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DE19818667A1 - Kreiselverdichter - Google Patents

Kreiselverdichter

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Publication number
DE19818667A1
DE19818667A1 DE19818667A DE19818667A DE19818667A1 DE 19818667 A1 DE19818667 A1 DE 19818667A1 DE 19818667 A DE19818667 A DE 19818667A DE 19818667 A DE19818667 A DE 19818667A DE 19818667 A1 DE19818667 A1 DE 19818667A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
side channel
radial
centrifugal compressor
air outlet
blades
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19818667A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Heinrich Henning
Dieter Frohn
Carldieter Hollmann
Walter Winkelstroeter
Frank Diedrichsen
Christoff Soest
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebr Becker GmbH
Gebr Becker GmbH and Co KG
Original Assignee
Gebr Becker GmbH
Gebr Becker GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr Becker GmbH, Gebr Becker GmbH and Co KG filed Critical Gebr Becker GmbH
Priority to DE19818667A priority Critical patent/DE19818667A1/de
Publication of DE19818667A1 publication Critical patent/DE19818667A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D23/00Other rotary non-positive-displacement pumps
    • F04D23/008Regenerative pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/10Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kreiselverdichter mit einem Radialschaufeln (4) aufweisenen Radialverdichter-Laufrad (2), das einen Seitenkanalverdichter speist, welcher einen Kranz von Kammern (15) aufweist, die durch am Laufrad (2) angebrachte Kammerschaufeln (5) getrennt sind, wobei in dem Seitenkanalverdichter ein Unterbrecher (16) mit einer Luftaustrittsöffnung (26) ausgebildet ist. Um einen Kreiselverdichter der in Rede stehenden Art, insbesondere hinsichtlich des Wirkungsgrades in vorteilhafter Weise weiterzubilden, wird vorgeschlagen, daß der Seitenkanal (13) den Unterbrecher (16) übertunnelt unter Ablenkung der Luftströmung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kreiselverdichter mit einem Radialschaufeln aufweisenden Radialverdichter- Laufrad, das einen Seitenkanalverdichter speist, wel­ cher einen Kranz von Kammern aufweist, die durch am Laufrad angebrachte Kammerschaufeln getrennt sind, wobei in dem Seitenkanalverdichter ein Unterbrecher mit einer Luftaustrittsführung ausgebildet ist.
Ein derartiger Kreiselverdichter ist aus der DE-PS 42 30 770 bekannt. Der Inhalt dieser Patentschrift wird hiermit vollinhaltlich in die Offenbarung vorlie­ gender Erfindung miteinbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieses Patentes in Ansprüche vorliegender Erfindung mit einzubeziehen.
Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Tech­ nik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, einen Kreiselverdichter der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich des Wirkungsgra­ des in vorteilhafter Weise weiterzubilden.
Diese Problematik ist zunächst und im wesentlichen beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abge­ stellt ist, daß der Seitenkanal den Unterbrecher über­ tunnelt unter Ablenkung der Luftströmung aus der Seiten­ kanal-Umfangsrichtung. Der Seitenkanal ist in üblicher Weise mit einem Kanalboden versehen, welcher im Bereich des Unterbrechers durchsetzt ist von einer Luftauslaß­ öffnung. Letztere ist im bekannten Stand der Technik - in Seitenkanal-Umfangsrichtung betrachtet - vor dem Unterbrecher ausgebildet. Erfindungsgemäß ist jedoch eine Ausbildung gewählt, bei welcher die Ablenkung der Luftströmung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung zumin­ dest in einem Teilbereich durch den Unterbrecher über­ deckt ist. So wird weiter vorgeschlagen, daß die Luft­ austrittsführung als Fortsetzung des Seitenkanals unter Ablenkung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung den Unter­ brecher übertunnelt. Dieser - in Umfangsrichtung be­ trachtete - Endbereich des Seitenkanals dient zur Ablen­ kung des Luftstromes, bspw. in einen Sammelraum, über welchen ein Verbraucher belieferbar ist. Hierbei wird weiter bevorzugt eine tangentiale Ablenkung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung in die Luftaustrittsführung gewählt, unter Durchsetzung eines Teilbereiches des Unterbrechers und des Kanalbodens. Es ist weiter vorge­ sehen, daß die Luftaustrittsführung in Überdeckung zu dem Unterbrecher ausgebildet ist. Zufolge dieser Ausge­ staltung ist der Seitenkanal in vorteilhafter Weise über den Überdeckungsbereich von Luftaustrittsführung und Unterbrecher verlängert. Darüber hinaus ist vorge­ sehen, daß der Seitenkanal zu der Luftaustrittsführung überlappend ausgebildet ist. Konkret ist hier bevor­ zugt eine Ausgestaltung gewählt, bei welcher die tangen­ tiale Luftaustrittsführung unter Übertunnelung des Unterbrechers ebenenversetzt über dem Seitenkanalanfang liegt. Durch diese Überlappung resultiert eine Seiten­ kanalerstreckung von 360° oder mehr, wobei der Seitenka­ nal in Umfangsrichtung zumindest in seinen Endbereichen wendelförmig verläuft. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß der Seitenka­ nal über den Umfang eine unterschiedliche Breite auf­ weist. So ist bevorzugt vorgesehen, daß der Seitenka­ nalanfang als ein tangentialer Anschnitt der Unterbre­ cher-Oberseite ausgeformt ist, welcher Anfangsbereich sich bis zur Umfangsebene des Seitenkanals hin zur gewählten Kanalbreite erweitert. Desweiteren wird vorgeschlagen, daß sich die Luftaustrittsführung im überlappungsbereich zu den Unterbrechern oder dem Sei­ tenkanal in Umfangsrichtung und/oder Tiefenrichtung erweitert. So ist bevorzugt im Überdeckungsbereich von Luftaustrittsführung zum Unterbrecher der Seitenkanal bzw. die Luftaustrittsführung diffusorartig erweitert. Der Seitenkanal kann sich kontinuierlich über seinen Umfang hinweg erweitern. Alternativ kann jedoch auch nur eine partielle Erweiterung vorgesehen sein, wobei eine solche Erweiterung auch als kurzer Strömungsformer lediglich hinter dem Unterbrecher stattfinden kann. Der Auslaß aus dem Seitenkanal kann in Bezug auf den Seitenkanalumfang rechtwinklig oder tangential erfol­ gen. Bei einem tangentialen Auslaßkanal findet eine günstigere Strömungsumlenkung statt, wobei der Auslaß über dem Unterbrecher bzw. über dem Seitenkanalanfang liegen kann. Durch eine der Seitenkanalkontur angepaß­ te Unterbrecherform kann eine positive Strömungsrich­ tung hervorgerufen werden. Auf der Unterbrecher-Ober­ fläche kann der Seitenkanalanfang integriert werden, so daß sich ein möglichst langer Strömungsweg ergibt. Ferner kann auf dem Unterbrecher mit der Seitenkanal-Er­ weiterung begonnen werden, so daß eine scharfe Unterbre­ cherkante vermieden wird. Aufgrund dieses Konzepts kann der Unterbrecher besonders kurz ausfallen, wobei die Unterbrecher-Erstreckung kürzer sein kann als eine Kammerlänge über den Umfang.
Die Erfindung betrifft desweiteren einen Kreiselverdich­ ter, insbesondere mit einem oder mehreren der Merkmale eines oder mehrere der Ansprüche 1 bis 6, wobei - in Stirnansicht - die Kammerschaufeln und die Radialschau­ feln jeweils entgegengesetzte Krümmungen aufweisen, daß die Kammerschaufeln und die Radialschaufeln an ihrer Übergangsstelle einen Krümmungswendepunkt aufweisen und daß die Schaufeln an der Übergangsstelle um einen be­ tragsmäßig gleichen Winkel gegenüber der Umfangstangen­ te an der Übergangsstelle geneigt sind. Hier wird zur Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, daß der Winkel 30° oder mehr beträgt. Durch diese Ausgestaltung ist auch ein hoher Wirkungsgrad bei höhe­ ren Drehzahlen (Taktfrequenz größer als 50 Herz) er­ reichbar. In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß der Krümmungswendepunkt nicht an der Über­ gangsstelle von Kammerschaufel zur Radialschaufel liegt, sondern im Bereich der einen oder anderen Schau­ fel. So kann bspw. die Kammerschaufel an ihrem der Radialschaufel zugewandten Ende bereits eine der Radial­ schaufel entsprechende Krümmung aufweisen, womit der Krümmungswendepunkt innerhalb der Kammerschaufel liegt. Bevorzugt wird hierbei eine konkave Krümmung der Radialschaufeln und eine konvexe Krümmung der Kam­ merschaufeln. Darüber hinaus können die Schaufeln jedoch auch gleichgerichtet gekrümmt verlaufen. Die vorgenannten Merkmale sind sowohl für sich als auch in Kombination mit einem oder mehreren der Merkmale der Ansprüche 1 bis 6 für die Erfindung von Bedeutung.
Die Erfindung betrifft weiter einen Kreiselverdichter, insbesondere mit einem oder mehreren der Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 7. Hier wird zur vorteilhaften Weiterbildung vorgeschlagen, daß die Radialschaufeln von einer gegenüber dem Ansaugstutzen gesonderten Deck­ scheibe überfangen sind. Durch diese Ausgestaltung ist die Ausformung der die Radialschaufeln überdeckenden Decke fertigungstechnisch erleichtert. Es ergibt sich hieraus weiter der Vorteil, daß die Deckscheibe zwi­ schen sich und einer dem Ansaugstutzen zugewandten, radial sich erstreckenden Stirnfläche einer Radialschau­ fel einen Abstand beläßt. So ist weiter vorgesehen, daß der Abstand über einen Teil des Umfangs ausgebildet ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist durch den Ab­ stand ein Überströmkanal gebildet, wodurch die Strö­ mungsverhältnisse im Seitenkanal, insbesondere hinter dem Unterbrecher, beeinflußt werden können. Während in der Zuströmung zu dem Seitenkanal einerseits die leit­ schaufelartigen Ausformungen erhalten bleiben, kann zumindest ein Teilbereich darüber ungehindert über­ strömt werden. Hierbei erweist es sich als vorteil­ haft, daß zwei Bereiche der Deckscheibe mit dem Abstand symmetrisch gegenüberliegend ausgebildet sind. Um weiter die Strömungsverhältnisse beeinflußbar zu gestal­ ten, ist die Deckscheibe relativ zu dem Ansaugstutzen in Umfangsrichtung einstellbar. Die zuvor beschrie­ benen Merkmale sind sowohl für sich als auch in Kombina­ tion mit einem oder mehreren der Merkmale der Ansprüche 1 bis 7 für die Erfindung von Bedeutung.
Die Erfindung betrifft desweiteren einen Seitenkanalver­ dichter mit einem Seitenkanal und auf einem Laufrad angeordneten Schaufeln, einem Unterbrecher, einer Luft­ eintrittsführung und einer Luftaustrittsführung, wobei die Luftaustrittsführung im Bereich des Seitenkanals ausgebildet ist. Herkömmliche Seitenkanalverdichter weisen einen sogenannten Unterbrecher auf, der den im Seitenkanal geführten Volumenstrom auskoppelt. Im Interesse einer hohen Energieübertragung ist man einer­ seits bemüht, den vom Unterbrecher abgedeckten Umfangs­ winkel möglichst klein zu gestalten. Andererseits ist ein bestimmter minimaler Umfangswinkel des Unterbre­ chers erforderlich, um Leckvolumenströme im Spalt zwi­ schen Unterbrecher und Laufradschaufeln gering zu hal­ ten. Diese Anordnung weist dahingehend Nachteile auf, daß zum einen bei traditionell axial gerichteter Zuströ­ mung am Eintritt in den Seitenkanal bzw. in das Laufrad die Entwicklung der zur Energieübertragung wichtigen Zirkulationsströmung behindert wird. Weiter wurde festgestellt, daß Eintritts- und Austritts-Rohrleitun­ gen zwangsläufig nahe zusammen liegen und somit die Mög­ lichkeit strömungsoptimaler Leitungsführung, besonders bei hohen Volumenströmen, beschränken. Weiter ist eine getrennte Veränderung des Beginns der Einströmung am Umfang unabhängig von dem überdeckten Umfangswinkel nicht möglich. Um einen Seitenkanalverdichter mit erweitertem Kennlinienbereich und verbesserter Einstell­ möglichkeit bestimmter Kennlinieneigenschaften anzubie­ ten, wird vorgeschlagen, daß die Lufteintrittsführung zentral zu dem Seitenkanal ausgebildet ist. Hierdurch ist eine räumliche Trennung von Ein- und Austritt am Seitenkanalverdichter gegeben. Hierzu wird der Aus­ tritt analog einem traditionellen Seitenkanalverdichter belassen und der eintretende Volumenstrom radial direkt in das Laufrad geführt, dies nach einer Umlenkung aus einer axial-mittigen Zuströmung. Der eintretende Volu­ menstrom wird demzufolge nach einer Umlenkung in radia­ le Richtung zum Laufrad direkt in dieses geführt. In einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß zwei Luftaustrittsführungen und zwei Unterbrecher ausgebildet sind, so daß der geförderte Volumenstrom durch einen oder mehrere, am Umfang ver­ teilte Austrittsunterbrecher ausgekoppelt werden kann. Desweiteren wird vorgeschlagen, daß die Lufteintritts­ führung sich nach einer Umlenkung in die radiale Rich­ tung in mehrere Laufradzuführungen aufteilt. Hierbei ist die Anzahl der Laufradzuführungen der den Luftaus­ trittsführungen und der Austrittsunterbrecher ange­ paßt. Diesbezüglich ist weiter vorgesehen, daß die Laufradzuführung durch, die Luftströmung radial zu den Kammern verschließende, feststehende Führungselemente gebildet ist. Diese Führungselemente bilden Eintritts­ unterbrecher aus, wobei weiter die Führungselemente in Umfangsrichtung verstellbar angeordnet sind. Zudem wird vorgeschlagen, daß der Unterbrecher in Umfangsrich­ tung verstellbar angeordnet ist. So ist die Lage -Win­ kel in Umfangsrichtung- des bzw. der Eintrittsunterbre­ cher (bzw. Führungselemente) und Austrittsunterbrecher zueinander verstellbar - bevorzugt im Zuge der Ferti­ gung -. Durch die Anordnung mehrerer Eintritts- und Austrittsunterbrecher-Paare über dem Umfang kann der Volumenstrom entsprechend aufgeteilt werden, wobei der Winkel in Umfangsrichtung zwischen der Lage der Aus­ trittsunterbrecher und der Position der Eintrittsunter­ brecher für ein entsprechend gewünschtes Kennlinienver­ halten eingestellt werden kann.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich Ausführungsbeispiele dar­ stellt, näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kreiselverdichter;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kreiselverdichter, das Laufrad darstellend;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kreiselverdichter, den Seitenkanal und eine gesonderte Deckschei­ be in Unteransicht darstellend;
Fig. 4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3 durch einen Unterbrecher, in abgewickelter Darstellung;
Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Seitenkanalver­ dichter.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Kreiselverdichter zur Gasverdichtung, wel­ cher ein von einem Gehäuse 1 umschlossenes Laufrad 2 besitzt.
Letzteres weist an einer Stirnseite 3 konvex gekrümmte Radialschaufeln 4 auf, die radial nach außen hin stetig in konkave Kammerschaufeln 5 übergehen. Die Kammer­ schaufeln 5 weisen gegenüber den Abmessungen der äuße­ ren Stirnenden 6 der Radialschaufeln 4 eine axial ge­ richtete Verbreiterung 7 auf, wobei die Verbreiterung 7 zur Ansaugseite 8 des Kreiselverdichters gerichtet sind. Das Gehäuse 1 ist umfaßt von einer Rückwand 9, in der das Laufrad 2 gelagert ist, eine Vorderwand 10 mit Ansaugstutzen 11 und eine Umfangswand 12. Das in der Praxis mehrteilig ausgebildete Gehäuse 1 ist in den Darstellungen vereinfacht und einstückig dargestellt.
In der Gehäusevorderwand 10 ist ein halbkreisförmiger Seitenkanal 13 ausgebildet, der mit seiner offenen Seite den Kammerschaufeln 5 gegenüberliegt. Der Boden 14 jeder zwischen zwei benachbarten Kammerschaufeln 5 liegenden Kammer 15 weist in seinem radial außenliegen­ den Bereich den gleichen Krümmungsradius wie der Seiten­ kanal 13 auf.
Der Kammerboden 14 geht im Bereich der Übergangsstellen zwischen den Kammerschaufeln 5 und den Radialschaufeln 4 stetig in die Stirnseite 3 des Laufrades 2 über. Die Kammern 15 sind jeweils gegenüber den zwischen zwei Radialschaufeln 4 liegenden Strömungskanälen S offen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, bilden der Seitenkanal 13 und die Kammern 15 einen Torusraum und wirken als Sei­ tenkanalverdichter, welcher durch den von den Radial­ schaufeln 4 gebildeten Radialverdichter gespeist wird.
Fig. 1 zeigt ferner einen, den Seitenkanal 13 an einer Umfangsstelle sperrenden Unterbrecher 16, der den Gas­ strom im Seitenkanal 13 in einer zur Ansaugrichtung antiparallelen Richtung in einen Sammelraum 17 leitet, an dessen Auslaß 18 ein Verbraucher anschließbar ist.
Die Stirnseite 3 des Laufrades 2 erstreckt sich im wesentlichen rechtwinklig zur Laufradachse x-x. Die auf dieser Stirnseite 3 angeordneten Radialschaufeln 4 sind in ihrer Gesamtheit betrachtet, entlang ihrer freien, radialen Stirnkante kegelig geneigt, wobei der Neigungswinkel jeder Radialschaufel 4 gegenüber der Laufradachse x etwa 105° beträgt.
Diese Radialschaufeln 4 sind an der dem Laufrad 2 gegen­ überliegenden Seite durch eine, in der Vorderwand 10 des Gehäuses 1 eingelassenen, gesonderten Deckscheibe 19 überfangen, deren, den Radialschaufeln 4 zugewandte Stirnfläche entsprechend der Schaufelneigung kegelig ausgeformt ist.
Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen, besitzt die Deckscheibe 19 auf ihrer, den Radialschaufeln 4 zuge­ wandten Oberfläche zwei symmetrisch gegenüberliegend angeordnete, abgesenkte Bereiche 20, zur Bildung eines axialen Abstandes a zwischen der Deckscheibe 19 und den sich radial erstreckenden Stirnflächen der Radialschau­ feln 4 in dem Bereich 20. Durch diese Ausgestaltung ist ein Überströmkanal ausgebildet, wodurch die Strö­ mungsverhältnisse im Seitenkanal 13 - vor allem hinter dem Unterbrecher 16 - beeinflußt werden können. Durch die gesonderte Ausbildung der Deckscheibe 19 gegenüber dem Gehäuse 1 kann diese relativ zu dem feststehenden Teil, wie bspw. Ansaugstutzen 11 und Unterbrecher 16 in Umfangsrichtung eingestellt werden, zur Positionsverän­ derung des durch die Bereiche 20 gebildeten Überströmka­ nals.
Die Deckscheibe 19 bildet zugleich eine Kammer-Abschluß­ wand 21 an der radial innen liegenden Seite der Verbrei­ terung 7 der Kammerschaufeln 5 aus. Diese Abschlußwand 21 geht tangential in die kreisbogenförmige Wand des in der Vorderwand 10 des Gehäuses 1 ausgeformten Seitenka­ nals 13 über.
Die axiale Höhe h, mit der die Radialschaufeln 4 über die Stirnseite 3 des Laufrades 2 vorstehen, nimmt radi­ al nach außen kontinuierlich ab. Die an ihrem innenlie­ genden Ende 22 in einem Winkel von etwa 105° zur Lauf­ radachse x abragenden Radialschaufeln 4 und die sich daran anschließenden Kammerschaufeln 5 sind über ihre Längserstreckung hinweg zunehmend gegenüber der Stirn­ seite 3 des Laufrades 2 schräg angestellt und räumlich gekrümmt, wobei ihre freie Oberkante in Drehrichtung R voreilt (vergl. Fig. 2).
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, weisen die Radialschaufeln 4 und die Kammerschaufeln 5 über ihre Längserstreckung hinweg jeweils entgegengesetzte Krüm­ mungen auf, wobei der Krümmungswendepunkt an ihrer Übergangsstelle 23 von der Radialschaufel 4 in die Kammerschaufel 5 liegt. An dieser Übergangsstelle 23 sind die Radialschaufeln 4 und die Kammerschaufeln 5 jeweils um betragsmäßig gleiche Winkel Alpha gegenüber der Umfangstangente T im Wendepunkt geneigt. Dieser Winkel Alpha ist hierbei größer als 30°, in dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel etwa 45°.
Wie weiter aus Fig. 2 zu erkennen, ist jede zweite Radialschaufel als verkürzte Radialschaufel 24 ausgebil­ det, die jeweils ebenfalls stetig in eine Kammerschau­ fel 5 übergeht.
Der in dem Seitenkanal 13 angeordnete Unterbrecher 16 bildet eine Lufteintrittsführung 25 und eine Luftaus­ trittsführung 26 aus, wobei beide Führungen 25, 26 anfangs- bzw. endseitige Bereiche des Seitenkanals 13 bilden. In Fig. 4 ist eine Abwicklung eines Schnittes durch den Unterbrecher 16 dargestellt. Hieraus ist zu erkennen, daß die Lufteintrittsführung 25 gebildet ist durch einen oberseitigen, d. h. dem Laufrad 2 zugewandten Anschnitt des Unterbrechers 16 unter einem flachen Winkel. Hieraus resultiert eine kontinuierli­ che Erweiterung des Seitenkanals 13 bzw. der Luftein­ trittsführung 25 bis zum Erreichen einer gleichbleiben­ den Breite außerhalb der Lufteintrittsführung 25. Es ist hierdurch in vorteilhafter Weise ein kurzer Strö­ mungsformer gebildet.
Es ist darüber hinaus auch denkbar, den Seitenkanal 13 sich kontinuierlich über seinen Umfang hinweg erwei­ ternd auszubilden.
Die Luftaustrittsführung 26 aus dem Seitenkanal 13 kann in Bezug auf den Seitenkanalumfang rechtwinklig oder tangential erfolgen. Bei einer, wie dargestellt, bevor­ zugten tangentialen Ausbildung der Luftaustrittsführung 26 findet eine günstigere Strömungsumlenkung statt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Luftaustrittsführung 26 durch den Bereich des Unterbre­ chers 16, womit letzterer durch die tangential abwei­ chende Verlängerung des Seitenkanals übertunnelt wird.
Die Luftaustrittsführung 26 ist demzufolge in einer Überdeckung zu dem Unterbrecher 16 ausgebildet.
Die Neigung der Luftaustrittsführung 26 ist so gewählt, daß die in Seitenkanal-Umfangsrichtung gemessene Länge dieser Führung 26 zu einer Überlappung mit dem Seitenka­ nal 13 bzw. mit dessen Lufteintrittsführung 25 führt. Dieser Überlappungsbereich ist in den Fig. 3 und 4 durch den Buchstaben U gekennzeichnet.
Durch diese erfindungsgemäße Überlappung von Luftein­ trittsführung 25 und Luftaustrittsführung 26 erstreckt sich der Seitenkanal 13 über mehr als 360°. Der Unter­ brecher 16 weist eine der Seitenkanalkontur angepaßte Form auf, wodurch positive Strömungsführungen erzielt werden. Auf der Unterbrecher-Oberfläche ist der Seiten­ kanalanfang - die Lufteintrittsführung 25 - integriert, so daß sich ein möglichst langer Strömungsweg ergibt. Ferner kann auf dem Unterbrecher 16 mit der Seitenkanal­ erweiterung begonnen werden, so daß eine scharfe Unter­ brecherkante vermieden wird. Aufgrund der erfindungsge­ mäßen Ausgestaltung kann der Unterbrecher 16 in Seiten­ kanal-Umfangsrichtung relativ kurz ausfallen, wobei die Unterbrechererstreckung kürzer sein kann als eine Kam­ merlänge über den Seitenkanalumfang.
Darüber hinaus kann auch, wie in den Fig. 3 und 4 in strichpunktierter, mit E bezeichneten Linienart schema­ tisch dargestellt, die Luftaustrittsführung 25 im Über­ lappungsbereich U zu dem Unterbrecher 16 bzw. zum Sei­ tenkanal 13 in Umfangsrichtung und/oder in Tiefenrich­ tung erweitert sein. Demzufolge erweitert sich der Seitenkanal 13 zum Auslaß, d. h. in Richtung des Sammel­ raumes 17 diffusorartig.
In Fig. 5 ist ein Seitenkanalverdichter mit einem Sei­ tenkanal 27 und einem Laufrad 28 dargestellt. Auf letzterem sind Radialschaufeln 29 angeordnet.
In dem Seitenkanal 27 sind zwei um 180° zueinander versetzte Unterbrecher 30 angeordnet. In dem gehäusefe­ sten Seitenkanal 27 ist bodenseitig jedem Unterbrecher 30 in Laufrad-Drehrichtung R vorgeschaltet eine Luftaus­ trittsführung 31 vorgesehen.
Die Lufteintrittsführung 32 ist zentral zu dem Seitenka­ nal 27 ausgebildet, wobei diese axial ausgerichtete Lufteintrittsführung 32 sich nach einer Umlenkung in die radiale Richtung in zwei sich gegenüberliegende Laufrad-Zuführungen 33 aufteilt. Diese Laufrad-Zufüh­ rungen 33 sind durch, die Luftströmung radial zu den, durch die Radialschaufeln 29 gebildeten Kammern 34 verschließende, feststehende Führungselemente 35 gebil­ det, welche Führungselemente 35 zugleich Eintrittsunter­ brecher ausbilden.
Sowohl die Führungselemente 35 als auch die kanalseiti­ gen Unterbrecher 30 sind während des Betriebs gegenüber dem Laufrad 28 ortsfest. Jedoch ist vorgesehen, daß die Führungselemente 35, gegebenenfalls auch die Unter­ brecher 30, in Umfangsrichtung verstellbar sind, zur Einstellmöglichkeit bestimmter Kennlinieneigenschaften.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist eine räum­ liche Trennung von Ein- und Austritt am Seitenkanalver­ dichter gegeben. Hierzu wird der Austritt analog einem traditionellen Seitenkanalverdichter belassen und der eintretende Volumenstrom radial direkt in das Laufrad 28 geführt - dies nach einer Umlenkung aus axial-mitti­ ger Zuströmung -. Austritts- und Eintritts-Unterbrecher (Unterbrecher 30, Führungselemente 35) sind räumlich getrennt und im Winkel in Umfangsrichtung zueinander einstellbar. Durch Anordnung mehrerer Paare von Ein­ tritts-Unterbrecher bzw. Führungselemente 35 und Aus­ tritts-Unterbrecher 30 über dem Umfang kann der Volumen­ strom entsprechend aufgeteilt werden.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims (18)

1. Kreiselverdichter mit einem Radialschaufeln (4) aufweisenden Radialverdichter-Laufrad (2), das einen Seitenkanalverdichter speist, welcher einen Kranz von Kammern (15) aufweist, die durch am Laufrad (2) ange­ brachte Kammerschaufeln (5) getrennt sind, wobei in dem Seitenkanalverdichter ein Unterbrecher (16) mit einer Luftaustrittsführung (26) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenkanal (13) den Unterbre­ cher (16) übertunnelt unter Ablenkung der Luftströmung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung.
2. Kreiselverdichter nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustritts­ führung (26) als Fortsetzung des Seitenkanals (13) unter Ablenkung aus der Seitenkanal-Umfangsrichtung den Unterbrecher (16) untertunnelt.
3. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsführung (26) in Überdeckung zu dem Unterbrecher (16) ausgebildet ist.
4. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenkanal (13) zu der Luftaus­ trittsführung (26) überlappend ausgebildet ist.
5. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenkanal (13) über den Um­ fang eine unterschiedliche Breite aufweist.
6. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luftaustrittsführung (26) im Überlappungsbereich (U) zu den Unterbrechern (16) oder dem Seitenkanal (13) in Umfangsrichtung und/oder Tiefenrichtung erweitert.
7. Kreiselverdichter, insbesondere mit einem oder mehre­ ren der Merkmale der Ansprüche 1 bis 6, wobei - in Stirnansicht - die Kammerschaufeln (5) und die Radial­ schaufeln (4) jeweils entgegengesetzte Krümmungen auf­ weisen, daß die Kammerschaufeln (5) und die Radialschau­ feln (4) an ihrer Übergangsstelle einen Krümmungswende­ punkt (23) aufweisen und daß die Schaufeln (4, 5) an der Übergangsstelle um einen betragsmäßig gleichen Winkel (Alpha) gegenüber der Umfangstangente (T) an der Übergangsstelle geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (Alpha) 30° oder mehr beträgt.
8. Kreiselverdichter, insbesondere mit einem oder mehre­ ren der Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialschaufeln (4) von einer gegenüber dem Ansaugstutzen (11) gesonderten Deckschei­ be (19) überfangen sind.
9. Kreiselverdichter nach Anspruch 8 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (19) zwischen sich und einer dem Ansaugstutzen (11) zugewandten, radial sich erstreckenden Stirnfläche einer Radialschaufel (4) einen Abstand (a) beläßt.
10. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 9 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) über einen Teil des Umfangs ausgebildet ist.
11. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bereiche (20) der Deckscheibe (19) mit dem Abstand (a) symmetrisch gegenüberliegend ausgebildet sind.
12. Kreiselverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckscheibe (19) relativ zu dem Ansaugstutzen (11) in Umfangsrichtung einstellbar ist.
13. Seitenkanalverdichter mit einem Seitenkanal (27) und auf einem Laufrad (28) angeordneten Schaufeln (29), einem Unterbrecher (30), einer Lufteintrittsführung (32) und einer Luftaustrittsführung (31), wobei die Luftaustrittsführung (31) im Bereich des Seitenkanals (27) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsführung (32) zentral zu dem Seitenkanal (13) ausgebildet ist.
14. Seitenkanalverdichter nach Anspruch 13 oder insbe­ sondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Luft­ austrittsführungen (31) und zwei Unterbrecher (30) ausgebildet sind.
15. Seitenkanalverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 14 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsführung (32) sich nach einer Umlenkung in die radiale Richtung in mehrere Laufradzuführungen (33) aufteilt.
16. Seitenkanalverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufradzuführung (33) durch, die Luftströmung radial zu den Kammern (34) ver­ schließende, feststehende Führungselemente (35) gebil­ det ist.
17. Seitenkanalverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 16 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (35) in Um­ fangsrichtung verstellbar angeordnet sind.
18. Seitenkanalverdichter nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (30) in Umfangs­ richtung verstellbar angeordnet ist.
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