DE2008562C3 - Zentrifugalkompressor mit Flüssigkeitsbändern zum Verdichten gasförmiger Medien - Google Patents

Description

Die EiimuüMg betrifft einen ZenirifugalkGrnprcbsor mit Flüssigkeitsbändern zum Verdichten eines gaslörniigen Mediums mit einem mit Düsen versehencn Rotor, dem Flüssigkeit zur Bildung der Flüssigkeitsbänder zwischen zwei festen, parallelen Wänden zugeführt wild.

Kompressoren dieser Gattung sind etwa aus den deutschen Patentschriften 220 894 und 271 626 bekaniit. Ein angetriebener mit Düsen versehener Rotor, dem Flüssigkeit zugeführt wird, bildet zwischen zwei festen, parallelen Wänden zurückgebogene Flüssigkeitsbänder, mit denen auf dieselbe Weise wie bei einem mit Metallbändern versehenen Zentrifugalkompressor eine gasförmiges Medium verdichtet werden kann.

Bei derartigen Flüssigkeitsbändern nimmt die Dicke der Bänder bei größer werdendem Durchmesser ab, bis der Zusammenhang verlorengeht und die Flüssigkeitsbänder auseinanderfallen.

Auch können die Bänder, bevor sie den Moment des Auseinanderfallens erreichen, so weit zurückgebogen sein, daß sie den Durchgang blockieren und weiteres Verdichten des gasförmigen Mediums nicht mehr ermöglichen. Daraus ergibt sich also, daß die Flüssigkeitsbänder über einen bestimmten Durchmesser hinaus nicht mehr brauchbar sind und für den eigentlichen Zweck verlorengehen. In der Regel enthält diese Flüssigkeit jedoch noch eine große Menge kinctischer Energie, die dadurch auch verlorengeht.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde. aus den Flüssigkeitsbändern an der Stelle des Durchmessers, wo diese nicht langer wirksam sind, die überschüssige Flüssigkeitsenergie zurückzugewinnen und das gasförmige Medium abzuführen.

Die Erfindung besteht bei einem Zentrifugalkompressor der eingangs genannten Gattung darin, daß mindestens eine der parallelen Wände konzentrisch zum Rotor frei rotieren kann und daß der Umfang des Rotors mit einem Schaufelkranz verschen ist. dessen in Drehrichtung zurückgebogene Schaufeln an ihren Innenseiten durch eine Gazewand zum seitlichen Abführen des gasförmigen Mediums unteremander verbunden sind.

Vorzugsweise werden beide der parallelen Wände frei drehbar ausgeführt und dem Umfang entlang mit _{cincm Schaufelk}"_{ranz beselxt und das} verdichtete gasförmige Medium* innerhalb dieses Schaufelkranzes seitlich abgeführt. Ein sehr großer Teil der auf diesem Durchmesser noch in den Flüssigkeitsbändern vorhandenen überschüssigen Energie wird durch den Schaufelkranz der Flüssigkeit entzogen, wobei die Tourenzahl der als sekundären Rotors fungierenden Wand oder der Wände bedeutend niedriger liegen kann als die Tourenzahl des primären Rotors.

Dadurch, daß die Vorderseiten der Schaufeln untereinander durch eine Gazewand miteinander verbunden werden, wird außerdem an dem Punkt eine effiziente Trennung erhalten, wo das gasförmige Medium seitlich abgeführt wird.

Für die Flüssigkeit bildet diese Gaze nur ein gerir.-ges Hindernis, während stets ein die Gazewand abschließender FJüssigkeitsfilm vorhanden sein wird, durch den das seitlich abzuführende gasförmige Medium, dessen Geschwindigkeit auf diesen Durchmesser mehr tangential als der der Flüssigkeit gerichtet ist, ncch mehr gezwungen wird an der Gaze entlang zu strömen.

Durch die zentrifugale Wirkung wird aber nie viel Flüssigkeit in der Gaze zurückbleiben können.

Auf diese Weise ist es bei ausreichend überschüssiger Flüssigkeitsenergie möglich, die drehbare Wand Leistung abgeben ?u lassen.

Wenn die Flüssigkeit auf dem Durchmesser, wo das Gas aus dem Kompressor abgeführt werden soll, nur sehr wenig Energie besitzt, kann damit die drehbare Seitenwand angetrieben werden, was sodann zu einer guten Trennung des gasförmigen Mediums und der Flüssigkeit führt, ohne daß diese rotierende Wand Leistung abgibt.

Auch kann man den Schaufeln auf der Wand eine

derartige Form geben, daß nur jener Teil der in der

" Flüssigkeit restierenden Energie aufgenommen wird.

der erforderlich ist, um die drehbare Wand ohne Leistungsabgabe auf einer bestimmten Tourenzahl laufen zu lassen.

Die Trennung des gasförmigen Mediums und der Flüssigkeit kann noch verbessert werden, indem man die Schaufelbreite der Schaufeln auf der Wand größer wählt afs die Höhe der Flüssigkeitsbänder. Dadurch kommt etwaige Flüssigkeit, die sich in der Krümmung des Gasaustrittskanals noch im gasförmigen Medium befindet, immer noch in die Gazewand und wird durch den rotierenden Schaufelkranz in den Wasseraustrittskanal geschleudert.

Ein hinzukommender Vorteil der rotierenden Wand ist, daß die durch die Reibung mit den Flüssigkeitsbändern darauf zurückbleibende Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung schnell abgeführt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung, in der beispielsweise der Querschnitt einer Ausführungsform dargestellt wird, näher erläuten.

Im Gehäuse 1 eines Zentrifugalkompressors mit Flüssigkeitsbändern befindet sich ein Rotor 2 auf einer Hohlwelle 3 angebracht, die mit einem Zahnrad 4 versehen ist. das über ein Zahnrad 5 von einem Elektromotor 6 angetrieben wird. Der Rotor 2 ist mit Schaufeln 7 versehen zum Ansaugen eines gasförmigen Mediums aus dem Eintrittskanal 8 und mit Düsen 9 für die die Flüssigkeitsbänder bildende Flüssigkeit. z.B. Wasser, das durch die Hohlwelle 3 mit Hilfe einer Zuführungsleitung 10 und einer Pumpe

11 zugeführt wird. Diese Pumpe ist an ein Kurbelge^: lause 12 angeschlossen, wonach die Flüssigkeit aus Jem Kompressor zurückgeführt wird.

Mit 13 wird eine frei mit ihrer Weife 14 um die Welle 3 drehbare Wand angegeben, die uen Raum Tür die Flüssigkeilsbänder begrenzt. Am Ende von Welle 14 befindet sich ein Zahnrad 19 oder etwas derartiges zum Abnehmen von Leistung. Den Umfang der drehbaivii Wand 13 entlang befinden sich Schaufeln 15.

In dieser Ausführungsform ist die Schuufelhöhe er als die Höhe der Flüssigkeit*!* 15 sind über ihre ganzen V«*

SSgA durch die einen Sc Wenden" Schaufeln 15 am Innenumfi Raumes, in dem die Flussigkeitsbander g den zum Kurbelgehäuse 12 abgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

ruienianspruuiL.

1. Zentrifugalkompressor mit Flüssigkeitsbändem 2iini Verdichten eines gasförmigen Mediums. mit einem mit Düsen versehenen Rotor, dem Flüssigkeit zur Bildung der Flüssigkeitsbänder zwischen zwei festen, parallelen Wänden zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet. daß mindestens eine der parallelen Wände (13) konzentrisch zum Rotor (2) frei rotieren kann und daß der Umfang des Rotors mit einem Schaufelkranz (15) versehen ist, dessen in Drehrichtung zurückgebogene Schaufeln an ihren Innenseiten durch eine Gazewand (16) zum seitlidien Abführen des gasförmigen Mediums untereinander verbunden sind.

2. Zentrifugalkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Schaufelhöhe des Schaufelkranzes (15) größer ist als die Breite der Flüssigkeitsbänder.