DE7112130U - Mehrstufiger radialer Turbokompres sor - Google Patents

Description

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K ehr stuf i r;cr rad! a ler l'urbolioi.ir. r ο s s or

jjio !-Teuerung betrifft cine·:: mehratufigen radialer!; inrhpsoiidero von einem Elektromotor angetriebenen Turbokomprescor mit ei::em xür silo i auiräder (jem^innanen UbersotzungG-getriebe, a."j dem Getriebegehäuse angeflanschten Laufradgehiluson und ,jeweils zwischen c<';r Druckloitunr; einer Stufe und der baur;ieitung der nachfolgenden Stufe geschalteten Zählern.

Bei mehrstufigen Verdichteranlagen ist man bestrebt, hohe Verdichtungsleistung init möglichst raumsparendem Aufbau und in möglichst energiesparender Weise zu erreichen. Die Investitionskosten kennen insbesondere durch eine Verkleinerung der Bauabnesrungen des Vera lent er ε sov;ie des dazugehörigen Fundament es vermindert werden.

Gegenüber den Tcliehen mehrstufigen radialen Turbokompressoren, die mehrere auf einer gemeinsamen Welle angebrachte Laufräder besitzen, hat man die Abmessungen der Ver-

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dichter bereit:⁷., vermindert, indem man die so £ en er; nt wi "riehrwcllen-Koicipressoren" eingeführt hat. Diese HscChi sind mit· einem libereet^urigsgetrifibn verseilen, das ein Treibrad und mehrere mit diesem kämmende Ritzel mit verschiedenen Zähriezahlen umfaßt. Die Ritzel sind auf den Wellen der Lau::'räder befestigt. Durch das Übersetzungsgetriebe wird die verhältnismäßig niedrige Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine auf die notwendigen höheren Drehzahlen der Verdichterlaufräd^r gebracht.

Gegenüber den üblichen radialen Kompressoren mit auf einer gemeinsamen Welle angebrachten Laufrädern haben "Mehrwelien-Kompressoren" neben geringeren Abmessungen der Anlage noch den Yurteil, daß jedem Laufrad durch das Getriebe die optimale Drehzahl erteilt wird. Des weiteren können durch die jetzt mögliche axiale Anströmung bei offenem Laufradeintritt bessere Einströmungsverhältnisse erreicht werden.

Es ist: ein Turbokompressor-Aggregat mit einem mehrstufigen radialen Verdichter bekannt, dessen über ein Übersetzungsgetriebe angetriebene Laufräder in einzelnen, an dem Getriebegehäuse angeflanschten S^iralgehäusen angeordnet sind. Die Leitungen der einzelnen Stufen münden in jeweils zwischen zwei aufeinander folgenden Stufen geschaltete Zwischenkühle:-. Bei diesem Turbokompressor-Aggregat sind Motor, Getriebegehäuse mit Laufrädern und die in einer Gruppe zusammengefaßten Zwischenkühler hintereinander angeordnet.

Das Aggregat nimmt jedoch einen erheblichen Raum - insbesondere in Richtung der Aggregatachse - ein, da die Kühlergruppe eine selbständige Baueinheit bildet. Die Montage der Verbindungslei tungen zwischen dem Getriebegehäuse und

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der Kühlorpruppe i^t arbeitsaufwendig und es ergeben sich insbesondere bei der- Anpassung der Leitungen zwischen den Verdichterst"fen und der Küulergruppe Schwierigkeiten.

Aufgabe der Neuerung ist es, einen mehrstufigen Turbokompressor mit einem für alle Laufräder gemeinsamen Getriebe dahingehend zu verbessern, daß er einen möglichst raumsparenden, monoblockartigen kompakten Aufbau erhält und aus möglichst wenigen leicht zu fertigen Teilen besteht, die mit möglichst geringem Arbeitsaufwand montierbar sind.

Neuevungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, azjl die Kühler - bezogen auf die Getriebeachse - seitlich neben dem Getriebe in einem mit dr ^: Getriebe gemeinsamen Gehäuse angeordnet und daß alle die Laufradgehäuse mit den Kühlern und umgekehrt verbindenden Saug- und Druckleitungen an der dem Antrieb abgewandten Stirnseite des gemeinsamen Gehäuses, jeweils von der Stirnseite ausgehend und wieder zu ihr zurückführend, angebracht sind.

In einer bevorzugten Ausführung d^s Neuerungsgegenstandes sind drei Verdichterstufen -und zwei beiderseits neben dem Getriebe angeordnete Kühler vorgesehen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können zusätzlich zu den drei Verdicht er stuf en eine oder mehrere zusätzliche Verdichterstufen mit je einem zugeordneten zusätzlichen Außenkühler vorgesehen sein, der einerseits an die von der vorhergehenden Verdichterstufe kommende Druckleitung und andererseits an die Saugleitung der nachfolgenden Verdichterstufe angeschlossen ist. Bei einer zweistufigen Anordnung bildet der an die Druckleitung der zweiten Stufe angeschlossene Kühler einen Nachkühler.

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Die. Neuerung wird anhand der rchematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht eines erfindurgsgemäßen mehrstufigen radialen Turbokompressors,

Fig. 2 einen Schnitt auf der Linie I - I gemäß Fig. 1

Fig. 3 einen Schnitt auf der Linie III - III gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt auf der Linie II - II gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 die Stirnseite eires erfindungsgemäßen mehrstufigen radialen Turbokompressors mit einer zu- ; sätzlichen Verdichterstufe.

: Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist in einem mit 1 bezeichneten gemeinsamen Gehäuse zu beiden Seiten eines Getriebes, bestehend aus einem Antriebsrad 2 und auf den Laufradvellen befestigten Ritzeln 3, ^i 5, je ein Zv 1 schenkühlerbündel : 7,8 angeordnet. An einer bearbeiteten ebenen Fläche 22 der Stirnseite des Gehauene 1 sind Spiralgehäuse 9, 10, 11 von drei Verdichterstvfen mit angegossenen Liffusoren

j 14, 15, 21 sowie Saugleitungen 12, 13 der zweiten und dritten Stufe angeflanscht.

ur.i -197.

RitzeIveile trägt auf

-ai Getriebe besteht aus einer ir. Gehäuse '■ gelagerten. em _-ar.:".rac ^ tragenden Antriebswelle 2C sowie aus mit dem iah:.rad 2 kämmenden, ebenfalls im Gehäuse geiagerter Ritzeir ~. <- . - ,Fig. 2 b~ s "■ ,. . Lie antriebswelle 20 ist über eine elastische Zwischenwellen-KuOOlung mit dem Antriebsmotor ■"' ° verbunden. ■'^
ihrem vorderen En je j, e ein radiales Verdi ent erlauf rad 16, 17, 18. Lie drei Laufι ader Ιό, 17,18 sind im Luftwege hintereinander geschaltet in der Wei.se, daß jeweils zwischen dem Liffusor 1^-, ""5 einer Stufe und den Saugrohren ^Λ2, 13 der nächstfolgenden Stufe je ein Kühler 7, 8 eingeschaltet ist (Fig. 1).

Damit die Antriebswelle 20 mit dem Zahnrad 2 leicht ausgebaut werden kann, ist an der Antriebsseite (Fig. 4) ein abnehmbarer Leckel 6 angeordnet, der mit dem Gehäuse 1 durch Schrauben verbunden und verstiftet ist.

Lie Kühlerbündel 7 und 8 werden in das Gehäuse 1 von oben her eingeführt.

Wit aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, mündet der an das Spiralgehäuse 9 der ersten Stufe angegossene Liffusor 14 in den oberen Teil des Kühlers 7·

Zur Förderung des in der ersten Stufe vorverdichteten und im Kühler 7 abgekühlter. Arbeitsmittels in die zweite Stufe dient das Saugrohr 12 (Fig. 1 und 3), das die Luft axial dem Laufrad 17 zuführt. Der Eintrittsstutzen des Saugrohres 12 ist an der Stirnseite 22 des Verdichters im boreich des Kühlers angeflanscht; der Austrittsstutzen 7^L :st oami an den ar. der Stirnseite 22 des Verdichters angeordneten Flansch des Spiralgehäuses 10 angeschlossen. Lei· Liffurc- 1 <- der zweiten Stufe (Fig. 1 und 3) mündet it. den unteren TeLl der Kühlers 8. Der obere Kühlraum

ist wiederum mit Hilfe eines btutzens (Fig. 1) an der, Eintrittsstutzen 26 des Saugrohres 13 ^Fig· 1 "und ^) angeschlossen. Der Austrittsstutzen 2^{n i}v?ig. ¹O äes Saugrohres 13 ist mit dem Flansch des Spiralgehäuses I"¹ verbunden.

Der Turbokonipressor εον/ie der Antriebsmotor ^9 find auf einer Grundplatte 23 befestigt.

Tig. 5 zeigt eine vierstufige Ausführung des erfindungsgemäßen Turbokompressors. Der sich an das Spiralgehäuse 11 der dritten Stufe anschließende Diffusor ist mit dem Eintrittsstutzen eines zusätzlichen Außenkühlers 28 verbunden. Vom Austrittsstutzen des Außenkühlers 28 geht ein Saugrohr 30 zum Eintrittsstutzen des Spiralgehäuses 29 der vierten Verdichterstufe. Jas verdichtete Arbeitsmittel verläßt den Turbokompressor durch eine Druckleituiig 31 ·

In Betracht gezogene Veröffentlichtungen: CA-PS 830,854

Claims (2)

1. Gm 0/72 - C/Ka - 7 - 15- Juni 1972

   Schutzansprüche

   1· Mehrstufiger radialer, insbesondere von einem Elektromotor angetriebener* Turbokompressor mit e ;m für alle Laufräder gemeinsamen Übersetzungsgetriebe, an dem Getriebegehäuse ang3flanschten Laufradgehäusen und jeweils zwischen der Druckleitung einer Stufe und der Saugleitung der nachfolgenden Stufe geschalteten Kühlern,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Kühler (7,8) - bezogen auf die Getriebeachse - seitlich neben dem Getriebe (2,3,^,5) in einem mit dem Getriebe (2,3,4-,5) gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet und daß alle die Laufradgehäuse (9,10,11) mit den Kühlern (7,8) und umgekehrt verbindenden Saug- (12,13) und Druckleitungen (14,15) an der dem Antrieb abgewandten Stirnseite (22) ^es gemeinsamen Gehäuses (1), Jeweils von der Stirnseite (22) ausgehend und wieder zu ihr zurückführend, angebracht sind.
2. 2. Kompressor nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß drei Verdichterstufen und zwei beiderseits neben dem Getriebe (2,3Λ,5) angeordnete Kühler (7,8) vorgesehen sind.

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   Kompressor räch Anspi .eh 2,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß zusätzlich zu den drei Verdichterstufen eine oder mehrere zusätzliche Verdichterstufen mit je einem zugeordneten zusätzlichen Außenkühler (.28? vorgesehen sind, der einerseits an den von der vorhergehenden Verdichterstufe kommenden Diffusor und andererseits an die Saugieitung (30) der nachfolgenden Verdichterstufe angeschlossen ist.

   Kompressor nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß zwei Verdichterstufen vorgesehen sind, wobei der an die Druckleitung (15) der zweiten Stufe angeschlossene Kühler (8) einen Kachkühler bildet.