CH102821A - Multi-stage centrifugal compressor. - Google Patents

Description

  

  Mehrstufiger     Kreiselverdichter.       Kreiselverdichter für kleine Luftmengen  müssen bekanntlich mit Rücksicht auf     d,3u     Wirkungsgrad mit kleinen Rädern ausge  führt werden, die für eine     bestimmte        Vm-          f        angsgeschwindigkeit    mit hohen Drehzahlen  laufen müssen. Kommen mehrere Räder in  Serie oder parallel geschaltet zur Anwen  dung, so macht ihre Unterbringung auf einer  Welle oft Schwierigkeiten, indem letztere  mit ihrem verhältnismässig grossen Durch  messer für die     Beschaufelung    nur noch wenig  Platz übrig lässt, so dass infolge schlechter  Führung der Luft kein guter Wirkungsgrad  erwartet werden kann.  



  Vorliegende Erfindung betrifft einen  Kreiselverdichter mit mehreren Rädern, die  auf mehreren parallelen Wellen, welche von  einem gemeinsamen Zahnrad aus durch     Ri -          zel    angetrieben werden, verteilt sind und  wobei die verschiedenen Wellen mit dem ge  meinsamen     Zahnradantrieb    in einem Ge  häuse untergebracht sind. Mit dieser Anord  nung wird bezweckt, die Lagerdistanz und  damit die Wellendurchmesser der einzelnen  Wellen, welche eine im Verhältnis der ge  wählten Wellenzahl reduzierte Radzahl zu    tragen haben, möglichst klein zu halten, so  dass für die     Lufteintrittsöffnung    und die       Beschaufelung    der Räder möglichst viel Platz  übrig bleibt.

   Weiter ermöglicht diese An  ordnung die Anwendung .hoher Drehzahlen       mittelst        Zahnradvorgelege    für verhältnis  mässig grosse Leistungen, indem letztere auf  beliebig viele     Ritzel    verteilt werden kann.  



       Fig.    1 zeigt eine solche Ausführung mit  vier Rädern 1. bis 4, von denen je zwei  auf den Wellen 9 und 10 angeordnet sind.  Die beiden Wellen werden über die     Ritzel     15 und 16 von dem gemeinsamen Zahnrad  13 angetrieben. Kreiselverdichter und Zahn  radantrieb sind im gemeinsamen Gehäuse 23  untergebracht.  



  Im vorliegenden Beispiel sind die vier  Räder in Serie geschaltet und die paarweise  auf einer Welle befindlichen Räder so an  geordnet, dass ihre Eintrittsöffnungen ein  ander abgekehrt sind. Auf diese Weise kön  nen die Räder möglichst nahe zusammenge  baut werden, was auch die Anwendung von  de     Laval-Wellen    erlaubt, deren rotierende  Massen möglichst in einer Ebene liegen sol  len; gleichzeitig wird damit auch der Ach-           sialschub    der beiden Räder aufgehoben.  Ferner sind die     illittelebenen    der beiden Rä  derpaare     achsial    so weit gegeneinander ver  setzt, dass zwecks gedrängter Bauart die  Wellendistanz möglichst klein gemacht wer  den kann.

   Die Räder einer     -ÄTelle        können     natürlich auch parallel und mit den Rädern  der übrigen Wellen in Serie geschaltet sein.         Fig.    2 zeigt ein weiteres Ausführungs  beispiel der Erfindung. Es ist ein Aggregat  von zwei hintereinander geschalteten Krei  selverdichtern dargestellt, von denen jeder  die Merkmale der Erfindung aufweist. Von  den vier Wellen 9 bis 12 sind je zwei, näm  lich 9 und 10     bezw.    11     und    12, über     Ritzel     15 bis 18 von je einem gemeinsamen Zahn  rad     a13        bezw.    14 angetrieben, zwischen  denen ein einziger Antriebsmotor 19 ange  ordnet ist.

   Der Kreiselverdichter Links vom  Motor mit den Rädern 1 bis     .1    ist mit A  und derjenige rechts mit den Rädern 5 bis 8  mit B bezeichnet. Ans dem durch Pfeile an  deuteten Luftweg ist zu ersehen, dass der  Kreiselverdichter A der     Niederdruck-Krei-          selverdichter    und B der,     Hochdruck-Kreisel-          verdichter    ist. Nach je zwei Rädern wird die  Luft durch Zwischenkühler 20. 21 und 22       ",eführt,    welche in die     Fundamentplatten    der  beiden Kreiselverdichter A und. B eingebaut  sind.  



       -Wie    gezeichnet, können die     R.acidurch-          nzesser    dem abnehmenden Volumen entspre  chend verkleinert und somit die Drehzahlen  der verschiedenen Wellen gegen die Druck  seite hin gesteigert     werden,    so dass unter ge  ringstem     Materialaufwand    ein bestmöglicher  Wirkungsgrad erzielt wird.  



       Zweckmässig    wird man die beiden Krei  selverdichter A und B reihenmässig so ab  stufen, dass der     Niederdruck-Kreiselverdich-          ter    A für eine grössere, z. B. die     nächstgrö-          ssere    Type, zum     Nochdruck-Kreiselverdich-          ter    und der     Hochdruck-Kreiselverdichter    B  für eine kleinere. z. B. die     nächstkleinere     Type, zum     Niederdruck-Kreiselverdichter     wird.



  Multi-stage centrifugal compressor. As is well known, centrifugal compressors for small amounts of air have to be designed with small wheels in consideration of the efficiency factor, which have to run at high speeds for a certain Vm- initial speed. If several wheels are used in series or connected in parallel, it is often difficult to accommodate them on one shaft, as the latter, with its relatively large diameter, leaves little space for the blades, so that poor air guidance is not good can be expected.



  The present invention relates to a centrifugal compressor with several wheels which are distributed on several parallel shafts which are driven by a common gearwheel by means of a pin and the various shafts with the common gearwheel drive being accommodated in a housing. The aim of this arrangement is to keep the bearing distance and thus the shaft diameter of the individual shafts, which have to carry a reduced number of wheels in relation to the number of shafts selected, as small as possible, so that as much space as possible is left for the air inlet opening and the blades of the wheels remains.

   This arrangement also enables the use of high speeds by means of gear reduction units for relatively large outputs, as the latter can be distributed over any number of pinions.



       Fig. 1 shows such an embodiment with four wheels 1 to 4, two of which are arranged on the shafts 9 and 10. The two shafts are driven by the common gear 13 via the pinions 15 and 16. Centrifugal compressor and gear wheel drive are housed in the common housing 23.



  In the present example, the four wheels are connected in series and the wheels located in pairs on a shaft are arranged in such a way that their inlet openings face away from one another. In this way, the wheels can be built as close together as possible, which also allows the use of de Laval waves, the rotating masses of which should lie as possible in one plane; At the same time, the axial thrust of the two wheels is also canceled. Furthermore, the central planes of the two pairs of wheels are axially offset to such an extent that the shaft distance can be made as small as possible for the purpose of compact design.

   The wheels of a -ATelle can of course also be connected in parallel with the wheels of the other shafts in series. Fig. 2 shows another embodiment example of the invention. It is an aggregate of two serially connected Krei selverdichtern shown, each of which has the features of the invention. Of the four waves 9 to 12 are two each, namely 9 and 10 respectively. 11 and 12, via pinions 15 to 18 of a common gear wheel a13 respectively. 14 driven, between which a single drive motor 19 is arranged.

   The centrifugal compressor to the left of the engine with wheels 1 to .1 is labeled A and the one to the right with wheels 5 to 8 is labeled B. The air path indicated by the arrows shows that centrifugal compressor A is the low-pressure centrifugal compressor and B is the high-pressure centrifugal compressor. After every two wheels, the air is led through intercoolers 20, 21 and 22 ″, which are built into the foundation plates of the two centrifugal compressors A and B.



       -As shown, the acid diameter can be reduced according to the decreasing volume and thus the speeds of the various shafts can be increased against the pressure side, so that the best possible efficiency is achieved with the least amount of material.



       The two centrifugal compressors A and B are expediently graded in series so that the low-pressure centrifugal compressor A is used for a larger, e.g. B. the next larger type, to the still pressure centrifugal compressor and the high pressure centrifugal compressor B for a smaller one. z. B. the next smaller type, the low-pressure centrifugal compressor.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Mehrstufiger Kreiselverdichter, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Räder auf mehreren parallelen -Wellen. die von einem gemeinsamen Zahnrad aus durch R.it- zel angetrieben werden, mit dem Zahnradan trieb in einem Gehäuse angeordnet sind. UNTERANSPRüCHE 1. Kreiselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Räder der einzelnen -Wellen unter sich und mit denen der andern -Wellen hinterein ander geschaltet sind. 2. PATENT CLAIM: Multi-stage centrifugal compressor, characterized in that the various wheels are on several parallel shafts. which are driven from a common gear by R.it- zel, with the gear drive are arranged in a housing. SUBClaims 1. Centrifugal compressor according to patent claim, characterized in that all the wheels of the individual -waves are connected one behind the other and with those of the other -waves. 2. Kreiselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder einer Welle unter sich parallel und mit den Rädern der übrigen -Wellen in Serie geschaltet sind. 3. Kreiselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh zahlen der verschiedenen Wellen verschie den sind. 4. Kreiselverdichter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass die Wellen als über der kritischen Tourenzahl lau fende de La.val-Wellen ausgebildet sind, bei denen nur je zwei Räder auf einer Welle, einander abgekehrt sitzen, zum Zwecke, die rotierenden Massen möglichst nahe einer zur Welle senkrechten Ebene zu konzentrieren und gleichzeitig die End drücke der beiden Räder nach Möglichkeit gegeneinander aufzuheben. Centrifugal compressor according to claim, characterized in that the wheels of one shaft are connected in parallel with each other and in series with the wheels of the other shafts. 3. Centrifugal compressor according to claim, characterized in that the speeds of the various shafts are different. 4. centrifugal compressor according to claim, characterized. that the shafts are designed as de La.val shafts running above the critical number of revolutions, in which only two wheels each sit on a shaft, facing away from each other, for the purpose of concentrating the rotating masses as close as possible to a plane perpendicular to the shaft and at the same time the end pressures of the two wheels to cancel each other if possible. 5. Kreiselv erdiehter nach Patentanspruch. mit paarweise auf den Wellen angeord neten Rädern. dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen der Räderpaare verschie dener -Wellen achsial gegeneinander ver setzt sind. 6. Kreiselverdichter nach Patentanspruch. mit Zwischenkühlern. dadurch gekenn zeichnet, dass die Zwischenkühler in der Grundplatte untergebracht sind. 7. Aggregat von zwei Kreiselverdichtern nach Patentanspruch. dadurch gekenn zeichnet, dass jeder derselben auf je einer Seite eines gemeinsamen .Antriebsmotors sitzt und dass die beiden Kreiselverdichter in Serie geschaltet sind. B. 5. Rotary elevator according to claim. with wheels arranged in pairs on the shafts. characterized in that the levels of the pairs of wheels are different axially offset from each other. 6. Centrifugal compressor according to claim. with intercoolers. characterized in that the intercoolers are housed in the base plate. 7. Unit of two centrifugal compressors according to claim. characterized in that each of them sits on one side of a common drive motor and that the two centrifugal compressors are connected in series. B. Typenreihe von Kreiselverdichtern nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreiselverdichter zur Bildung von Aggregaten nach Unteranspruch 7 reihenmässig so abgestuft sind, dass der Niederdruck-Kreiselverdichter (A) eines Aggregates bei einem grösseren Aggregat als Hochdruck-Kreiselverdichter und der Hochdruck-Kreiselverdichter (B) des er sten Aggregates bei einem kleineren Ag gregat als Niederdruck-Kreiselverdichter verwendet werden kann. Type series of centrifugal compressors according to patent claim, characterized in that the centrifugal compressors for the formation of units according to dependent claim 7 are graded in series so that the low-pressure centrifugal compressor (A) of a unit in a larger unit than the high-pressure centrifugal compressor and the high-pressure centrifugal compressor (B) the first unit can be used as a low-pressure centrifugal compressor in a smaller unit.