DE890117C - Mehrstufiger Kreiselverdichter - Google Patents

Description

• Mehrstufiger Kreiselverdichter Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Kreiselverdichter, bei dem der Niederdruckteil mehrere hintereinandergeschaltete Axialstufen und der Hochdruckteil mehrere nachgeschaltete Radialstufen aufweist.
• Verdichter dieser Art gestatten bekanntlich eine bestmögliche Anpassung an die in den aufeinanderfolgenden Stufen vor sich gehende Volumenveränderung des Fördermittels bei geringstmöglichem Werkstoffaufwand für die Verdichtergruppe zu erreichen. Dagegen weisen sie für gewisse Betriebsverhältnisse einen recht fühlbaren Mangel auf, womit es nachfolgende Bewandtnis hat. Hintereinander geschaltete Axialstufen haben, wenn sie in der bisher möglich gewordenen Bauart ausgeführt werden, bekanntlich eine verhältnismäßig kurze und sehr steile Druckvolumenkennlinie, bei welcher die Pumpgrenze recht nahe beim Betriebspunkt mit bestem Wirkungsgrad liegt. Es wird diesbezüglich auf Fig. z verwiesen, in welcher die Abszisse das Fördervolumen V, die Ordinate das Verhältnis von Förderdruck P2 am Austritt des Niederdruckteiles z (Fig. 4) und Ansaugdruck p1, n eine Kurve gleicher Drehzahl und A den Betriebspunkt mit bestem Wirkungsgrad bedeuten. Kreiselverdichterstufen radialer Bauart lassen sich dagegen mit verhältnismäßig flacher und über ein viel weiteres Volumengebiet sich erstreckender Druckvolumenkenniinie bauen. Es wird diesbezüglich auf Fig.2 verwiesen, 'in welcher die Ordinate das Verhältnis von Förderdruck p3 am Austritt des Hochdruckteiles 5 (Fig. 4) und Förderdruck P2 am Austritt des Niederdruckteiles r bedeuten. Besorgen nun bei einem mehrstufigen Kreiselverdichter der eingangs erwähnten Art die Radialstufen die Weiterverdichtung des schon von den Axialstufen vorverdichteten Fördermittels, so überlagern sich die Kennlinien derart, daß, wie in Fig. 3 gezeigt, die Druckvolumenkennlinie C-A-B des gesamten Verdichters noch steiler ausfällt als die des Niederdruckteiles, so daß namentlich der weite Verwendungsbereich und der flache Verlauf der Kennlinie des sich nur aus Radialstufen zusammensetzenden Hochdruckteiles nicht mehr zur Geltung kommen.
• Zweck der Erfindung ist, einen solchen für Teillast-Betriebsfälle nachteiligen Verlauf der Druckvolumenkennlinie zu verbessern, und zwar derart, daß der für viele Betriebsfälle erwünschte flache Verlauf der Druckvolumenkennlinie über ein größeres Volumengebiet selbst bei Verwendung von Axialstufen im Niederdruckteil vorhanden ist. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung an das Verbindungsstück zwischen Nieder- und Hochdruckteil eine absperrbare Abzweigleitung angeschlossen, durch die sich bei Teillastbetrieb durch den Niederdruckteil hindurchgegangenes Fördermittel ableiten läßt. Auf diese Weise ist bei Teillastbetrieb, wenn auf Fig. 5 Bezug genommen wird, eine Verlegung der Pumpgrenze nach B', also nach links möglich. Die Abzweigleitung kann entweder ins Freie münden oder an die Verdichtersaugleitung angeschlossen sein. In letzterem Falle wird das durch die Abzweigleitung strömende Fördermittel in den Niederdruckteil rückgeführt.
• In Fig. ¢ der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise gezeigt. In dieser Fig. 4 bezeichnet i den sich aus Axialstufen .aufbauenden Niederdruckteil eines vielstufigen Kreiselverdichters. Dieser Niederdruckteil i saugt das zu verdichtende Mittel aus einer Saugleitung 2 an und fördert es durch einen Zwischenkühler 3 hindurch in den Ansaugstutzen 4 eines Hochdruckteiles 5, der aus Radialstufen besteht. Der Zwischenkühler 3. dient somit gleichzeitig als Verbindungsstück zwischen dem Niederdruckteil i @ und dem Hochdruckteil 5. An das rechte Ende des Zwischenkühlers 3, in welchem durchweg praktisch der am Ende des Niederdruckteiles i vorhandene Druck P2 herrscht, ist .eine Abzweigleitung 6 angeschlossen. In diese ist ein Absperrorgan? eingebaut, das selbsttätig in Abhängigkeit vom Druck P2 nach dem Niederdruckteil i gesteuert wird. Die Abzweigleitung 6 mündet an der Stelle 8 in die Saugleitung 2.
• Die Wirkungsweise des beschriebenen Kreiselverdichters ist unter Bezugnahme auf Fig. 3 folgende: Sobald bei abnehmender Fördermenge V, also bei Teillastbetrieb, der Druck p2 nach dem Niederdruckteil i einen bestimmten Grenzbetrag, der etwas höher als der Druck an jener Stelle bei normaler Fördermenge gewählt werden kann, überschreitet, wird das Absperrorgan 7 selbsttätig geöffnet, und zwar so weit, daß bei der betreffenden Fördermenge der Druck P, gerade konstant bleibt. Es strömt dann ein Teil des durch den Niederdruckteil = hindurchgegangenen Fördermittels durch die Leitung 6 in die Saugleitung 2 und damit in den Niederdruckteil i zurück. Demzufolge wird bei Teillastbetrieb der Eintrittsdruck des Hochdruckteiles 5 praktisch konstant bleiben, so daß die flache Druckvolumenkennlinie ia' des als Radialverdichter ausgebildeten Hochdruckteiles 5 zur Geltung kommen kann. Es ergibt sich daher die Möglichkeit, für den Gesamtverdichter eine Kennlinie nach dem Linienzug C-A-B' zu erhalten. Folglich läßt sich bei geringer Fördermenge die Pumpgrenze B des gesamten Verdichters in einem Druck-Volumen-Diagramm ebensoweit-nach links verlegen wie bei einem Kreiselverdichter moderner Bauart, der ausschließlich aus Radiälstufen besteht, wobei aber trotzdem im Niederdruckteil die baulichen Vorteile der axialen Ausführung zur Geltung kommen.
• Die Erfindung läßt sich auch anwenden, wenn das Verbindungsstück zwischen Nieder- und Hochdruckteil des Verdichters lediglich als Leitung ausgebildet ist.
• Bei Verdichtung von Dämpfen kann in die Abzweigleitung 6 eine Vorrichtung zum Einspritzen von Kondensat eingebaut werden. Dessen Verdampfung bewirkt, daß die in den Saugstutzen des Niederdruckteiles gelangende Dampfmenge die erwünschte niedrige Temperatur aufweist. Der Niederdruckteil und der Hochdruckteil können ferner in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein, wobei dann das Verbindungsstück zwischen Nieder- und Hochdruckteil von einem Gehäuseteil gebildet werden kann.
• Das in die Abzweigleitung eingebaute Absperrorgan kann auch so ausgebildet sein, daß es sich von Hand einstellen läßt, oder es kann den Impuls zu seiner Betätigung von einem Mengenmeßgerät erhalten, welches beispielsweise in die Saugleitung des Verdichters eingebaut ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrstufiger Kreiselverdichter, dessen Niederdruckteil mehrere hintereinandergeschaltete Axialstufen und dessen Hochdruckteil mehrere nachgeschaltete Radialstufen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an das Verbindungsstück zwischen Nieder- und Hochdruckteil eine absperrbare Abzweigleitung angeschlossen ist, durch die sich bei Teillastbetrieb durch den Niederdruckteil hindurchgegangenes Fördermittel ableiten läßt.
2. 2. MehrstufigerKreiselverdichternachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß die absperrbare Abzweigleitung ins Freie mündet.
3. 3. MehrstufigerKreiselverdichternachAnspruchr, dadurch gekennzeichnet, daß die absperrbare Abzweigleitung an die Verdichtersaugleitung angeschlossen ist, so daß sich das durch die Abzweigleitung strömende Fördermittel in den Niederdruckteil rückführen läßt. Angezogene Druckschriften: . Deutsche Patentschrift Nr. 181 127; »Stahl und Eisen«, 1941, Heft 19, S. 468, Bild ix.