CH712614B1

CH712614B1 - Turbo machine.

Info

Publication number: CH712614B1
Application number: CH00638/17A
Authority: CH
Inventors: Kalchschmid Markus
Original assignee: Man Energy Solutions Se
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-11-13
Also published as: JP6900237B2; KR20170142914A; CN107524481A; DE102016111081B4; CH712614A2; JP2018009564A; DE102016111081A1

Abstract

Strömungsmaschine, mit einem Rotor, der ein radial durchströmtes Laufrad (10) aufweist, und mit einem Stator, der ein Gehäuse (11) und ein am Gehäuse (11) montiertes Einsatzstück (12) aufweist, wobei das Einsatzstück (12) einen Strömungskanal für ein Arbeitsfluid, nämlich eine sich in Axialrichtung erstreckende erste Strömungspassage (17) und eine sich gegenüber der ersten Strömungspassage (17) bogenförmig nach radial außen erstreckende zweite Strömungspassage (18) des Strömungskanals, zumindest abschnittsweise begrenzt, und wobei das Einsatzstück (12) im Bereich eines Einsatzstückflanschs (15) an einem Gehäuseflansch (16) des Gehäuses (11) über Verbindungselemente (14) derart befestigt ist, dass das Laufrad (10) bei montiertem Gehäuse (11) demontierbar und montierbar ist, wobei am Gehäuse (11) ein Prall- und Verformungskörper (20) montiert ist, der im Falle des Berstens des Laufrads (10) eine Bewegung des Einsatzstücks (12) formschlüssig unterbindet.Turbomachine, with a rotor, which has an impeller (10) through which there is a radial flow, and with a stator, which has a housing (11) and an insert (12) mounted on the housing (11), the insert (12) having a flow channel for a working fluid, namely a first flow passage (17) extending in the axial direction and a second flow passage (18) of the flow channel, which extends radially outward in an arc in relation to the first flow passage (17), at least in sections, and the insert piece (12) in the area an insert flange (15) is attached to a housing flange (16) of the housing (11) via connecting elements (14) in such a way that the impeller (10) can be dismantled and mounted with the housing (11) mounted, with an impact on the housing (11) - and deformation body (20) is mounted, which in the event of the impeller (10) bursting, prevents movement of the insert (12) in a form-fitting manner.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine. The invention relates to a turbomachine.

[0002] Aus der DE 10 2010 027 762 B4 ist eine Strömungsmaschine mit einem Rotor und einem Stator bekannt. Der Rotor verfügt über ein radial durchströmtes Laufrad. Der Stator verfügt über ein Gehäuse und über ein am Gehäuse montiertes Einsatzstück. Das Einsatzstück begrenzt abschnittsweise einen Strömungskanal der Strömungsmaschine für ein Arbeitsfluid, nämlich eine sich in Axialrichtung erstreckende Strömungspassage des Strömungskanals und eine bogenförmige, sich nach radial außen erstreckende Strömungspassage des Strömungskanals. Nach der DE 10 2010 027 762 B4 ist das Einsatzstück an dem Gehäuse montiert, nämlich über Verbindungselemente, die sich durch einen Einsatzstückflansch des Einsatzstücks und einen entsprechenden Gehäuseflansch des Gehäuses erstrecken. Dabei ist das Einsatzstück derart am Gehäuse befestigt, dass das Laufrad bei montiertem Gehäuse demontierbar und montierbar ist. Zum Zugriff auf das Laufrad muss lediglich das Einsatzstück vom Gehäuse entfernt werden, es ist jedoch nicht erforderlich, das Gehäuse zu demontieren. Wie bereits ausgeführt, ist das Einsatzstück über eine Vielzahl von Verbindungselementen, die als Schrauben ausgeführt sind, am Gehäuse befestigt, wobei nach dem Stand der Technik die als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente, über die das Einsatzstück am Gehäuse befestigt ist, einen sogenannten Containmentschutz bereitstellen. Sollte im Betrieb das Laufrad bersten, und sollten Bruchstücke des Laufrads auf das Einsatzstück treffen, so müssen nach dem Stand der Technik die als Schrauben ausgebildeten Verbindungselemente zwischen Einsatzstück und Gehäuse diese Kräfte aufnehmen bzw. abfangen. Daher ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, eine Vielzahl derartiger Verbindungselemente zur Verbindung des Einsatzstücks am Gehäuse vorzusehen, die teilweise auch als hochfeste Schrauben ausgeführt sein müssen. From DE 10 2010 027 762 B4 a fluid flow machine with a rotor and a stator is known. The rotor has an impeller with radial flow. The stator has a housing and an insert piece mounted on the housing. The insert delimits sections of a flow channel of the turbomachine for a working fluid, namely a flow passage of the flow channel extending in the axial direction and an arcuate, radially outwardly extending flow passage of the flow channel. According to DE 10 2010 027 762 B4, the insert piece is mounted on the housing, namely via connecting elements which extend through an insert piece flange of the insert piece and a corresponding housing flange of the housing. The insert is attached to the housing in such a way that the impeller can be dismantled and mounted when the housing is installed. To access the impeller, only the insert must be removed from the housing, but it is not necessary to dismantle the housing. As already stated, the insert is fastened to the housing via a large number of connecting elements designed as screws, whereby according to the prior art the connecting elements designed as screws, via which the insert is fastened to the housing, provide so-called containment protection. If the impeller bursts during operation, and if fragments of the impeller hit the insert, then according to the state of the art, the connecting elements designed as screws between insert and housing must absorb or absorb these forces. It is therefore necessary according to the prior art to provide a large number of such connecting elements for connecting the insert to the housing, some of which must also be designed as high-strength screws.

[0003] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmaschine mit einem besseren Containmentschutz zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Strömungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist am Gehäuse ein Prall- und Verformungskörper montiert, der im Falle des Berstens des Laufrads eine Bewegung des Einsatzstücks formschlüssig unterbindet. Proceeding from this, the present invention is based on the object of creating a turbomachine with better containment protection. This object is achieved by a turbomachine according to claim 1. According to the invention, an impact and deformation body is mounted on the housing which, in the event of the impeller bursting, positively prevents movement of the insert.

[0004] Mit der hier vorliegenden Erfindung wird ein völlig neuartiger Containmentschutz für eine Strömungsmaschine bereitgestellt. Kräfte, die im Falle des Berstens des Laufrads auf das Einsatzstück einwirken, müssen nicht vollständig von den Verbindungselementen, über die das Einsatzstück am Gehäuse montiert ist, abgefangen werden, vielmehr übernimmt der am Gehäuse montierte Prall- und Verformungskörper das Abfangen dieser Kräfte, und zwar dadurch, dass das Einsatzstück am Prall- und Verformungskörper formschlüssig zur Anlage kommt und dabei auf das Einsatzstück wirkende Kräfte über den Prall- und Verformungskörper abgefangen und umgeformt sowie in das Gehäuse übertragen werden. Die Erfindung ermöglicht einerseits das Einsatzstück formschlüssig am Gehäuse über dem Prall- und Verformungskörper zu halten, andererseits besteht keine Notwendigkeit der Demontage des Gehäuses bei Zugriff auf das Laufrad. With the present invention, a completely new containment protection for a turbo machine is provided. Forces that act on the insert piece in the event of the impeller bursting do not have to be completely absorbed by the connecting elements via which the insert piece is mounted on the housing, rather the impact and deformation body mounted on the housing takes over the interception of these forces in that the insert comes to rest positively against the impact and deformation body and forces acting on the insert are intercepted and deformed via the impact and deformation body and transferred into the housing. The invention makes it possible on the one hand to hold the insert in a form-fitting manner on the housing above the impact and deformation body, on the other hand there is no need to dismantle the housing when accessing the impeller.

[0005] Vorzugsweise ist der Prall- und Verformungskörper mit einem ersten Abschnitt in eine Nut des Gehäuses eingesetzt und an diesem ersten Abschnitt über Verbindungelemente mit dem Gehäuse verbunden, wobei der Prall- und Verformungskörper mit einem zweiten Abschnitt aus der Nut des Gehäuses herausragt und mit diesem zweiten Abschnitt das Einsatzstück im Bereich des in der Projektion überdeckt. Diese Details ermöglichen eine einfache Montage des Prall- und Verformungskörpers am Gehäuse sowie das Halten des Einsatzstücks am Gehäuse im Berstfall des Laufrads über einen Formschluss sowie darüber hinaus die Montierbarkeit und Demontierbarkeit des Laufrads bei montiertem Gehäuse. Preferably, the impact and deformation body is inserted with a first section in a groove of the housing and connected to this first section via connecting elements to the housing, wherein the impact and deformation body protrudes with a second section from the groove of the housing and with this second section covers the insert in the area of the projection. These details enable the impact and deformation body to be easily mounted on the housing and the insert piece to be held on the housing in the event of the impeller bursting via a form fit, and the impeller can be mounted and removed when the housing is installed.

[0006] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem Prall- und Verformungskörper und dem Einsatzstück ein Spalt ausgebildet, der vorzugsweise derart bemessen ist, dass das Einsatzstück erst nach einem Versagen der Verbindungselemente, über die das Einsatzstück an dem Gehäuse befestigt ist, zur Anlage kommt. Diese Weiterbildung der Erfindung nutzt zu Beginn eines Schadenfalls des Laufrads zur Umformung der auf das Einsatzstück wirkenden Kräfte einen Verformungsweg bzw. Abscherweg der Verbindungselemente, über welches das Einsatzstück am Gehäuse montiert ist. Erst im Anschluss kommt dann das Einsatzstück formschlüssig am Prall- und Verformungskörper zum Einsatz, der dann die weitere Abfangung der auf das Einsatzstück wirkenden Kräfte übernimmt und dieselbe letztendlich in das Gehäuse überträgt. According to an advantageous development, a gap is formed between the impact and deformation body and the insert piece, which is preferably dimensioned such that the insert piece comes to rest only after failure of the connecting elements via which the insert piece is attached to the housing . This further development of the invention uses a deformation path or shear path of the connecting elements, via which the insert is mounted on the housing, at the beginning of a damage case of the impeller to transform the forces acting on the insert. Only then is the insert used in a form-fitting manner on the impact and deformation body, which then takes over the further interception of the forces acting on the insert and ultimately transfers them into the housing.

[0007] Vorzugsweise ist der Prall- und Verformungskörper einteilig ausgebildet. Alternativ ist derselbe mehrteilig aus mehreren Segmenten ausgebildet. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper einteilig ausgebildet ist, verfügt derselbe an seinem Umfang vorzugsweise über mehrere Ausnehmungen, über die derselbe dann bajonettartig in die Nut am Gehäuse eingesetzt werden kann. Die mehrteilige Ausbildung des Prall- und Verformungskörpers aus mehreren Segmenten ist konstruktiv einfacher. The impact and deformation body is preferably designed in one piece. Alternatively, it is formed in several parts from several segments. If the impact and deformation body is made in one piece, it preferably has a plurality of recesses on its circumference, via which it can then be inserted into the groove on the housing like a bayonet. The multi-part design of the impact and deformation body from several segments is structurally simpler.

[0008] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: <tb>Fig. 1<SEP>einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine.[0008] Preferred developments of the invention emerge from the dependent claims and the following description. Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being restricted thereto. It shows: <tb> Fig. 1 <SEP> shows a section from a turbomachine according to the invention.

[0009] Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, nämlich eine Radialströmungsmaschine mit einem radial durchströmten Laufrad. Dabei kann die Radialströmungsmaschine als Radialverdichter oder auch als Radialturbine ausgeführt sein. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschrieben, die eine als Radialverdichter ausgebildete Radialströmungsmaschine zeigt. The invention relates to a flow machine, namely a radial flow machine with a radial flow impeller. The radial flow machine can be designed as a radial compressor or as a radial turbine. The invention is described below with reference to the embodiment of FIG. 1, which shows a radial flow machine designed as a radial compressor.

[0010] Der in Fig. 1 im Ausschnitt gezeigte Radialverdichter verfügt über einen Rotor mit einem radial durchströmten Laufrad 10. Das Laufrad 10 ist axial angeströmt und radial abgeströmt. The radial compressor shown in Fig. 1 in detail has a rotor with a radially flowed impeller 10. The impeller 10 is axially flowed against and radially flowed out.

[0011] Ferner verfügt die Strömungsmaschine der Fig. 1 über Baugruppen eines Stators, wobei vom Stator in Fig. 1 ein Verdichtergehäuse 11, ein am Verdichtergehäuse 11 montiertes Einsatzstück 12 sowie ein Diffusorring 13 gezeigt sind. Furthermore, the turbomachine of FIG. 1 has assemblies of a stator, a compressor housing 11, an insert 12 mounted on the compressor housing 11 and a diffuser ring 13 of the stator being shown in FIG.

[0012] Das Einsatzstück 12 ist über als Schrauben ausgebildete Verbindungselemente 14 am Verdichtergehäuse 11 montiert, wobei diese Verbindungselemente 14 sich einerseits durch einen Einsatzstückflansch 15 des Einsatzstücks 12 und andererseits durch einen entsprechenden Gehäuseflansch 16 des Verdichtergehäuses 11 erstrecken. The insert 12 is mounted on the compressor housing 11 via screw fasteners 14, these fasteners 14 extending through an insert flange 15 of the insert 12 and through a corresponding housing flange 16 of the compressor housing 11.

[0013] Das Einsatzstück 12 ist derart am Verdichtergehäuse 11 montiert, dass nach Demontage des Einsatzstücks 12 vom Verdichtergehäuse 11 das Laufrad 10 montiert und demontiert werden kann, ohne dass auf das Verdichtergehäuse 11 als solches zugegriffen werden muss. Das Laufrad 10 ist demnach bei montiertem Verdichtergehäuse 11 und demontiertem Einsatzstück 12 montierbar sowie demontierbar. The insert 12 is mounted on the compressor housing 11 such that after dismantling the insert 12 from the compressor housing 11, the impeller 10 can be mounted and dismantled without having to access the compressor housing 11 as such. The impeller 10 can accordingly be mounted and dismantled with the compressor housing 11 and the insert 12 removed.

[0014] Das statorseitige Einsatzstück 12 begrenzt abschnittsweise, nämlich bezogen auf das rotorseitige Laufrad 10 radial außen, einen Strömungskanal der Strömungsmaschine für ein Arbeitsfluid. The stator-side insert 12 delimits sections, namely based on the rotor-side impeller 10 radially outside, a flow channel of the turbomachine for a working fluid.

[0015] So ist das Laufrad 10 axial angeströmt, wobei das Einsatzstück 12 eine sich in Axialrichtung erstreckende erste Strömungspassage 17 des Strömungskanals, die der Anströmung des Laufrads 10 dient, abschnittsweise begrenzt. The impeller 10 is axially flowed against, the insert 12 delimiting in sections an axially extending first flow passage 17 of the flow channel, which is used for the flow of the impeller 10.

[0016] Ferner begrenzt das Einsatzstück 12 eine sich nach radial außen erstreckende Strömungspassage 18 des Strömungskanals für das Arbeitsfluid, nämlich radial außen angrenzend an das Laufrad 10, wobei in diesem Bereich das Einsatzstück 12 bogenförmig konturiert ist. In Durchströmungsrichtung gesehen schließt sich stromabwärts des Laufrads 10 sowie stromabwärts des Einsatzstücks 12 der Diffusorring 13 an, der vorzugsweise feststehende Diffusorleitschaufeln 19 aufweist. Furthermore, the insert 12 delimits a radially outwardly extending flow passage 18 of the flow channel for the working fluid, namely radially outwardly adjacent to the impeller 10, the insert 12 having an arcuate contour in this area. Viewed in the flow direction, the diffuser ring 13, which preferably has stationary diffuser guide vanes 19, adjoins downstream of the impeller 10 and downstream of the insert 12.

[0017] Erfindungsgemäß ist am Gehäuse 11 ein Prall- und Verformungskörper 20 montiert. Dann, wenn im Betrieb das Laufrad 10 versagt, also im Falle eines Berstens des Laufrads 10, wirken auf das Einsatzstück 12 Kräfte und Momente, die dann, wenn die Verbindungselemente 14, über welche das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, versagen, vom Prall- und Verformungskörper 20 abgefangen und in das Verdichtergehäuse 11 übertragen werden. Dabei unterbindet der Prall- und Verformungskörper 20 formschlüssig eine Bewegung des Einsatzstücks 12 bei Versagen der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 befestigt ist. According to the invention, an impact and deformation body 20 is mounted on the housing 11. Then, when the impeller 10 fails during operation, i.e. in the event of the impeller 10 bursting, forces and moments act on the insert 12 which, when the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, fail, from Impact and deformation bodies 20 are intercepted and transferred into the compressor housing 11. In this case, the impact and deformation body 20 prevents a movement of the insert 12 in a form-fitting manner in the event of failure of the connecting elements 14 via which the insert 12 is attached to the compressor housing 11.

[0018] Wie Fig. 1 entnommen werden kann, überdeckt der Prall- und Verformungskörper 20 das Einsatzstück 12 im Bereich seines Einsatzstückflanschs 15 in axialer Projektion zumindest abschnittsweise. Dann, wenn die Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, bei Bersten des Laufrads 10 infolge der dann auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräfte versagen, kommt das Einsatzstück 12 mit seinem Einsatzstückflansch 15 an dem Prall- und Verformungskörper 20 definiert zur Anlage, wobei, wie bereits ausgeführt, der Prall- und Verformungskörper 20 dann die entsprechende Kräfte aufnimmt und in das Verdichtergehäuse 11 überträgt. As can be seen from Fig. 1, the impact and deformation body 20 covers the insert 12 in the region of its insert flange 15 in axial projection, at least in sections. Then, if the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, fail when the impeller 10 bursts due to the forces then acting on the insert 12, the insert 12 with its insert flange 15 is defined on the impact and deformation body 20 to the plant, whereby, as already stated, the impact and deformation body 20 then absorbs the corresponding forces and transmits them to the compressor housing 11.

[0019] Das Prall- und Einsatzstück 20 ist dabei über mehrere Verbindungselemente 21 am Verdichtergehäuse 11 montiert. The impact and insert piece 20 is mounted on the compressor housing 11 via a plurality of connecting elements 21.

[0020] Der Prall- und Verformungskörper 20 ist mit einem Abschnitt, nämlich einem radial äußeren Abschnitt, in eine Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 eingesetzt und ragt mit einem zweiten Abschnitt, nämlich einem radial inneren Abschnitt, aus dieser Nut 22 heraus. Mit diesem aus der Nut 22 herausragenden, zweiten, radial inneren Abschnitt überdeckt der Prall- und Verformungskörper in der axialen Projektion das Einsatzstück 12 im Bereich seines Einsatzstückflanschs 15. The impact and deformation body 20 is inserted into a groove 22 of the compressor housing 11 with one section, namely a radially outer section, and protrudes from this groove 22 with a second section, namely a radially inner section. With this second, radially inner section protruding from the groove 22, the impact and deformation body covers the insert piece 12 in the area of its insert piece flange 15 in the axial projection.

[0021] Die Verbindungselemente 21, über die der Prall- und Verformungskörper 20 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, erstrecken sich einerseits durch das Verdichtergehäuse 11 und andererseits durch den in die Nut 22 hineinragenden, ersten, radial äußeren Abschnitt des Prall- und Verformungskörpers 20. The connecting elements 21, via which the impact and deformation body 20 is mounted on the compressor housing 11, extend on the one hand through the compressor housing 11 and on the other hand through the first, radially outer section of the impact and deformation body 20 protruding into the groove 22.

[0022] Der Prall- und Verformungskörper 20 kann einteilig oder auch mehrteilig aus mehreren Segmenten gebildet sein. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper 20 einteilig ausgeführt ist, verfügt derselbe vorzugsweise über eine wellenartige Kontur an seinem ersten, radial äußeren Abschnitt, um denselben dann bajonettartig in die Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 einzufädeln. Dann, wenn der Prall- und Verformungskörper 20 mehrteilig aus mehreren Segmenten gebildet ist, kann der Prall- und Verformungskörper 20, nämlich die Segmente desselben, einfacher in die Nut 22 des Verdichtergehäuses 11 eingesetzt und am Verdichtergehäuse 11 segmentweise montiert werden. The impact and deformation body 20 can be formed in one piece or in several parts from several segments. When the impact and deformation body 20 is made in one piece, it preferably has a wave-like contour on its first, radially outer section in order to then thread it into the groove 22 of the compressor housing 11 like a bayonet. If the impact and deformation body 20 is formed in several parts from several segments, the impact and deformation body 20, namely its segments, can be inserted more easily into the groove 22 of the compressor housing 11 and mounted on the compressor housing 11 in segments.

[0023] Bei dem einteiligen oder mehrteiligen Prall- und Verformungskörper 20 handelt es sich vorzugsweise um ein einteiliges oder segmentiertes Stahlblech. The one-piece or multi-piece impact and deformation body 20 is preferably a one-piece or segmented sheet steel.

[0024] Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist zwischen dem Einsatzstück 12, nämlich dem Einsatzstückflansch 15 desselben, und dem Prall- und Verformungskörper 20 ein Spalt 23 ausgebildet. Dieser Spalt 23 ist dabei derart bemessen, dass das Einsatzstück 12 mit seinem Einsatzstückflansch 15 erst nach Versagen bzw. Abscheren der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, zur Anlage kommt. In the preferred embodiment shown in FIG. 1, a gap 23 is formed between the insert 12, namely the insert flange 15 thereof, and the impact and deformation body 20. This gap 23 is dimensioned in such a way that the insert 12 with its insert flange 15 only comes to rest after failure or shearing of the connecting elements 14 via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11.

[0025] In diesem Fall wird demnach bei Bersten des Laufrads 10 zur Abfangung der auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräfte zunächst der Verformungsweg bzw. Abscherweg der Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, genutzt, um Kräfte abzubauen, wobei erst anschließend nach Versagen dieser Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, also nachdem das Einsatzstück 12 am Prall- und Verformungskörper 20 zur Anlage kommt, die Kräfte vom Prall- und Verformungskörper 20 abgefangen und in das Verdichtergehäuse 11 übertragen werden. In this case, therefore, when the impeller 10 bursts to intercept the forces acting on the insert 12, the deformation path or shear path of the connecting elements 14 via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11 is used to reduce forces, with only after the failure of these connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, i.e. after the insert 12 comes into contact with the impact and deformation body 20, the forces are intercepted by the impact and deformation body 20 and transferred to the compressor housing 11 .

[0026] Die Erfindung ermöglicht demnach im Falle eines Berstens des Laufrads 10 ein formschlüssiges Halten des Einsatzstücks 12 am Verdichtergehäuse 11 und ein Einleiten von hierbei auf das Einsatzstück 12 wirkenden Kräften in das Verdichtergehäuse 11 über den Prall- und Verformungskörper 20, wobei weiterhin eine Montierbarkeit und Demontierbarkeit des Laufrads 10 bei montiertem Verdichtergehäuse 11 und vom Verdichtergehäuse 11 demontierten Einsatzstück 12 möglich ist. The invention therefore enables, in the event of the impeller 10 bursting, a form-fitting holding of the insert 12 on the compressor housing 11 and the introduction of forces acting on the insert 12 into the compressor housing 11 via the impact and deformation body 20, while still being mountable and the impeller 10 can be dismantled with the compressor housing 11 installed and the insert 12 removed from the compressor housing 11.

[0027] Als Prall- und Verformungskörper 20 dient vorzugsweise ein Stahlblech bzw. Stahlring, der über eigene Verbindungselemente 21 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist. Bei Bersten des Laufrads 10 überträgt dieser Prall- und Verformungskörper 20 auf das Einsatzstück 12 wirkende Kräfte in das Verdichtergehäuse 11. Wie bereits ausgeführt, ist vorzugsweise zwischen dem Prall- und Verformungskörper 20 und dem Einsatzstück 12 der Spalt 23 vorgesehen, sodass im Falle des Berstens des Laufrads 10 zuerst die Verbindungselemente 14, über die das Einsatzstück 12 am Verdichtergehäuse 11 montiert ist, Energie abbauen, und zwar bis dieselben abscheren, wobei erst im Anschluss hieran der Einsatzstückflansch 15 des Einsatzstücks 12 an dem Prall- und Verformungskörper 20 zur Anlage kommt und hierdurch ein axialer Weg des Einsatzstücks 12 formschlüssig begrenzt und dessen Bewegung in axialer Richtung damit gestoppt wird, wodurch Restenergie des Einsatzstücks 12 über den Prall- und Verformungskörper 20 in das Verdichtergehäuse 11 übertragen wird. A sheet steel or steel ring, which is mounted on the compressor housing 11 via its own connecting elements 21, is preferably used as the impact and deformation body 20. When the impeller 10 bursts, this impact and deformation body 20 transfers forces acting on the insert 12 into the compressor housing 11. As already stated, the gap 23 is preferably provided between the impact and deformation body 20 and the insert 12 so that in the event of a burst of the impeller 10, first the connecting elements 14, via which the insert 12 is mounted on the compressor housing 11, dissipate energy until they shear, only after this the insert flange 15 of the insert 12 comes to rest on the impact and deformation body 20 and as a result, an axial path of the insert 12 is positively limited and its movement in the axial direction is thereby stopped, whereby residual energy of the insert 12 is transferred via the impact and deformation body 20 into the compressor housing 11.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[0028] 10 Laufrad 11 Gehäuse 12 Einsatzstück 13 Leitgitter / Diffusor(ring) 14 Verbindungelement 15 Einsatzstückflansch 16 Gehäuseflansch 17 Strömungspassage 18 Strömungspassage 19 Diffusorleitschaufel 20 Prall- und Verformungskörper 21 Verbindungelement 22 Nut 23 Spalt 10 impeller 11 housing 12 insert 13 guide grille / diffuser (ring) 14 connecting element 15 insert flange 16 housing flange 17 flow passage 18 flow passage 19 diffuser guide vane 20 impact and deformation body 21 connecting element 22 groove 23 gap

Claims

1. Turbomachine, with a rotor which has an impeller (10) through which there is a radial flow, and with a stator which has a housing (11) and an insert (12) mounted on the housing (11), the insert (12) having a Flow channel for a working fluid, namely a first flow passage (17) extending in the axial direction and a second flow passage (18) of the flow channel, which extends radially outward in an arc shape relative to the first flow passage (17), at least in sections, and wherein the insert (12) is fastened in the area of an insert flange (15) to a housing flange (16) of the housing (11) via connecting elements (14) in such a way that the impeller (10) can be dismantled and mounted with the housing (11) mounted, characterized in that on the housing ( 11) an impact and deformation body (20) is mounted which, in the event of the impeller (10) bursting, prevents movement of the insert (12) in a form-fitting manner.

2. Turbomachine according to Claim 1, characterized in that the impact and deformation body (20) covers the insert piece (12) in the area of the insert piece flange (15) in the projection.

3. Turbomachine according to claim 1 or 2, characterized in that the impact and deformation body (20) is inserted with a first section into a groove (22) of the housing (11) and on this first section via connecting elements (21) to the housing (11) is connected, and that the impact and deformation body (20) protrudes with a second section from the groove (22) of the housing (11) and with this second section the insert (12) in the region of the insert flange (15) in the projection covered.

4. Turbomachine according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the impact and deformation body (20) is constructed in one piece.

5. Turbomachine according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the impact and deformation body (20) is constructed in several parts and comprises several segments.

6. Turbomachine according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the impact and deformation body (20) is designed as a one-piece or segmented steel sheet.

7. Turbomachine according to one of claims 1 to 6, characterized in that a gap (23) is formed between the impact and deformation body (20) and the insert piece (12).

8. The turbo machine according to claim 7, characterized in that the gap (23) is dimensioned in such a way that, in the event of the impeller (10) bursting, the insert piece (12) only opens after the connecting elements (14) over which the insert piece (12 ) is attached to the housing (11), comes to rest on the impact and deformation body (20).