DE713036C

DE713036C - Device for controlling the loading of centrifugal compressors and centrifugal pumps

Info

Publication number: DE713036C
Application number: DEG98485D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Wilhelm Sorg; Karl Heinrich Wilhel Spannhake
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1938-08-19
Filing date: 1938-08-19
Publication date: 1941-10-30

Description

Einrichtung zur Beaufschlagungsregelung von Kreiselverdichtern und Kreiselpumpen Die Erfindung -betrifft eine Vorrichtung zur Beaufschlagungsregelung von Kreiselverdichtern und Kreiselpumpen.Device for loading control of centrifugal compressors and Centrifugal pumps The invention relates to a device for regulating the application of centrifugal compressors and centrifugal pumps.

Die bei Kreiselverdichtern übliche Drosselregelung ist dadurch umirirtschaftlich, daß im Drosselorgan ein Teil der Förderhöhe durch Drosseln vernichtet wird und der Verdichter beim Abweichen von der normalen Fördermenge mit schlechterem Wirkungsgrad arbeitet. Dies kommt daher, daß; dem Fördermittel bei jeder Fördermenge immer der gleiche Kanalquerschnitt zur Verfügung steht, wodurch sich bei veränderter Fördermenge die Strömungsgeschwindigkeit im Verdichter ändert und Stoßverluste an den -Lauf- und Leitschaufelkanten auftreten, da die Schaufelwinkel :für die normale Strömungsgeschwindigkeit bemessen sind.The throttle control common with centrifugal compressors is therefore economical, that in the throttle body part of the head is destroyed by throttling and the If the compressor deviates from the normal flow rate, the efficiency is lower is working. This is because; the funding always the the same channel cross-section is available, which means that when the flow rate changes the flow speed in the compressor changes and shock losses at the -run- and guide vane edges occur because the vane angle: for normal flow velocity are sized.

Gemäß. der Erfindung wird daher zur Regelung von Kreiselverdichtern und Kreiselpumpen eine verstellbare Blende verwendet, welche das Laufrad ein- oder beiderseitig derart abdeckt, daß seine Beschaufelung je nach der Einstellung der Blende auf einem größeren oder kleineren Teil des Umfangs vom Fördermittel be.aufschlagt wird.According to. the invention is therefore used to control centrifugal compressors and centrifugal pumps use an adjustable orifice that turns the impeller on or off covers both sides in such a way that its blading depends on the setting of the Aperture be.aufschlagt on a larger or smaller part of the circumference of the funding will.

Bei der Beaufschlagungsregelung gemäß der Erfindung werden die genannten Verluste viermieden, weil ein Drosseln der Förderhöhe nicht erfolgt und bei :einer Veränderung der Fördermenge gegenüber der normalen der jeweils arbeitende Teil des Laufrades iri demselben Verhältnis verändert wird, so daß also der für die normale Fördermenge geltende Strö.-mungszustand und damit der Wirkungsgrad dieses Zustandes auch bei anderen Fördermengen beibehalten wird.In the case of the loading regulation according to the invention, these are mentioned Avoid losses because the delivery head is not throttled and with: one Change in the delivery rate compared to the normal of the respectively working part of the Impeller is changed in the same ratio, so that for the normal Delivery rate applicable flow condition and thus the efficiency of this condition is also retained for other delivery rates.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung sei an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.A device according to the invention is based on two exemplary embodiments explained in more detail.

Die Abb. r bis 3 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Axialverdichter. Abb. r ist ein Längsschnitt durch den Verdichter nach der Linie 1-1 in der Abb. 2 Abb. 2 ist ein abgewickelter Zylinderschnitt nach der Linie 11-II in der Abb. r.Figs. R to 3 show the application of the invention in an axial compressor. Fig.r is a longitudinal section through the compressor along the line 1-1 in Fig. 2 Fig. 2 is a developed cylinder section along the line 11-II in fig. r.

Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III in der Abb. i quer zur Welle.Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. I transversely to Wave.

Die Schaufeln i des Laufrades 2 sind von einer Blende 3 umgeben. Diese Blende hat über einen gewissen Teil des Umfanges einen U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel 3a und 3b die Schauflung von beiden Seiten eng umschließen. Durch die Schenkel 3a und 3h wird der axiale Durchtritt durch die Schaufeln abgesperrt und die Beaufschlagung geregelt. Bei maximaler Beaufschlagung des Rades liegen die Schenkel 3a und 3U der Blende 3 zwischen den Abschirmungen 4 im Saugraum und 5 im Druckraum verborgen. Sie werden zur Verringerung der Beaufschlagung durch den Schneckenantrieb 6 aus der Abschirmung herausgedreht. In den Abb.2 und 3 ist die Lage der Schenkelkanten bei der größten Beaufschlagung durch die Ziffern Ia, II-,IIIa und IVa und bei der kleinsten Beaufschlagung durch die Ziffern Ib, IIL, IIIU und IVb angegeben. Der größten Beaufl,chlagung entspricht ein kleinster Abdeckung sbogen A",i", der kleinsten Beaufschlagung ein größter Abdeckungsbogen A"",x-. Durch die enge Umschließung an den jeweiligen Beaufschlagungsbogen werden die Wirbelverluste bei jeder Fördermenge äufierst niedrig gehalten. Mit der Blende 3 ist das Füllstück 7 fest verbunden und wird zusammen mit ihr in Umfangsrichtung verschoben. Dadurch wird der Querschnitt des Diffusors 8 im stets gleichen Verhältnis zum arbeitenden Teil des Laufrades eingestellt. Das Füllstück 7 und der auf der Saugseite liegende Schenkel. 3a der Blende 3 sind um die in die Umfangsrichtung fallende Wegkomponente der absoluten Bahn eines Gasteilchens, die in der Abb.2 gestrichelt angedeutet ist, gegeneinander versetzt, um im Diffusor ein stop- und wirbelfreies Auffangen zu erzielen.The blades i of the impeller 2 are surrounded by a cover 3. These Aperture has a U-shaped cross-section over a certain part of the circumference Legs 3a and 3b tightly enclose the scoop on both sides. Through the thighs 3a and 3h, the axial passage through the blades is blocked and the application regulated. With maximum loading of the wheel, the legs 3a and 3U are the Cover 3 hidden between the shields 4 in the suction chamber and 5 in the pressure chamber. They are made to reduce the loading by the worm drive 6 unscrewed the shield. The position of the leg edges is shown in Figures 2 and 3 with the largest loading by the numbers Ia, II-, IIIa and IVa and with the smallest loading indicated by the numbers Ib, IIL, IIIU and IVb. Of the the largest exposure corresponds to a smallest cover sheet A ", i", the smallest Acting on a largest cover sheet A "", x-. Due to the tight enclosure the respective admission curve are the eddy losses for each delivery rate kept very low. With the diaphragm 3, the filler 7 is firmly connected and is moved together with her in the circumferential direction. This will make the cross section of the diffuser 8 always in the same ratio to the working part of the impeller set. The filler piece 7 and the leg lying on the suction side. 3a the Orifice 3 are around the path component falling in the circumferential direction of the absolute Path of a gas particle, which is indicated by dashed lines in Fig. 2, against each other offset in order to achieve stop-free and vortex-free collection in the diffuser.

Die beschriebene Einrichtung ermöglicht eine Änderung der Beaufschlagung unter Verineidung zusätzlicher Verluste. so daß: der für die normale Fördermenge geltende Strömungszustand auch bei veränderter Fördermenge aufrechterhalten werden kann.The device described enables the application to be changed avoiding additional losses. so that: the one for the normal delivery rate current state of flow can be maintained even if the flow rate changes can.

In Abb. i bis 3 ist ein Verdichter angenommen, dessen Difiusor im ersten Teil unbeschaufelt ist. Wenn der Diffusor auch im ersten Teil beschaufelt ist, so muß das Füllstück ; fortfallen und der diflusorseitige Schenkel 3', der Blende 3 dicht an den Köpfen der Diffusorschaufeln anliegen, um Leckverluste zu vermeiden. Abb. 4. und 5 zeigen die Anwendung der Erfindung bei Radialverdichtern. i ist das Laufrad. 3a, 3L, 3c ist die Blende, welche am äuP,eren Umfang das Rad durch die Zylinderw.ind 31", am inneren Umfang das Rad durch die Wandaa abdeckt; beide Teile sind durch die Wand 3," verbunden. Die Ziffern Ia, 11,1 -, 'II I« und IVa sowie I1), I I1), I I hb und IVb. ferner die BogenA",1" und A"",.@ entsprechen sinngemäß denen in der Abb.3.In Fig. I to 3 a compressor is assumed whose difiusor is not bladed in the first part. If the diffuser is also bladed in the first part, the filler piece must; are omitted and the leg 3 'on the diffuser side, the diaphragm 3, lie tightly against the heads of the diffuser blades in order to avoid leakage losses. Figs. 4 and 5 show the application of the invention to centrifugal compressors. i is the impeller. 3a, 3L, 3c is the cover which on the outer circumference covers the wheel through the cylinder walls 31 ", on the inner circumference the wheel through the wallaa; both parts are connected by the wall 3,". Numbers Ia, 1 1,1 -, 'II I' and IVa as well as I1), I I1), II hb and IVb. also the curves A ", 1" and A "",. @ correspond to those in Fig.3.

Die Anwendung der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei Kreiselverdichtern und Kr ciselpurnpen, deren Laufräder als Gleichdruckräder ausgebildet sind. Doch eignet sich die Erfindung auch zur Mengenregelung von Kreiselverdichtern und Kreiselpumpen mit l berdruckrädern, und zwar besonders dann, :wenn die Laufräder im wesentlichen radial vom Fördermittel durchströmt werden, also bei Laufradformen, wie sie z: B. die Abb. 4. zeigt.The application of the invention is particularly advantageous in centrifugal compressors and Kr ciselpurnpen, the impellers of which are designed as equal pressure wheels. Indeed the invention is also suitable for regulating the amount of centrifugal compressors and centrifugal pumps with pressure wheels, and especially when: when the impellers are essentially be flowed through radially by the conveying medium, i.e. with impeller shapes such as: Fig. 4 shows.

Die Erfindung kann ferner sowohl bei einstufigen als auch mehrstufigen Maschinen angewendet werden.The invention can also be used in single-stage as well as multi-stage Machines are applied.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for regulating the loading of centrifugal compressors and centrifugal pumps, characterized by an adjustable diaphragm (3), which the Impeller ('21 covers one or both sides so that its blades (i) depending on the setting of the aperture on a larger or smaller part of the circumference is acted upon by the funding.

2. Device according to claim i. gekennzeicbnet by a shield (4, 5), behind which the screen (3) is hidden at the greatest impact.

3. Device according to claim 2, characterized in that that. the diaphragm (': 3) can be rotated out of the shield (4., 5).

4. Device according to claim i or one of the following claims, characterized in that: with the diaphragm over the space of the vaneless diffuser (8) extending filler piece (;; is firmly connected.

5. Device according to claim i or one of the following claims, characterized in that the two legs (3a and 3v) of the diaphragm (3) are offset from one another by the path component of the absolute path of a gas particle falling in the circumferential direction.