EP0344517A1

EP0344517A1 - Seitenkanalverdichter

Info

Publication number: EP0344517A1
Application number: EP89108884A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Schönwald
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1989-12-06
Anticipated expiration: 2009-05-17
Also published as: JPH0746796Y2; EP0344517B1; DE8807064U1; US4907945A; DE58901457D1; JPH01174596U

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter (1,2) mit einem Förderschaufeln (7) aufweisenden Laufrad (8,9) und mit einer Vorrichtung zum Einbringen einer Kühlflüssigkeit in die Förderstrecke des Verdichters. Eine Beschädigung der Förderschaufeln durch Flüssigkeitstropfen laßt sich dadurch vermeiden, daß an dem den Seitenkanal (10) bildenden Teil des Verdichtergehäuses mindestens eine Einspritzdüse (13) für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, wobei die Einspritzdüse (13) in den schaufelfreien Seitenkanal (10) gerichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter, mit einem Förderschaufeln aufweisenden Laufrad und mit einer Vorrichtung zum Einbringen einer Kühlflüssigkeit in die Förderstrecke des Verdichters.
Es ist bekannt, wegen der beim Verdichten eines Gases entstehenden Erwärmung desselben, ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, in den Verdichterraum des Seitenkanalverdichters einzubringen. Durch die Verdampfung des Kühlmittels wird eine relativ intensive Kühlung des Gases erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Seitenkanalverdichter der eingangs beschriebenen Art das Kühlmittel so in die Förderstrecke einzubringen, daß eine Beschädigung der Förderschaufeln des Laufrades durch Flüssigkeitstropfen weitgehend vermieden wird.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß an dem den Seitenkanal bildenden Teil des Verdichtergehäuses mindestens eine Einspritzdüse für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, wobei die Einspritzdüse in den schaufelfreien Seitenkanal gerichtet ist. Durch eine solche Anordnung der Einspritzdüse wird erreicht, daß sich die Kühlflüssigkeit bereits im Seitenkanal mit dem Gas vermischt und zusammen mit diesem von der Seite in den Zwischenraum zwischen den einzelnen Förderschaufeln einströmt und damit höchstens unter einem sehr flachen Winkel auf die Fläche der Förderschaufeln auftrifft.
Eine intensivere Vermischung und eine möglichst weitgehende Verdampfung vor dem Eintritt in den Raum zwischen den Förderschaufeln laßt sich nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Einspritzdüse gegen die Förderrichtung des Seitenkanalverdichters geneigt ausgerichtet ist. Dadurch wird die Kühlflüssigkeit gegen die Strömungsrichtung des Gases eingebracht, wodurch es zu einer starken Verwirbelung kommt.
Eine weniger starke Wirbelbildung bei trotzdem noch guter Vermischung von Kühlflüssigkeit und Gas ergibt sich dadurch, daß die Einspritzdüse in Förderrichtung des Seitenkanalverdichters derart geneigt ausgerichtet ist, daß ihre Einspritzrichtung möglichst mit der an ihrem Einbauort vorwiegend herrschenden Strömungsrichtung des vom Seitenkanalverdichter geförderten Gases übereinstimmt. Wegen dieser Richtungsübereinstimmung kommt es zu einer weniger starken, die Förderleistung des Seitenkanalverdichters nachteilig beeinflussenden Wirbelbildung.
Eine Verminderung des Ansaugvolumens des Seitenkanalverdichters läßt sich dadurch vermeiden, daß die Einspritzdüse bzw. Einspritzdüsen etwa in der zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung liegenden Umfangsmitte des Verdichtergehäuses angeordnet ist bzw. sind. Durch das Einbringen der Kühlflüssigkeit an einer von der Einlaßöffnung weiter entfernt liegenden Stelle treten keine Rückwirkungen auf das Ansaugverhalten des Seitenkanalverdichters auf. Dies ist dadurch zu erklären, daß die durch das Einspritzen des Kühlmittels bewirkte Kühlung eine Volumenminderung des Gases, d.h. eine Druckreduzierung zur Folge hat. Da das für das eingespritzte Kühlmittel zusätzlich erforderliche Volumen weitgehend durch die Volumenminderung des Gases ausgeglichen wird, kommt es zu keiner nennenswerte, das Ansaugverhalten des Seitenkanalverdichtes beeinflußenden Druckänderung im Einspritzbereich.
Bei einem mehrstufigen Verdichteraggregat ist es zweckmäßig, die Einspritzdüse bzw. Einspritzdüsen am Gehäuse der der Ein gagnsverdichterstufe nachgeschalteten Verdichterstufe bzw. Verdichterstufen anzuordnen. Da in der nachgeschalteten Verdichterstufe ein höheres Temperaturniveau herrscht, wirkt sich die Kühlung besonders intensiv aus.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführunsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

FIG 1 einen aus zwei Verdichterstufen bestehenden Seitenkanalverdichter im Längsschnitt,
FIG 2 eine Draufsicht eines mit einer Einspritzdüse versehenen Gehäuseteiles des Seitenkanalverdichters.

Mit 1 und 2 sind zwei zu einem mehrstufigen Verdichteraggregat zusammengebaute Seitenkanalverdichter bezeichnet. Die äußeren Gehäuseteile 3 und 4 der beiden Seitenkanalverdichter 1 und 2 sind durch ein Zwischengehäuseteil 5 zu vollständigen Verdichtergehäusen ergänzt, in denen sich auf einer gemeinsamen, drehbar gelagerten Welle 6 angeordnete, mit Förderschaufeln 7 versehene Laufräder 8 und 9 befinden. Seitlich zu den Förderschaufeln 7 ist durch entsprechende Auswölbung der Gehäuseteile 3, 4 und 5 jeweils ein Seitenkanal 10 gebildet.
An dem Zwischengehäuseteil 5 ist etwa in der Mitte des Umfanges zwischen der Einlaßöffnung 11 und der Auslaßöffnung 12 des Zwischengehäuseteiles 5 eine Einspritzdüse 13 angeordnet. Über diese Einspritzdüse 13 kann beispielsweise Wasser in den Seitenkanal 10 eingespritzt werden, durch dessen Verdampfung das durch den Seitenkanalverdichter geförderte Gas gekühlt wird. Die Einspritzdüse 13 ist derart geneigt am Zwischengehäuseteil 5 angebracht, daß ihre Einspritzrichtung möglichst mit der Strömungsrichtung des geförderten Gases an der Einbaustelle der Einspritzdüse 13 übereinstimmt.
Durch diese Anordnung der Einspritzdüse wird weitgehend eine Störung der Gasströmung durch Wirbelbildung vermieden. Außerdem tritt bereits im Seitenkanal 10 eine Vermischung der Kühlflüssigkeit mit dem Gas und auch schon eine teilweise Verdampfung der Kühlflüssigkeit ein. Das Gemisch aus Gas und Kühlflüssigkeit tritt dann von der Seite in die Zwischenräume zwischen den Förderschaufeln 7 ein, so daß ein zu Kavitationsschäden führendes hartes Auftreffen der Kühlflüssigkeitspartikel auf die Förderschaufeln 7 weitgehend ausgeschlossen ist.

Claims

1. Seitenkanalverdichter, mit einem Förderschaufeln aufweisenden Laufrad und mit einer Vorrichtung zum Einbringen einer Kühlflüssigkeit in die Förderstrecke des Verdichters, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Seitenkanal (10) bildenden Teil des Verdichtergehäuses mindestens eine Einspritzdüse (13) für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist, wobei die Einspritzdüse (13) in den schaufelfreien Seitenkanal gerichtet ist.

2. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (13) gegen die Förderrichtung des Seitenkanalverdichters geneigt ausgerichtet ist.

3. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (13) in Förderrichtung des Seitenkanalverdichters derart geneigt ausgerichtet ist, daß ihre Einspritzrichtung möglichst mit der an ihrem Einbauort vorwiegend herrschenden Strömungsrichtung des vom Seitenkanalverdichter geförderten Gases übereinstimmt.

4. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (13) bzw. Einspritzdüsen etwa in der zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung (11 und 12) liegenden Umfangsmitte des Verdichtergehäuses angeordnet ist bzw. sind.

5. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, der aus mehrere Verdichterstufen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse (13) bzw. Einspritzdüsen am Gehäuse der der Eingangsverdichterstufe nachgeschalteten Verdichterstufe bzw. Verdichterstufen angeordnet ist bzw. sind.