DE974418C

DE974418C - Centrifugal compressor with at least four stages connected in series

Info

Publication number: DE974418C
Application number: DEP10327A
Authority: DE
Inventors: Otto Schierl
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1960-12-15

Description

Kreiselverdichter mit mindestens vier hintereinandergeschalteten Stufen Man hat verschiedentlich versucht, mehrstufige Kreiselverdichter mit einer geringen Anzahl von Laufrädern auszuführen, indem man zwei oder mehr Wellen verschiedener Drehzahl anwendete, um so für die einzelnen Laufräder unterschiedlicher Durchmesser die günstigsten Verhältnisse zu erzielen und pro Stufe eine möglichst starke Verdichtung zu erreichen. So hat man z. B. zwei Wellen angewendet, die von dem gleichen, zwischen ihnen liegenden Zahnrad angetrieben wurden und auf denen je zwei Laufräder sitzen. Laufräder und Getriebe wurden in einem Gehäuse vereinigt.Centrifugal compressor with at least four stages connected in series Various attempts have been made to create multistage centrifugal compressors with a low Execute number of impellers by making two or more shafts different Speed applied, so for the individual impellers of different diameters to achieve the most favorable conditions and the greatest possible compression per stage to reach. So one has z. B. applied two waves, those of the same, between gear wheels lying on them were driven and on each of which two running wheels sit. Impellers and gears have been combined in one housing.

Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Kreiselverdichter mit hintereinandergeschalteten Stufen auf zwei oder mehr parallelen, mit verschiedener Drehzahl laufenden Wellen, die von einem gemeinsamen Zahnrad aus durch Ritzel angetrieben werden.The invention relates to a multistage centrifugal compressor with series-connected Stages on two or more parallel shafts running at different speeds, which are driven by pinions from a common gear.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines mindestens vierstufigen Verdichters der beschriebenen Art dahingehend, daß eine widerstandsfähige, raumsparende und verhältnismäßig leicht herstellbare Bauform geschaffen wird, die aus einem einfachen Getriebekasten und aus einfachen Verdichtern besteht. Gleichzeitig sollen sich günstige Lagerungs- und- Belastungsverhältnisse für die gleichzeitig als Laufradwellen dienenden Getriebewellen ergeben sowie eine zur Getriebemitte hin symmetrisch verlaufende Wirkung aller von den Laufrädern ausgehenden Kräfte.The object of the invention is to improve at least one four-stage compressor of the type described in that a resistant, Space-saving and relatively easy to manufacture design is created that consists of a simple gear box and simple compressors. Simultaneously should be favorable storage and loading conditions for the same time gear shafts serving as impeller shafts and one for Gear center symmetrical effect of all forces emanating from the impellers.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden Laufräder jeder Welle beiderseits des Getriebes fliegend angeordnet sind und in Einzelgehäusen laufen, die am Getriebegehäuse befestigt, insbesondere angeflanscht sind.To solve this problem it is proposed according to the invention that the two impellers of each shaft are overhung on both sides of the gearbox and run in individual housings, which are fastened to the transmission housing, in particular flanged are.

Der Erfindungsgegenstand: weist also folgende Merkmale auf, die nur in Verbindung miteinander unter Schutz gestellt werden sollen: a) Mindestens vierstufiger Kreiselverdichter mit hintereinandergeschalteten Stufen; b) zwei (oder mehr) parallele Wellen, die mit verschiedener Drehzahl laufen; c) Antrieb der Wellen von einem gemeinsamen Zahnrad aus durch in dieses eingreifende Ritzel ; d) Lagerung der Ritzel zusammen mit dem Zahnrad in einem gemeinsamen Getriebegehäuse; e) fliegende Lagerung der beiden Laufräder jeder Welle beiderseits des Getriebes; f) am Getriebegehäuse befestigte Einzelgehäuse für die Laufräder.The subject of the invention: thus has the following features that are only should be placed under protection in connection with each other: a) At least four-stage Centrifugal compressor with stages connected in series; b) two (or more) parallel Shafts that run at different speeds; c) Drive the shafts from a common Gear from by in this meshing pinion; d) Storage of the pinions together with the gear in a common gear housing; e) on-the-fly storage of the two impellers of each shaft on both sides of the gearbox; f) attached to the gearbox housing Single housing for the impellers.

Bei einem derartigen Kreiselverdichter geht der Kräftefluß vorn treibenden Zahnrad über jedes Ritzel in beiden Richtungen der Welle zu deren äußeren Enden, an denen die Laufräder sitzen. Dieser gleichmäßige Kraftfluß nach beiden Richtungen hat ein praktisches gleichmäßiges Tragen auf der gesamten Zahnbreite der Ritzel zur Folge. In demselben Sinne wirkt der Umstand, d'aß alle von den Laufrädern her wirkenden Kräfte beiderseits derGetriebemitte und damit etwa symmetrisch zu den Lagern liegen. DieWelle liegt daher in allen Betriebszuständen einwandfrei in den Lagern. Die Lage der kritischen Drehzahlen kann durch entsprechende Ausbildung der Welle und der beiden Laufräder zu beiden Seiten der Lagerung in der gewünschten Weise beeinflußt werden.In such a centrifugal compressor, the flow of forces is at the front Gear over each pinion in both directions of the shaft to its outer ends, where the wheels sit. This even flow of force in both directions has a practical even wear over the entire tooth width of the pinion result. The fact that they all come from the wheels works in the same way forces acting on both sides of the gear center and thus approximately symmetrical to the Store lying. The shaft therefore lies perfectly in all operating states To store. The location of the critical speeds can be determined by the appropriate training Shaft and the two impellers on both sides of the bearing in the desired Way to be influenced.

Als Ganzes betrachtet stellt der Verdichter gemäß der Erfindung ein in hohem Maße robustes und betriebssicheres Gebilde dar; das tragende Element ist ein Getriebegehäuse, welches für sich nach den Erfahrungen des Großgetriebebaues gebaut ist, an dem gewissermaßen nur Einzelgebläse seitlich angebracht sind.Viewed as a whole, the compressor according to the invention stops is a highly robust and operationally reliable structure; is the supporting element a gear housing, which for itself after the experiences of the large gear construction is built, on which, so to speak, only individual fans are attached to the side.

Bekannt wurde bereits ein vierstufiger Kreiselverdichter mit hintereinandergeschalteten Stufen und zwei parallelen Wellen, die mit verschiedener Drehzahl laufen. Hierbei handelt es sich jedoch um die Bildung eines vierstufigen Verdichters aus zwei baulich durch den Antriebsmotor getrennten Gehäusehälften. Dieser Verdichter besitzt nur die besagten Merkmale a) und b) und weist nicht die weiter oben im einzelnen aufgeführten Vorteile auf, die den Erfindungsgegenstand Darüber hinaus ist ein zweistufiger Verdichter mit zwei parallelen Wellen und gemeinsamem Antriebszahnrad bekanntgeworden sowie ein zum Betrieb einer mit Generatorgas arbeitenden Brennkraftmaschine dienendes Gebläse mit zwei Laufrädern, wobei der Gaserzeuger entweder zwischen diesen Laufrädern angeordnet oder einem Laufrad vorgeschaltet ist. Es bedarf jedoch der erfindungsgemäßen Erkenntnisse, um von diesem Stand der Technik ausgehend einen Großverdichter in Vorschlag zu bringen, wie er vorstehend beschrieben ist. Zur Lösung dieser Aufgabe konnten daher auch bekannte Konstruktionen von Getriebeturbinen nicht beitragen.A four-stage centrifugal compressor with one behind the other was already known Stages and two parallel shafts that run at different speeds. Here However, it is a matter of structurally forming a four-stage compressor from two housing halves separated by the drive motor. This compressor only owns the said features a) and b) and does not have those listed in detail above Advantages based on the subject matter of the invention is also a two-stage compressor with two parallel shafts and a common drive gear became known as well one used to operate an internal combustion engine that works with generator gas Blower with two impellers, with the gas generator either between these impellers arranged or upstream of an impeller. However, it requires the invention Findings to use this state of the art as a basis for a large compressor in Bringing a proposal as described above. To solve this problem therefore also known designs of geared turbines could not contribute.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown.

Die Abbildung zeigt eine Draufsicht auf einen Vierstufenverdichter bei abgenommenem Deckel. Der Antrieb erfolgt über die Welle i, auf der ein Zahnrad 2 sitzt. Dieses treibt eine Welle 3 über ein Ritzel 4 und eine Welle 5 über ein Ritzel 6 an., das einen anderen Durchmesser wie das Ritzel 4 besitzt. Die Welle 3 trägt das fliegend angeordnete Laufrad 7 der ersten Verdichterstufe, deren Gehäuse 8 am Getriebegehäuse 9 befestigt ist. Am anderen Ende trägt die Welle 3 fliegend das Laufrad io. Auf der Welle 5 sitzen in gleicher Weise beiderseits des Getriebegehäuses 9 die Laufräder i i und 12 der nachgeschalteten dritten und vierten Stufe. Die Gehäuse 13, 14 und 15 der Laufräder io, i i, 12 sitzen ebenfalls unmittelbar am Getriebekasten 9. Sämtliche Laufräder 7, io, 11, 12 sind einflutig und fliegend gelagert.The illustration shows a top view of a four-stage compressor with the cover removed. The drive takes place via the shaft i, on which a gearwheel 2 is seated. This drives a shaft 3 via a pinion 4 and a shaft 5 via a Pinion 6 on. Which has a different diameter than the pinion 4. The wave 3 carries the overhung impeller 7 of the first compressor stage, its housing 8 is attached to the gear housing 9. At the other end, the shaft 3 carries on the fly the impeller io. On the shaft 5 sit in the same way on both sides of the gear housing 9 the impellers i i and 12 of the downstream third and fourth stage. The housing 13, 14 and 15 of the wheels io, i i, 12 are also located directly on the gearbox 9. All impellers 7, io, 11, 12 are single-flow and cantilevered.

Claims

PATENT CLAIM: Centrifugal compressor with at least four stages connected in series on two or more parallel shafts running at different speeds, which are driven by a common gear wheel through pinions, characterized in that the two impellers of each shaft are overhung on both sides of the gearbox and run in individual housings , which are attached to the transmission housing, in particular flanged. Documents considered: German Patent No. 721 786; French Patent Nos. 54o 255, 56 8 774, 885 488; Swiss patents nos. 102821, 107 697; Eck, "Ventilatoren", 1937, pp. 175, 176; Magazine "Werft, Reederei, Hafen", 1923, issue 12, panels VII and VIII; BBC Announcements, April 1926, pp. Io6, 107, io8; 1927, p. 52; August / September 1941, p. I96.