DE863391C - Kuehlung von mit einem heissen Arbeitsmittel beaufschlagten, aus Leichtmetall hergestellten Laeufern fuer schnell laufende, zur Verdichtung gasfoermiger Mittel dienende Stroemungsmaschinen - Google Patents

Description

• Kühlung von mit einem heißen Arbeitsmittel beaufschlagten, aus Leichtmetall hergestellten Läufern für schnell laufende, zur Verdichtung gasförmiger Mittel dienende Strömungsmaschinen Es sind bereits hohle Turbinenläufer bekannt, in deren Innenraum eine gewisse Menge Kühlmittel eingeschlossen ist und durch abwechselnde Verdampfung und Abkühlung im Kreislauf erhalten wird, um die für .den arbeitenden Teil erwünschte Wärmevon dem leerlaufendenTeilheranzuschaffen. Es handelt sich also bei der bekannten Anordnung darum, möglichst viel Wärme von der leer laufenden Seite auf die arbeitende Seite zu bringen und dadurchden Gesamtwärmehaushalt aufrechtzuerhalten.
• Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Kühlung von mit einem heißen Arbeitsmittel beaufschlagten, aus Leichtmetall hergestellten hohltrommelförmigen Läufer für schnell laufende, z ur V erdichtung gasförmiger Mittel dienende Strömungsmaschinen, in welchen eine gewisse Menge eines Kühlmittels eingeschlossen ist, das durch abwechselnde Verdampfung und A'blcühlung im Kreislauf erhalten wird.
• Die Erfindung besteht darin, daß durch entsprechende Formgebung des Innenraumes :der Hohltrommel das Kühlmittel unter Fliehkraftwirkung an die heißeste Stelle der Hohltrommel oder in die Nähe dieser Stelle geleitet und daselbst verdampft wird. Insbesondere ist durch Einbauten der größte Innendurchmesser der Hohltrommel an ,die heißeste Stelle der Trommel oder in die Nähe dieser Stelle verlegt. Bei :der Wahle- des Kühlmittels ist darauf zu acht@ii;`,d2,l@tder Vendampfungspunkt des Kühlmittels gerade bei einer Temperatur liegt, die mit der zulässigen Temperatur der Trommelwand eine für den Wärmeübergang geeignete Temperaturdifferenz gewährleistet, @d. h. daß der Ver-dampfungspunkt des '_K'uhllxütels;.'@um eine nennenswerte Temperatur-:apanng #@-tmterhahb der zulässigen Temperatur der Trornrrrelwand liegt. Hierbei ist natürlich -der Druck der Flüssigkeit mit zu berücksichtigen. So z. B. empfiehlt sich bei höchsten Wandtemperaturen von i5o bis 2oo° C -die Verwendung von Wasser unter gewöhnlichem Druck. Bei höheren Temperaturen kann Wässer von höherem Druck, Glykol usw., bei niedrigeren Temperaturen, .die jedoch meist noch keine Festigkeitsabnahme zur Folge haben, könnte ,dagegen ein leichter verdampfbares Kühlmittel benutzt werden.
• In der - Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung durch zwei Ausführungsbeispiele erläutert (Abb. i und 2) .
• i ist das Gehläuse eines Verdichters mit,den Leitschaufeln 2, in welchem der trommelförmige Läufer 3 .angeordnet ist. Die Beschaufelung q. wird bei Verdichtern im allgemeinen infolge des mit der Verdichtung abnehmenden spezifischen Volumens "Verdichtung Stufen höheren Druckes, also nach dem Austrittsende des Verdichters hin, kleiner. Wird nun - ein konstanter Teilkreisdurchmesser der Beschaufelung vorausgesetzt, so ergibt sich ein etwas kegelig gegendas Austrittsende des Verdichters hin zunehmen-der Durchmesser desTrommelläufers 3. Bei_ gleichbleitbenider Wandstärke. des Trommelmantels wird in- diesem Fall der größte DuTchmes,ser des Tromrielhöbfratumes .am Austrittsende des Verdichters liegen (die. Strömungsri@cihtung des Arbeitsmittels ist,durch Pfeile x angedeutet) .
• Da an dieser Stelle gleichzeitig die höchsten Temperaturen n-auftreten, wird ohne jede zusätzliche Maßnahme die angestrebte Kühlung erreicht, indem, wie in deer Abbildung angedeutet, am rechten Endre der Trommel -das Kühlmittel verdampft, der Dampf ,im. wesentlichen in Richtung der Pfeile y nach deiri Innern .der Trommel zu strömt, wo er in den kälteren Stellen der Trommel niedergeschlagen und nun wieder in flüssiger Form zur Kühlstelle fließt.
• In der Abb. 2 ist ein Trommelläufer 5 dargestellt, dessen größter Durchmesser am dem Eintrittsende des Verdichters liegt. Um die angestrebte Kühlwirkung zu erzielen, sind hier im Innern der Trommel entsprechende Einbauten vorgesehen, durch welche ein im wesentlichen nach dem Austrittsende hin verbreiterter Hohlraum geschaffen wird, in dem der oben geschilderte Kühlvorgang vor sich geht.
• In der oberen Hälfte :der Abbildung ist ein gerades Blech 6 derart eingebaut, daß der größte Durchmesser des *für den Kühlmittelkreislauf zur Verfügung stehenden Raumes in die Nähe des Trommelendes, also der heißesten Stelle, zu liegen kommt. Die Verdampfung des Kühlmittels wird dann an dem von dem Blech 6 frei gelassenen Teil 7 der Trommelwandung stattfinden.
• Das in der unteren Hälfte der Abb. 2 eingebaute Blech 6' hat eine weniger einfache Form, gewährt aber wiederum eine größere Fläche $ zum Niederschlagen des Kühlmitteldampfes.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE! i. Kühlung mit heißem Arbeitsmittel beaufschlagter, aus Leichtmetall hergestellter Läufer für schnell laufende, zur Verdichtung gasförmiger Mittel dienende Strömungsmaschinen mit hohltrommelförmigem Läufer, in welchem eine gewisse Menge eines Kühlmittels eingeschlossen ist, welches durch abwechselnde Verdampfung und Abkühlung im Kreislauf erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, däß durch entsprechende Formgebung. des Innenraumes der Hohltrommel das Kühlmittel unter Fliehkraft-. wirkung an die heißeste Stelle der Hohltrommel oder in die Nähe,dieser Stelle geleitet und daselbst verdampft- Wird.
2. 2. Kühlung nach Anspruch i, dadurch gekennz@eichnet, daß durch Einbauten. der größte Innendurchmesser der Hohltrommel an ide heißeste Stelle der Trommel oder in die Nähe dieser Stelle verlegt wird. 3: Kühlung nach Anspruch i und 2.; gekennzeichnet durch die- Verwendung eines solchen Kühlmittels, daß die .Temperaturdifferenz zwischen der Trommelwand und dem Verdampfungspunkt -des Kühlmittels eine für den Wärmeübergang günstige «Größe aufweist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 333 2.1 I.