DE861142C - Doppelseitig beaufschlagtes Laufrad fuer Kreiselmaschinen, insbesondere fuer Radialverdichter - Google Patents

Description

• Doppelseitig beaufschlagtes Laufrad für Kreiselmaschinen, insbesondere für Radialverdichter Es sind doppelseitig beaufschlagte Laufräder für Kreiselpumpen und Gebläse bekannt, bei denen die auf den beiden Radseiten vorgesehenen Schaufelkanäle sich am Austritt über die ganze Laufradbreite erstrecken, wobei die Kanäle mäanderförmig derart abwechseln, daß auf einen. Schaufelkanal der einen Laufradseite ein Schaufelkanal der anderen Laufradseite folgt.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad dieser Art und besteht im wesentlichen darin, die zwischen zwei Schaufelkanälen der gleichen Seite liegenden Zwickel derart in den Einlauf vorzuziehen, daß das axial zuströmende Strömungsmittel den Schaufelkanälen stoßfrei zugeführt wird, wobei die Schaufelkanäle zumindest an ihrem radialen Auslauf so gestaltet sind, daß das Strömungsmittel aus benachbarten, auf verschiedenen Seiten liegenden Kanälen senkrecht zur Laufradachse austritt. Eine solche Ausgestaltung der bekannten Laufräder ergibt eine erhebliche Verbesserung des Laufradwirkungsgrades. Die Verbesserung ist dabei im wesentlichen auf den stoßfreien Eintritt, die stetige Zunahme des Kanalquerschnittes und die gleichförmige, einen guten Diffusorwirkungsgrad ergebende Austrittsströmung zurückzuführen.
• Die Laufräder der vorgeschlagenen Bauweise eignen sich sowohl für einstufige Gebläse wie auch für den Aufbau mehrstufiger großer Turbokompressoren. Werden im letzteren Falle sämtliche Laufräder zweiflutig ausgeführt, so ist damit eine erhebliche Drehzahlsteigerung, und zwar in Höhe von etwa 40 %, möglich, die damit zu kleinen Durchmessern und kleinen Gehäuseabmessungen führt. Auch für Kreiselpumpen ist die Bauweise grundsätzlich anwendbar.
• Das Laufrad selbst ist in festigkeitstechnischer Beziehung äußerst vorteilhaft, da die zwischen den Laufraükanälen liegenden Zwickel wesentlich zur Verstärkung beitragen und gegenüber bekannten Konstruktionen die Laufradkanäle selbst in stärkerem Maße radial in Richtung der Fliehkraftbeanspruchung gestellt werden können.
• Das Laufrad eignet sich insbesondere auch in hohem Maße für die Herstellung in Stahlguß öder Leichtmetallgußlegierung, wobei man in der Wahl der Wandstärke weitgehend freie Hand hat, da die Wandstärke selbst jeweils in den Zwickel hineingelegt werden kann. Bei kleinen Laufradabmessungen können die Zwickel auch voll ausgegossen werden, wobei auch hier eine sehr hohe Umfangsgeschwindigkeit gefahren werden kann, da die Zwickel mit verhältnismäßig großem Querschnitt in die Laufradnabe übergehen und sich nach außen stetig verjüngen.
• Die Zwickel selbst sind in besonderem Maße geeignet, überaus hohe Umfangsgeschwindigkeiten und damit sehr hohe Druckverhältnisse zu verwirklichen, da das Rad in der vorliegenden Form leicht auch ohne Deckscheiben aus Stahl oder Leichtmetallguß hergestellt werden kann. In dieser Form eignet es sich besonders für einstufige Aufladegebläse, Druckerhöhungsgebläse usw. Wird bei stationären Maschinen größerer Abmessungen trotzdem auf eine Deckscheibe Wert gelegt, z. B. um die Abdichtungsfragen leichter lösen zu können, so ergeben sich auch hierfür konstruktive Vorteile. So können die Deckscheiben mit dem Laufrad beispielsweise leicht dadurch befestigt werden, daß in die Zwickel Stehbolzen eingesetzt und mit ihrer Hilfe Deckscheiben und Rad in axialer Richtung zusammengehalten werden. Auch in diesem Falle ist der eigentliche Radkörper für den Fall, daß er aus Stahlguß usw. hergestellt wird, jederzeit der mechanischen Bearbeitung zugänglich. Bei der mechanischen Bearbeitung wird man beispielsweise insbesondere den Radauslauf vornehmen und diesen strömungsgünstig gestalten.
• Die Zeichnung zeigt in Fig._ i den Querschnitt. eines erfindungsgemäß ausgebildeten Laufrades, und zwar in einer Ausführung ohne Deckscheibe. Das Strömungsmittel tritt auf beiden Seiten der Laufradnabe io in axialer Richtung ein, wird in den beidseitig verteilten Schaufelkanälen ii, i2 auf Geschwindigkeit gebracht und tritt dann in radialer Richtung in ganzer Laufradbreite aus. Die Rückseite der Schaufelkanäle 1i, 12 bilden dabei Zwickel 13, 1q., die von der Radnabe io unter einem spitzen Winkel ausgehen.
• Die Vorderansicht des Laufrades ist in Fig. 2 oben dargestellt. Man erkennt, daß sich hier die Zwickel 13 mit den Schaufelkanälen ii gleicher Teilung stetig über den Umfang abwechseln. Die untere Hälfte dieser Darstellung zeigt einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. i durch die Mitte des Laufrades, wobei abwechselnd die Schaufelkanäle ii der in bezug auf Fig. i linken Laufradseite und die Kanäle 12 der in bezug auf Fig. i rechten Laufradseite sichtbar sind.
• Fig. 3 zeigt in der Abwicklung eine Draufsicht des Austritts der Schaufelkanäle. Sie läßt deutlich die mäanderförmige Aufeinanderfolge der Kanäle 1i, 12 mit den rückseitigen Zwickeln 13, 1q. erkennen.
• Die Schaufelkanäle sind zumindest an ihrem radialen Auslauf so gestaltet, daß die mittleren Stromfäden des ausströmenden Mittels unter, den gleichen. Winkeln der Absolutströmung verlaufen. Bei mehrstufigen Maschinen wird man vorteilhaft alle oder zumindest die ersten Stufen mit dem erfindungsgemäßen, Laufrad ausrüsten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Doppelseitig beaufschlagtes Laufrad für Kreiselmaschinen, insbesondere Radialverdichter, bei dem sich die Schaufelkanäle am Austritt über die ganze Laufradbreite erstrecken und mäanderförmig derart abwechseln, daß auf einen Schaufelkanal der einen Laufradseite ein Schaufelkanal der anderen Laufradseite folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen zwei Schaufelkanälen der gleichen Seite liegenden Zwickel derart in den Einlauf vorgezogen sind, daß das axial zuströmende Strömungsmittel den Schaufelkanälen stoßfrei zugeführt wird, wobei die Schaufelkanäle zumindest an ihrem radialen Auslauf so gestaltet sind, daß das Strömungsmittel aus benachbarten, auf verschiedenen Seiten liegenden Kanälen senkrecht zur Laufradachse austritt.
2. 2. Laufrad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickel hohl ausgebildet sind und die aus'fglü-ssigkesgründen notwendige Wand-. stärke in die Zwickel hineinverlegt ist.
3. 3. Laufrad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Schaufelkanäle ohne Deckscheiben ausgeführt sind.