruppe Leitungen 37 auf der gemeinsamen Achse 25 um, die die Flüssigkeit in die Kanäle 38 eines zweiten Kbmpressorl)ün<iels treiben, in dein dann eine zweite Verdichtung stattfindet. Schließlich wird das Gas in einer zweiten Trennkammer 39 ge- sammelt, von wo es durch die Leitung ,4o zur weiteren Verwendung austritt; die Flüssigkeit wird wieder über eine Rückleitung bei dl in den zweiten Stromkreis rückgeführt. Zur Erzielung hoher :ltisheute kann der Stator eine gewisse Anzahl konzentrischer Einheiten von Verdichtungskanälen und Rohren (haben, deren Enden in einem einzigen Leitkranz befestigt sein können. Diese verschiedenen Einleiten leiten das Gas in einem gemeinsamen Ratim. Der Rotor ent- hält dann die gleiche Anzahl 1_eitungseinlieiten wie die Kanaleinheiten. Man erhält so eine ':NIaschinenein'heit mit mehreren konzentrischen, parallel arbeitenden Kompressoren. Man kann in diesem Falle die kleinen Geschwindigkeitsunterschiede von 1Y am Verteileraustritt ausgleichen. die durch die ge- ringen Unterschiede der Entfernung der Austritts- öffnungen im Verhältnis zur Achse der Leitungen der verschiedenen Einheiten gegeben sind, weiter durch die Unterschiede der Län-e und des Durch- messers der Verdichtungskanäle, ebenso wie durch die unterschiedliche Zahl der l.eittingen. die eine Rotoreinheit bilden. Die Fig. 11 und 1 2 zeigen einen Kompressor sehr großer Leistung mit senkrecht zur Drehachse liegenden Kanälen. Diese Anordnung dient vor- zugsweise für die oben beschriebene Bauart, denn sie ergibt den geringsten Raumbedarf in Achs- richtung. Dieser Kompressor hat eine l\'eilie übereinander- liegender flacher Elemente, die ebenso viele Koni- pressorelemente bilden, die von einer gemeinsamen Hohlwelle 55 angetrieben werden und in ein und dieselbe, den Konipre ssor umfassende Trenn- kammer 53 fördern. Diese Kammer ist in ihrem unteren Teil zu einer Warme 3.1 \-erlängert, in der sich die Flüssigkeit sammelt. Jedes Element hat eine oder mehrere Rotor- leitungen 5o auf der Hohlwelle 35, die im Innern eines Verteilerkranzes 5 t senkrecht zur Achse um- laufen. an der die Verdichtungskanäle 32 eines Elementenbündels festsitzen. (Zur Deutlichkeit zeigt Fig. 12 nur eine kleine _\nzahl solcher Ver- dichtungskanäle). Die bei 56 durch die Hohlwelle eingeführte Ver- dichtungsflüssigkeit tritt aus der Düse 37 der Rotorleitung 5o in einem Strahl aus. dessen Achse beim Umlauf eine zur Welle senkrechte Ebene der- art bildet, daß der durch die Oberfläche der Rohr- bündel entwickelte Hvperboloid in den genannten Kompressoren zu einer zur Welle senkreobten, normalen und ebenen Oberfläche umgebildet wird. Die :\chsen der \ erdicliterkanäle 52 desselben Elementes liegen in dieser Ebene und sind ent- sprechend der lZichtung der absoluten Geschwindig- keit Il'" des Strahles beim :\ustritt aus der Düse 57 des Verteilers -erichtet. Bei Kompressoren nach Fig. i i und 12 mit radialen Rotorleitungen 50 ist <lie relative Geschwindigkeit h am .Austritt aus diesen Kanälen senkrecht zur Umlaufgeschwindig- keit 1" des Rotors, so daß die Gleichung YI'ö = 172 + (,'' noch gilt. I)ie zur Verdichtung am oberen Teil des Appa- rates ankommende Luft und Gas können leicht in die Verdichtungskanäle im Umlauf über die Rohr- leitungen eindringen. Man kann nach Belieben die Richtung der Ge- schwindi@keit lt', verändern und infolgedessen auch die Ausrichtung der Verdichtungskanäle 52, indem man die lZotorleitungen 5o, wie in Fig. 12 gestrichelt, abliegt. Da nun die Rötorleitungen 50 nicht mehr radial verlaufen, ändert sich die Glei- chung folgendermaßen: 11'02 = 1'2 dos 2 a + (U - I% sin 2)2. wobei der Winkel a aus dem Vektor der relativen Geschwindigkeit I' des Strahles an der Düse 57 und dem (las Austrittsende dieser Düse durchlaufenden Radius gebildet wird. Der Winkel a kann positiv, negativ oder null sein. Diese schmalen Elemente von sehr geringer Stärke sind senkrecht zusammengedrängt, und ihre Zahl kann deshall) für eine festgesetzte Höhe des .Al)parates mit so beträchtlich erhöhter Leistung relativ sehr groß sein. Fig. 13 zeigt eine vorzugsweise Ausführungs- form eines Verdichtungskanals als Rohr. Die Mündung des geraden Querschnitts s ist rechteckig, damit der Leitkranz z-,vischen zwei aufeinanderfolgenden Kanälen :keinerlei Oberfläche zum Zerspritzen des Strahles bietet. Die Rohrwand verbindet diese Fintrittsöffnung mit der Austritts- öffnurrg von größerem geraden Querschnitt S als s mit abgerundeten Ecken, um die durch Geschwindig- keitsahrrahme und Reibung entstehenden Verluste zu mindern. Fig. 14 und 15 zeigen einen Kompressor mit Schaufeln am Rotor, uni die Füllung der Rohre mit Gas zu verbessern und die Gasfäden zu leiten. Die aus der Hohlwelle 55 austretende Flüssigkeit wird durch die Düsen 57 der Leitungen 5o in die auf- einanderfolgenden Verdichtungskanäle 52 aus- geworfen, die als flacher Stern einerseits mittels des Verteilerkranzes 5i und andererseits durch die Innenwand 58 der Trennkammer 53 gehalten werden. Die Rotorleitungen 5o liegen zwischen zwei Schilden 6o und 61, die senkrecht zur Hofhl- welle 55 stehen und die mit dieser irgendwie fest verbunden sind; wenigstens eins dieser Schilde hat eine Öffnung 61Q, die mit dem Raum für die Gasverdichtung Verbindung hat. Der äußere Rand der beiden Schilde ist an der Seite der Düse so eingebogen, daß im senkrechten Schnitt ein der Form eines sich verjüngenden Spritzrohres ähnelnder Querschnitt entsteht. Die radialen, flachen oder gebogenen Schaufeln 62 sind zwischen zwei Schilden angeordnet, und das Ganze bildet ein Rad eines gewöhnlichen Zentrifugenkompressors, in dem die Rotorleitungen untergebracht sind. Das durch die Öffnung 61Q einströmende Gas wird in die Verdichtungskanäle mit einer der eingespritzten Flüssigkeit angeglichenen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie diese überführt. Unter diesen Bedingungen ist die Gasfüllung der Verdichtungskanäle zufriedenstellend, und Gaswirbel sind auf ein Minimum reduziert.Gas and liquid compressed in this way reach the first separation chamber 31; the liquid is then returned to the rotor through a return line provided in the lower part and again at 32 fed to the first circuit while the gas after passing through the cooling pipes 33 of a two- from the first through a partition 35 iso- lated chamber 34 is fed; the X "invention 36 ensures the tight connection to the axle 25. A second chamber runs in this second chamber 3, 4 Group of lines 37 on the common axis 25 um, which the liquid in the channels 38 of a second Kbmpressorl) ün <iels drift into your then a second compression takes place. In the end the gas is separated in a second separation chamber 39 collects from where it is through the line, 4o to further use leaks; the liquid will again via a return line at dl in the second Circuit fed back. To achieve high: ltis nowadays the stator a certain number of concentric units of Compression channels and pipes (have, their Ends are fastened in a single guide ring can. These different introductions guide that Gas in a common council. The rotor then holds the same number of 1_leitungseinlieiten as the channel units. One thus obtains a ': NImachine unit' with several concentric, working in parallel Compressors. In this case you can use the small speed differences of 1Y am Compensate the distributor outlet. through the wrestle differences in the distance of the exit openings in relation to the axis of the pipes of the various units given continue due to the differences in length and through knife of the compression channels, as well as through the different number of l.eittingen. the one Form rotor unit. Figs. 11 and 12 show a compressor very much great performance with perpendicular to the axis of rotation lying channels. This arrangement serves primarily preferably for the type described above, because it results in the smallest space requirement in axis direction. This compressor has a l \ 'line on top of each other- lying flat elements, which have as many cones pressor elements form a joint Hollow shaft 55 are driven and in one and the same separating chamber 53 promote. This chamber is in theirs lower part to a warm 3.1 \ -extended, in the the liquid collects. Each element has one or more rotor lines 5o on the hollow shaft 35, the inside a distributor ring 5 t perpendicular to the axis to run. at which the compression channels 32 one The bundle of elements. (For clarity Fig. 12 shows only a small number of such sealing channels). The connection introduced at 56 through the hollow shaft sealing fluid emerges from nozzle 37 of the Rotor line 5o in a beam. its axis a plane perpendicular to the shaft art forms that the through the surface of the pipe bundle developed Hvperboloid in the named Compressors to a perpendicular to the shaft, normal and flat surface is reshaped. The: \ axes of \ erdicliterkanal 52 of the same Elements lie in this level and are speaking of the direction of absolute speed speed of the jet when: \ exiting the nozzle 57 of the distribution board. For compressors after FIG. Ii and 12 with radial rotor conduits 50 <let relative speed at the exit these channels perpendicular to the rotational speed speed 1 "of the rotor, so that the equation YI'ö = 172 + (, '' still applies. I) ie for compression on the upper part of the appa- rates of incoming air and gas can easily get in the compression channels in circulation via the pipe lines penetrate. You can change the direction of the dizziness lt ', change and consequently also the alignment of the compression channels 52, by moving the motor leads 5o, as in Fig. 12 dashed, lies. Since the Rötor lines 50 no longer run radially, the track changes as follows: 11'02 = 1'2 dos 2 a + (U - I% sin 2) 2. where the angle a is derived from the vector of the relative Speed I 'of the jet at the nozzle 57 and the (read the outlet end of this nozzle passing through Radius is formed. The angle a can be positive, be negative or zero. These narrow elements of very low Strengths are huddled together vertically, and theirs Number can deshall) for a fixed amount of .Al) ready with so considerably increased performance be relatively very large. Fig. 13 shows a preferred embodiment shape of a compression channel as a pipe. The mouth of the straight cross-section s is rectangular so that the guide ring z-, vischen two successive channels: no surface whatsoever for spraying the jet. The pipe wall connects this vent opening with the exit opening of a larger straight cross-section S than s with rounded corners to Risk and friction losses to reduce. 14 and 15 show a compressor with Blades on the rotor, uni the filling of the tubes with Improve gas and guide the gas threads. the from the hollow shaft 55 emerging liquid is through the nozzles 57 of the lines 5o into the successive compression channels 52 from thrown as a flat star on the one hand means of the distributor ring 5i and on the other hand by the Inner wall 58 of the separation chamber 53 held will. The rotor lines 5o are between two shields 6o and 61, which are perpendicular to the courtyard wave 55 are standing and somehow stuck with this are connected; at least one of those shields has an opening 61Q that corresponds to the space for the Has gas compression connection. The outer edge of the two shields is on the Side of the nozzle so bent that in the vertical Cut in the shape of a tapered one Spray tube-like cross-section is created. The radial, flat or curved blades 62 are arranged between two shields, and the whole forms a wheel of an ordinary centrifuge compressor in which the rotor lines are housed. The gas flowing in through the opening 61Q is transferred into the compression passages at a speed equal to that of the injected liquid and in the same direction as this. Under these conditions the gas filling of the compression channels is satisfactory and gas eddies are reduced to a minimum.

Diese Anordnung ersetzt oder vervollständigt vorteilhaft die Stufe der zentrifugalen Vorkompression nach Fig. 1o oder sie kann nach Belieben mit dieser Vorkompression kombiniert werden.This arrangement advantageously replaces or completes the stage the centrifugal precompression according to FIG. 1o or it can be used with this at will Pre-compression can be combined.

Die Kompressoren nach der Erfindung können Verdichtungsflüssigkeiten der verschiedensten Art verwenden. Die Auswahl der zu verwendenden Flüssigkeit erfolgt nach deren physikalischen Eigenschaften, im besonderen nach der Dichte, nach dem Viskositätskoeffizienten, von dem die Reibung abhängt, nach der Dampfspannung und schließlich nach den chemischen Eigenschaften, denen zur Vermeidung jeder gegenseitigen Änderung von Gas und Flüssigkeit Rechnung getragen werden muß. So ikann man Wasser, Quecksilber, Benzin, Öl, Alkohol oder jeden anderen bei Betriebstemperatur flüssigen Stoff, eingeschlossen Flüssigkeiten, die Eutektika von Salzen und Metallen sind, verwenden.The compressors according to the invention can compression liquids use in various ways. The liquid to be used is selected according to their physical properties, in particular according to the density, according to the Viscosity coefficient, on which the friction depends, according to the vapor tension and finally according to the chemical properties that are used to avoid each other Change of gas and liquid must be taken into account. This is how you can get water Mercury, gasoline, oil, alcohol or any other liquid at operating temperature Substance, including liquids, which are eutectics of salts and metals, use.

Die Bauart des Kompressors erfordert lediglich die Schmierung der Maschinenwelle. Das verdichtete Gas kann also vollständig frei von fetten Schmiermitteln sein.The design of the compressor only requires the lubrication of the Machine shaft. The compressed gas can therefore be completely free of fatty lubricants be.

Man 'kann weiter eine sehr weitgehende isothermisdhe Verdichtung durch ausgezeichnete Gaskühlung während der Kompression erreichen dank der zahlreichen Kontaktflächen zwischen Gas und Flüssigkeit einerseits und des geringen Durchmessers der Verdichtungskanäle.A very extensive isothermal compression can also be carried out achieve excellent gas cooling during compression thanks to the numerous Contact surfaces between gas and liquid on the one hand and the small diameter the compression channels.

Andererseits gestattet die Verwendung sehr kurzer, evtl. Wärme ableitender Kanäle mit großen Anfangsgeschwindigkeiten eine sehr rasche und infolgedessen eine der adiabatischen Kompression sich annähernde Verdichtung, die vorteilhaft in Gasturbinen verwendet werden kann.On the other hand, it allows the use of very short, possibly heat-dissipating ones Channels with high initial speeds a very rapid and consequently a the adiabatic compression approaching compression, which is advantageous in gas turbines can be used.

Der Gesamtwirkungsgrad dieser Kompressoren wird erhöht, und die Energieverluste setzen sich folgendermaßen zusammen: Rotor: Der allein aus Achse und Leitungen bestehende Rotor hat nur eine geringe Masse; die Reibung in den Stufen ist schwach, die mechanische Leistung des neuen Kompressors ist stark erhöht.The overall efficiency of these compressors is increased, and the energy losses are composed as follows: Rotor: The one consisting solely of the axis and lines Rotor has only a small mass; the friction in the stages is weak, the mechanical The performance of the new compressor is greatly increased.

Die Leitungen haben einen im Verhältnis zu den Verdichtungskanälen großen Querschnitt, die Flüssigkeit strömt dort langsam und die Reibung der Flüssigkeit in seinen Kanälen ist nicht erheblich. Der Wirkungsgrad der verjüngten Düse liegt an loo%. Der Energieverlust durch Stöße des Flüssigkeitsstrahles und des Gases, die in den Luftkranz eindringen, ist klein, wenn sich der Rotor mit seiner normalen Betriebsdrefhzahl dreht. Stator: Die Energieverluste im Stator entstehen aus i. der Reibung der Verdichtungsflüssigkeit in den Verdichtungskanälen.The lines have one in relation to the compression channels large cross-section, the liquid flows there slowly and the friction of the liquid in its channels is not significant. The efficiency of the tapered nozzle lies at loo%. The energy loss due to collisions of the liquid jet and the gas, which penetrate into the air ring is small when the rotor is at its normal Operating speed rotates. Stator: The energy losses occur in the stator from i. the friction of the compression fluid in the compression channels.

Diese. Reibung wächst rapid an, wenn sich der Durchmesser des Kanals verringert, was die den Verdichtungskanälen gegebene Form rechtfertigt, deren Achsen ständig tangential zur Regultanten der auf die Flüssigkeitskolben wirkenden Kräfte liegen. Ist die normale Komponente zu den Wänden dieser Resultanten gleich null, kann der lichte Durchmesser der Kanäle leicht zunehmen, was die Reibung vermindert.These. Friction increases rapidly as the diameter of the canal increases reduces, which justifies the shape given to the compression channels, their axes constantly tangential to the regulator of the forces acting on the liquid piston lie. If the normal component to the walls of these resultants is zero, the inside diameter of the channels can increase slightly, which reduces friction.

Weiter wird man wesentlich auf den Viskositätskoeffizienten der Verdichtungsflüssigkeit achten müssen, der mit Rücksicht auf die Verminderung der Reibung in den Rdhren gewählt werden soll. Da die Eigenschaften der Verdichtungsflüssigkeit zwangsläufig aus anderen Gesichtspunkten zu bestimmen sein werden, etwa aus der Notwendigkeit der Schaffung stark erhöhter Verdichtungsverhältnisse und großer Massenkräfte mittels einer Verdichtungsflüssigkeit hoher Dichte, wie Quecksilber, so wird es vorteilhaft sein, an der inneren Seitenwand der Verdichtungsrohre und im besonderen bei Einführung des Quecksilbers, eine Zugabe einer sehr geringen Menge einer anderen Flüssigkeit vorzunehmen, von unterschiedlicher Viskosität, wie Wasser, Benzin, Alkohol o. dgl., die zur Verminderung der Reibung erfahrungsgemäß ausgewählt werden.Furthermore, one is essential to the viscosity coefficient of the compression fluid must pay attention to the fact that the friction in the tubes is reduced should be chosen. Because the properties of the compression fluid inevitably will have to be determined from other points of view, such as necessity the creation of greatly increased compression ratios and large inertia forces by means of a high density densification liquid such as mercury, it becomes advantageous be on the inner side wall of the compression pipes and in particular on introduction of mercury, an addition of a very small amount of another liquid make, of different viscosity, such as water, gasoline, alcohol or the like., which are selected based on experience to reduce friction.

Dieses Verfahren, was mit der Gleitbarmachung (Schmierung) einer Flüssigkeit durch eine andere verglichen werden kann, ist mit der Fig. i beschrieben worden; 2. aus der Erwärmung der Flüssigkeit durch Druck, ein Verlust, der gering ist, da die Verdichtung fast isotherm verläuft; 3. aus der restlichen Geschwindigkeit des Gases und der Flüssigkeit bei deren Austritt aus den Verdichtungskanälen, die aber mit Rücksicht auf das nach der Verdichtung verminderte Volumen des Gases und auf das Wachsen des Querschnittes der Verdichtungskanäle gering ist, so daß der entsprechende Verlust unwesentlich ist; 4. aus der zur Rückführung der aus den Verdichtungskanälen austretenden und in der Trennkammer gesammelten Flüssigkeit.This process, what with the lubricating (lubrication) of a liquid can be compared by another has been described with Fig. i; 2. from the heating of the liquid by pressure, a loss that is slight because the compression is almost isothermal; 3. from the remaining speed of the Gas and the liquid when they exit the compression channels, but which with regard to the reduced volume of the gas after compression and on the growth of the cross section of the compression channels is small, so that the corresponding Loss is negligible; 4. from the to return the from the compression channels escaping liquid collected in the separation chamber.

Dieser Verlust würde wesentlich sein, wenn er nicht fast vollständig wieder gutgemacht würde. Die am Boden des Behälters gesammelte Flüssigkeit wird in die Rückleitung durch den Gasdruck rückgeführt, und sie wird in den Rotor mit einer Geschwindigkeit und einem Druck wieder eingeführt, die sieh verhältnismäßig an die durch die Rotordrehung erzeugten anpassen. Der Energieverlust ist also einfach auf denjenigen begrenzt, der aus der Reibung der in der Rückleitung strömenden Flüssigkeit entsteht, aber sehr gering ist.This loss would be substantial, if not almost total would make amends. The liquid collected at the bottom of the container will returned to the return line by the gas pressure, and it is fed into the rotor with reintroduced at a speed and pressure that looks relative adapt to those generated by the rotor rotation. So the loss of energy is easy limited to that resulting from the friction of the liquid flowing in the return line arises, but is very small.

5. Schließlich entsteht der letzte Energieverlust aus der Wirkung der Schwerkraft. Sie entspricht der zur Hebung der Verdichtungsflüssigkeit vom Boden der Trennkammer bis zur Achshöhe des Rotors entsprechenden Arbeit. Dieser bei einem liegenden Kompressor mit waagerechter Achse geringe Verlust, in Anbetracht des geringen Durchmessers des Verdichtersternes, ist praktisch gleich null in einem senkrechten, stehenden Kompressor, wo z. B. die bei 44 am Boden der Trennkammer io angesammelte Flüssigkeit durch den Gasdruck bis zum Rotor 45 unter Durchfluß durch die senkrechte Hohlwelle 15 gehoben werden muß.5. Finally, the last loss of energy arises from the action of gravity. It corresponds to the work required to lift the compression liquid from the bottom of the separation chamber to the height of the axis of the rotor. This low loss in a horizontal compressor with a horizontal axis, in view of the small diameter of the compressor star, is practically zero in a vertical, standing compressor, where z. B. the liquid collected at 44 at the bottom of the separation chamber io must be lifted by the gas pressure to the rotor 45 with flow through the vertical hollow shaft 15.

Die zum Heben der Flüssigkeit bis zum Rotor 45 erforderliche Arbeit wird tatsächlich durch die nützliche Arbeit der Schwerkraft auf die in den Stator 46 des Kompressors abfallende Flüssigkeit fast ganz kompensiert.The work required to lift the liquid up to the rotor 45 is actually done by the useful work of gravity on the inside of the stator 46 of the compressor's falling liquid is almost completely compensated for.

Außer der Verwendung zur Verflüssigung und zur industriellen Verdichtung von Gasen kann der neue Kompressor, dessen Wirkungsgrad sowie die auf sein Gewicht bezogene Leistung höhe Werte erreichen, die den nötigen Anforderungen entsprechen, um vorteilhaft für isothermische oder adiabatische Verdichtung von Gasen Verwendung finden zu können, die zum Betrieb einer Gasturbine bestimmt sind. Beispiel In einer Gasturbine mit geschlossenem Kreislauf mit dem hierzu gewählten treibenden Mittel Luft wird man als Verdichtungsflüssigkeit Wasser verwenden können oder besser noch einen flüssigen Stoff 'höherer Dichte, etwa Quecksilber mit Wasser als zweiter Flüssigkeit.Except for use for liquefaction and industrial compression of gases can be the new compressor, its efficiency as well as its weight related power achieve high values that meet the necessary requirements, to be beneficial for isothermal or adiabatic compression of gases use to be able to find, which are intended for the operation of a gas turbine. Example In a Closed-circuit gas turbine with the driving means selected for this purpose Air will be able to be used as a compression fluid, or even better, water a liquid substance of higher density, such as mercury with water as the second liquid.

Bei einer Gasturbine mit offenem Umlauf wird man z. B. Quecksilber als Verdichtungsflüssigkeit und Benzin als Gleitflüssigkeit anwenden. Die während der Verdichtung verdampfende Benzinmenge dient zum Karburieren der Luft und wird in der Verbrennungskammer der Turbine nützlich verbrannt.In an open-cycle gas turbine, you will e.g. B. Mercury Use as a compression fluid and gasoline as a lubricating fluid. The during The amount of gasoline evaporating during compression is used to carburize the air and become useful burned in the combustion chamber of the turbine.

Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich die beschriebenen Kompressoren Abänderungen unterliegen, im besonderen durch Anwendung äquivalenter technischer Mittel.In the context of the invention, of course, the described Compressors are subject to changes, in particular through the use of equivalent ones technical means.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Gas compressor with a rotor, which is provided with one or more lines with which a liquid flowing through and filling it is thrown as a jet into solid compression channels, which in turn are arranged opposite this jet so that their inlet mouths in a space receiving the gas to be compressed and their outlet openings open into a separating chamber for gas and liquid, characterized in that the inlet openings of these channels are arranged next to one another without a gap on one and the same circumference, the cross section of these channels being sufficiently small so that the individual pieces of the liquid jet fed through the rotor in each channel form a series of sealing pistons which enclose between them part of the gas quantity to be compressed, and in that the axis of each channel is almost tangential to the resultant of the forces acting on the liquid at that point when the Com pressor works normally.

2. Gas compressor according to claim i, characterized in that the rotor lines have a smaller cross-section at their exit end than at any other Part of them, then at these ends a narrowing nozzle with straighter Axis is arranged, which in the liquid pressure with practically no loss of energy converts kinetic energy.

3. Gas compressor according to claim i, characterized in that that the axes of the condensation channels correspond to the rectilinear generators of one and the same System of a rotational hyperboloid are arranged following, whose axis also is the rotor axis.

4. Gas compressor according to claim i, characterized in that the axes of the compression channels lie in a plane perpendicular to the rotor shaft, but they remain in the direction present at the exit from the rotor lines of the liquid jet aligned.

5. Gas compressor according to claim 1 to .4, characterized in that at least two rotors sit on the same shaft and an equal number of channel groups corresponding to a rotor is provided, with liquid being injected through each rotor into the corresponding group of channels and the separation chamber for the liquid compressed in a channel group and the compressed gas there is in communication with the chamber in which the gas comes out the ducts of the next duct group.

6. Gas compressor after Claim .4, characterized in that at least z "vei rotors on the same Sit wave, which are fed from the wave ago with liquid, and that one equal number of channel groups corresponding to the rotors, whereby through each Rotor is injected into the corresponding channel group liquid and the gas for all duct groups drawn in together from the same room and in one and the same Separation chamber is promoted.

7. Gas compressor according to claim i to 6, characterized in that that the rotor has two groups of lines, of which those of the second group in the channel axis radiated one from the other by the conduits of the first groups Fluid emit different fluids, such as a fluid that serves to reduce the friction of the first liquid on the channel walls and which may not be able to form a tight piston, the lines of the second Group need not have a weaker cross-section than any other Part of them. B.

Gas compressor according to Claims i to 7, characterized in that that in the rotor between the liquid lines are switched on the blades the gas to be compressed is sucked in through a central opening and it is bump-free Fling the guide into the compression channels.

9. Gas compressor according to claim i to 8, characterized in that the cross section of the compression channels at the outlet end is larger than at the inlet end, the cross section at the inlet end preferably is rectangular and gradually merges into the exit cross-section, that of round or rectangular in shape with sharp or rounded corners. to. Gas compressor according to claims i to 9, characterized in that the outlet cross-section of the Rotor lines are smaller than the smallest cross-section of the compression channels.