NO753356L - - Google Patents

Description

Gassdynamisk trykkbolgemaskin

Oppfinnelsen vedrorer en gassdynamisk trykkbolgemaskin med en rotor/som i det vesentlige er bygget opp av en aksel og et cellehjul, hvorved sistnevnte består av nav, dekkbånd og cellevegger .

For fintilpasning av en trykkbolgemaskin til forskjellige drifts-betingelser er det kjent (sveitsisk patentskrift 529 915) å an-ordne innbyrdes utskiftbare rotorer med ulikt store aksiale passasjeflater, idet enten navdiameteren avtrappes ved samme dekkbånd-diameter, eller dekkbånd-diameteren avtrappes ved samme navdiameter, mens især de kompliserte sidedelene samt "hoveddi-mensjonene forblir de samme for alle varianter av den ene maskin-storrelsen. Fordelene ved en slik typeinndeling er innlysende, men det har vist seg at forandringen av bare en diameter medforer uensartede driftsforhold.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å utvikle et al-mengyldig prinsipp for den konstruktive utformning av cellehjulet for en trykkbolgemaskin.

Denne oppgave loses ifolge oppfinnelsen ved at cellehjulets hoveddimensjoner står i et umiddelbart geometrisk forhold til hverandre og i et avhengighetsforhold til dekkbåndets indre diameter D, idet navets ytre diameter d utgjor

og celleveggenes lengde L utgjor

Hvis et cellehjul dimensjoneres etter disse prinsipper, som gjelder likt for det minste, likesom for det storste hjul, vil man iallfall tilnærmet oppnå det mulige optimum. Hvis en av stor-1 reisene forandres vilkårlig opp- eller nedover, vil maskinens

I

effektkurve som folge av denne storrelse falle til begge sider.

Ved for liten navdiameter vil de stromningstekniske radiale se-kundærkrefter bli for store, slik at delingsfrontene (Trenn-fronten) kan vippe. Det må også foreligge plass nok i navet for lagring av rotoren. Dessuten vil den fremkommende, store celle-vegghoyde være styrkemessig ugunstig.

Ved for stor navdiameter er konstruksjonsvolumets utnyttelse i radial retning" utilfredsstillende.

De beste resultater oppnås, hvis navets ytre diameter er

Ved for liten cellehjullengde vil de aksiale unoyaktigheter ved prosessgjennomfbringen, som gjennomblanding av luft og gass, eller vipping av delefronten få for stor innflytelse. For tilpas-ning av trykkbolge-varigheten blir omkretshastigheten for stor med henblikk på inngangstap i cellehjulet og den nodvendige driftseffekt blir storre på grunn av det hoyere turtall. En for stor cellehjullengde medforer unodig materialslosing. Dessuten forsterkes varmevekslingen på celleveggene, slik at kompresjonseffekt-graden reduseres. Med henblikk på varmevekslingen må man finne frem til en korrekt gjennomsnittsverdi for konstruksjonslengden. De beste verdier for celleveggenes lengde ligger på

Av det ovenfor anforte fremgår at bestemte verdier må overholdes for cellehjulets hoveddimensjoner, verdier som må stå i det angitte forhold til hverandre for ikke å avvike for sterkt fra det oppnåelige optimum. Hvis en av storrelsene må forandres, må de ovrige storrelser tilpasses tilsvarende.

Annerledes forholder det seg med antallet cellevegger. Enten det dreier seg om en stor eller liten maskin, er det gunstigste celleantall alltid det samme. Det ligger mellom 28 og 38 for alle maskiner for å ligge nær det optimale.

! Ved et for lite celleantall blir de tap for store som dels

I

uunngåelig opptrer ved åpning og lukking av cellene og dels skyldes trykkutligning i tverretningen. I sistnevnte tilfelle i vil trykkbolgeprosessen bli uklar og verdifull energi hvirvles bort.

Ved et for stort celleantall blir luftens varmeopptak og frik-sjonen på celleveggene for store; den frie passasjeflate eller med andre ord, det virksomme cellevolum, blir for lite. Flere cellevegger medforer også en storre rotorvekt.

Trykkbolgemaskiner med cellehjul konstruert ifolge de angitte prinsipper egner seg meget godt for typeinndeling, "hvorved dekkbåndets indre diameter med fordel er avtrappet i en serie. Maskinene i en slik typeserie har lignende karakteristiske felt (Kennfelder). Det er hensiktsmessig å velge avtrappingen, også kalt typetrinnene, slik at de karakteristiske felt for nærliggende maskiner fortsatt dekker hverandre i det brukbare driftsområde. Jo storre typetrinnene gjores, desto dårligere resultater må det forventes i driftsområdets ytterpartier. Ved valget av typeserie må man derfor ty til et kompromiss, idet man hverken velger for stort typeantall eller for brede karakteristiske felt med dårlige resultater i ytterområdene.

For at man også ved ekstremt lagrede tilfelle skal kunne til-veiebringe en tilstrekkelig god trykkbolgemaskin fra den fore-liggende typeserie, er det nodvendig å orientere valget av ty-petrinnet etter de dårlige, uelastiske motorene som lades opp ved hjelp av trykkbolgemaskiner og for hvilke en optimal trykk-bolgemaskinstorrelse må overholdes mest mulig noyaktig. Normtallrekken R 40 ifolge DIN 323 svarer til dette krav.

I tegningen er det vist en trykkbolgemaskin av konvensjonell konstruksjon, hvor de ovenfor omtalte prinsipper er fulgt.

Fig. 1 viser en trykkbolgemaskin i aksialsnitt.

Fig. 2 er et snitt gjennom cellehjulet i fig. 1, etter linjen

II-II.

Ifolge fig. 1 er trykkbolgemaskinen i det vesentlige bygget opp i av gasshuset 1, lufthuset 2, akselen 3 og cellehjulet 4. Det sistnevnte består av navet 5 med utvendig diameter d, dekkbån-det 6 med innvendig diameter D og tredve cellevegger 7, anord-net som vist i fig. 2„

Claims (4)

1. Gassdynamisk trykkbolgemaskin, hvor rotoren i det vesentlige er bygget opp av en aksel og et cellehjul, hvorved sistnevnte består av nav, dekkbånd og cellevegger, karakterisert ved at cellehjulets (4) hoveddimensjoner står i et umiddelbart geometrisk forhold til hverandre og i et avhengighetsforhold til dekkbåndets (6) innvendige diameter (D), idet navets utvendige diameter (d) utgjor

og celleveggenes (7) lengde (1) utgjor

2. Trykkbolgemaskin som angitt i krav 1, karakterisert ved at antallet cellevegger (7) er minst 28 og maksimalt 38.

3. Trykkbolgemaskin som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den tilborer en serie av geometrisk lignende typer, hvor dekkbåndets (6) innvendige diameter (D) er avtrappet etter en tallrekke.

4. Trykkbolgemaskin som angitt i krav 3, karakterisert ved at diameteren (D) er avtrappet ifolge normtallrekken R 40.