DE954908C

DE954908C - Axial compressor

Info

Publication number: DE954908C
Application number: DES28910A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1951-06-30
Filing date: 1952-06-14
Publication date: 1956-12-27

Description

Axialverdichter Die Erfindung bezieht sich, auf einen Axialverdichter, der für die Förderung unterschiedlicher Fördermengen und Drücke geeignet sein soll. Verdichter dieser Art werden z. B. häufig beim Ausbau von Werken des Grubenbetriebes oder in Hüttenwerken benötigt und müssen zunächst den vorliegenden Voraussetzungen angepaßt sein, sollen aber später ebenso auch für die Voraussetzungen eines verbesserten Betriebes mit z. B. höherer Leistung geeignet sein. Im einen Fall ist eine Veränderung des Verdichtungsdruckes, im anderen Fall eine Veränderung der Verdichtungsmenge oder gegebenenfalls eine Veränderung sowohl des Druckes als auch der Menge notwendig. Es gibt auch Werke, deren Betriebsbelastung mit den Jahreszeiten periodisch wechselt, insbesondere Werke der Nahrungsmittelindustrie. Auch in solchen Fällen wird zur einen Zeit eine andere Verdichtungsleistung benötigt als zu anderen Zeiten.Axial compressor The invention relates to an axial compressor, which should be suitable for the promotion of different delivery rates and pressures. Compressors of this type are z. B. often in the expansion of works of the mine or in smelting works and must first meet the requirements be adapted, but should also later also for the requirements of an improved Operation with z. B. be suitable for higher performance. In one case there is a change the compression pressure, in the other case a change in the compression quantity or a change in both pressure and quantity may be necessary. There are also factories whose workload changes periodically with the seasons, in particular factories in the food industry. In such cases, too, the requires a different compaction performance at one time than at other times.

Im Gehäuse auswechselbar angeordnete Leitschaufelträger und unbeschaufelte Einsätze zur Begrenzung der Strömung, auch solche diffusorförmi;gen Querschnittsverlaufs, ,sind an einem Axialverdichter bekannt.Exchangeable guide vane carriers and non-bladed supports are arranged in the housing Inserts to limit the flow, including those with a diffuser-shaped cross-section, , are known from an axial compressor.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, diesen Verdichter mit einem im Gehäuse, vorwiegend auf der Austrittsseite, austauschbar angeordneten Einsatz zur Begrenzung der Strömung auszurüsten, welcher Einsatz sich bis in den beschaufelten Bereich des Strömungskanals hinein erstreckt und je nach verlangter Verdichtungsleistung eine verschieden große Zahl von Leitschaufelstufen trägt, wobei jeweils die ihres Leitschaufelkranzes beraubten Laufschaufelstufen entfernt und die frei werdenden Schaufelnuten am Läufer mit Füllstücken verschlossen werden. Hierdurch läßt sich auf einfache Art innerhalb kürzester Zeit der Verdichter unterschiedlichen Leistungen, und zwar ohne übermäßige Kosten, einwandfrei anpassen. Es können so die Enddrücke und die Fördermengen von Verdichtern innerhalb praktischer Grenzen durch Auswechseln der Einsätze verändert werden. Zweckmäßig wird der auswechselbare Einsatz am Austrittsende des Verdichters eingesetzt und so ausgebildet, daß der von Leitschaufeln freie Teil des Einsatzes die eine Wand eines zusammen mit der Gehäusetvand gebildeten Diffusorkanals darstellt.According to the invention it is proposed that this compressor with a Interchangeable insert located in the housing, mainly on the outlet side to equip to limit the flow, which insert down into the bladed Area of the flow channel extends into it and depending on what is requested Compression output carries a different number of guide vane stages, with each of the rotor blade stages deprived of their guide vane ring is removed and the vacated blade grooves on the rotor are closed with fillers. This allows the compressor to be different in a simple manner within a very short time Flawlessly adapt services without incurring excessive costs. It can be like that the final pressures and flow rates of compressors within practical limits can be changed by changing the inserts. The exchangeable one is useful Insert used at the outlet end of the compressor and designed so that the of the guide vanes free part of the insert one wall of one together with the Housing made of diffuser channel represents.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes .ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention is below explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. i veranschaulicht einen Längsschnitt durch einen Axialverdichter nach der Erfindung; Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt aus dem Längsschnitt nach Fig. i, die Endstufen und den Sammelkanal mit Einsätzen für den Betrieb mit unterschiedlichen Voraussetzungen darstellend.Fig. I illustrates a longitudinal section through an axial compressor according to the invention; FIGS. 2 and 3 show a section on an enlarged scale from the longitudinal section according to FIG. i, the output stages and the collecting duct with inserts for operation with different requirements.

Der in der Zeichnung veranschaulichte Axialverdichter besitzt einen Läufer i, der von einem Gehäuse 2 umgeben und in den Lagern 3 und 4 gelagert ist. Angetrieben wird der Läufer durch eine Welle 5 über eine Kupplung 6, die mit dem Wellenstummel 7 des Läufers verbunden ist. In der axialen Lage wird der Läufer durch ein Spurlager 8 gehalten.The axial compressor illustrated in the drawing has a Rotor i, which is surrounded by a housing 2 and mounted in bearings 3 and 4. The rotor is driven by a shaft 5 via a clutch 6, which is connected to the Stub shaft 7 of the rotor is connected. In the axial position, the runner is through a thrust bearing 8 held.

Das Gehäuse 2 i,st in der Horizontalebene in der Höhe der Läuferachse in zwei Teile getrennt. Angeflanscht an dieses zweiteilige Gehäuse befindet sich links das Gehäuse 9 des Zuführungskanals io, das seinerseits zur Abstützung am Lagergehäuse i i angeflanscht .ist. Auch dieses Zufuhrgehäuse ist in der Horizontalebene durch die Läuferachse geteilt. Der Sammelkanal 12 wird vom Gehäuse 2 selbst gebildet, welches zur Abstützung mit dem Lagergehäuse 13 durch Flansche verbunden ist.The housing 2 i, st in the horizontal plane at the height of the rotor axis separated into two parts. Flanged to this two-part housing is located left the housing 9 of the supply channel io, which in turn supports the bearing housing i i flanged .is. This feed housing is also through in the horizontal plane the rotor axis divided. The collecting channel 12 is formed by the housing 2 itself, which is connected to the bearing housing 13 by flanges for support.

Das Gehäuse 2 ist so ausgebildet, daß es einen auswechselbaren Einsatz i4 aufnehmen kann, der je nach der verlangten Verdichtungsleistung die Leitschaufeln 15 eines Teils der Verdichterstufen oder einen freien Teil 16 zur Begrenzung der Strömung oder - wie in der Zeichnung gezeigt -sowohl die Leitschaufeln eines Teils der Verdichterstufen als auch einen freien Teil zur Begrenzung der Strömung aufweisen kann. Der auswechselbare Einsatz ist in gleicher Weise wie das Gehäuse 2 in der Horizontalebene durch seine Achse getrennt und in eine Rundnut 17 eingesetzt.The housing 2 is designed so that it can accommodate an exchangeable insert i4, which, depending on the required compression capacity, the guide vanes 15 of a part of the compressor stages or a free part 16 to limit the flow or - as shown in the drawing - both the guide vanes of a May have part of the compressor stages as well as a free part to limit the flow. The exchangeable insert is separated in the horizontal plane by its axis in the same way as the housing 2 and is inserted into a circular groove 17.

Für die Montage der Maschine werden zunächst die unteren Teile der Gehäuse 2 und 9 an den Lagergehäusen ii und 13 angeflanscht. Jetzt kann der untere Teil des Einsatzes 14 in den unteren Teil des Gehäuses 2 eingeführt werden. Er wird hierzu an der ihm bestimmten axialen Stelle, die gebogene Seite nach oben gerichtet, so über den unteren Gehäuseteil ,gebracht, daß die Achsen der Gehäuse und des Einsatzteils zusammenfallen. Alsdann wird er durch Drehung um die Gehäuseachse in den Raum des Sammelkanals in die endgültige Stellung eingeführt. Der obere Teil des Einsatzes 14 wird in gleicher Weise in den oberen Teil des Gehäuses 2 eingeführt. Schließlich können die oberen Teile der Gehäuse 2 und 9 nach Einlegen des Rotors in die Lager auf die unteren Teile der Gehäuse aufgelegt und mit ihnen verbunden werden.To assemble the machine, the lower parts of the housings 2 and 9 are first flanged to the bearing housings ii and 13. The lower part of the insert 14 can now be inserted into the lower part of the housing 2. For this purpose, it is brought over the lower housing part at the axial point determined for it, the curved side directed upwards, so that the axes of the housing and the insert part coincide. Then it is inserted into the final position in the space of the collecting channel by rotating around the housing axis. The upper part of the insert 14 is inserted into the upper part of the housing 2 in the same way. Finally, after the rotor has been inserted into the bearings, the upper parts of the housing 2 and 9 can be placed on the lower parts of the housing and connected to them.

Der in Fig. i gezeigte Einsatz 14 besitzt die Leitschaufeln der beiden letzten Endstufen 15 und einen freien Teil 16 zur Begrenzung der Strömung. Dieser freie Strömungsteil ist so geformt, daß der zusammen mit dem Gehäuse begrenzte Strömungsquerschnitt für das verdichtete Mittel nach Austritt aus der letzten Stufe sich so vergrößert, daß seine Geschwindigkeit mit möglichst geringen Verlusten in Druck umgesetzt werden kann.The insert 14 shown in Fig. I has the guide vanes of the two last output stages 15 and a free part 16 to limit the flow. This free flow part is shaped so that the flow cross-section limited together with the housing for the condensed medium after exiting the last stage increases so, that its speed can be converted into pressure with the lowest possible losses can.

Soll der Verdichter bei geänderten Betriebsvoraussetzungen zur Verdichtung einer gleichen Gasmenge auf einen höheren Druck verwendet werden, so wird der in Fig. i gezeigte Einsatz entfernt und durch einen Einsatz, wie in Fig. 2 gezeigt, ersetzt. Dieser Einsatz enthält die Leitschaufeln von vier Endstufen 15. Der Verdichter erhält damit im ganzen zwei Stufen mehr, -die es gestatten, das Gas auf einen höheren Druck zu verdichten. Der freie Strömungsteil wird dabei gekürzt und sein Strömungsquerschnitt dem kleineren Volumen des höher verdichteten Gases entsprechend vermindert.Should the compressor be used for compression when the operating conditions change an equal amount of gas are used at a higher pressure, the in Fig. I removed and replaced by an insert as shown in Fig. 2, replaced. This insert contains the guide vanes of four output stages 15. The compressor thus receives on the whole two more stages, which allow the gas to be increased to a higher one Compressing pressure. The free flow part is shortened and its flow cross-section the smaller volume of the more highly compressed gas is reduced accordingly.

In Fig. 3 ist der Einsatz nach Fig. i in vergrößertem Maßstab dargestellt und die Form des Einsatzes von Fig.2 strichpunktiert durch die Linie 18 angedeutet. Man sieht, daß bei Verdichtung auf höheren Druck der Ouerschnitt des freien Strömungsteils auf das entsprechende geringere Volumen vermindert ist. Außerdem ist an der Stelle -der beiden für die Erhöhung der Verdichtung hinzugefügten Endstufen der Einsatz so ausgebildet, daß sich der Querschnitt bis zum Austritt aus der letzten Stufe entsprechend verkleinert.In FIG. 3, the insert according to FIG. I is shown on an enlarged scale and the shape of the insert of FIG. 2 indicated by dash-dotted lines by line 18. It can be seen that with compression to a higher pressure, the cross-section of the free flow part is reduced to the corresponding lower volume. Also is at the point - of the two power amplifiers added to increase compression designed so that the cross-section extends to the exit from the last stage accordingly reduced.

Selbstverständlich müssen beim Betrieb mit weniger Stufen die Laufschaufeln i9 der nicht benötigten Endstufen aus dem Läufer i entfernt werden. In die Nuten 2o werden dann Füllstücke 21 eingesetzt, welche dem Läufer eine glatte Oberfläche verleihen.Of course, when operating with fewer stages, the blades must i9 of the unneeded output stages can be removed from the rotor i. In the grooves 2o filler pieces 21 are then used, which give the runner a smooth surface to lend.

Auswechselbare Einsätze können auch am Eintrittsende angeordnet werden. Es kann so außer dem Druck auch die Verdichtungsmenge verändert werden. Durch Verwendung von auswechselbaren Einsätzen am Eintritts- und Austrittsende kann nach Belieben das Fördervolumen allein verändert werden oder es können auch besondere Beziehungen zwischen der Veränderung des Drucks und der Veränderung des Volumens eingehalten werden.Interchangeable inserts can also be placed at the entry end. In addition to the pressure, the compression rate can also be changed. By using of interchangeable inserts at the entry and exit end can be made at will the funding volume alone can be changed or there can also be special relationships is observed between the change in pressure and the change in volume will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Axial compressor with one in the housing. predominantly on the exit side, exchangeable arranged use to limit the flow, characterized in that the insert extends into the bladed Area of the flow channel extends into it and depending on the required compression performance carries a different number of guide vane stages, each of which is theirs Stripped blade stages removed and the freed Blade grooves on the runner are closed with filler pieces. a. Axial compressors according to claim i, characterized in that the part of the Insert one wall of a diffuser channel formed together with the housing wall represents. Publications considered: Technische Rundschau Sulzer, 195o, P. i9, fig. A @ 4.