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Die Erfindung bezieht sich auf solche Kreiselgebläse und-kompressoren, die mit hoher Geschwindigkeit laufen sollen, also z. B. unmittelbar von einer Dampfturbine oder einem schnellaufenden Elektromotor angetrieben werden, und betrifft die Herstellung eines
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keiten eignet. Die Radschaufeln werden zu diesem Zwecke aus einem einzigen Stück mit der Welle hergestellt. Dadurch erhält das Rad einerseits die erforderliche Festigkeit und andrerseits kommt der Punkt der sogenannten kritischen Geschwindigkeit des Gebläses höher zu liegen.
Die Erfindung hat ferner eine solche Ausbildung des Rades und des Verteilers zur Aufgabe, dass die Verluste, die vom einem Raum des Rades, der von einem Paar Laufradschaufeln und den Seitenwänden gebildet wird, nach einem entsprechenden Raum eines benachbarten Schaufelpaares in dem Spalt zwischen den Seitenstirnwänden der Radschaufeln und den benachbarten Gehäusewänden der Radkammer auftreten, auf ein Mindestmass verringert werden. Nach der Erfindung können die Radschaufeln in genügender Breite ausgeführt werden, um die mechanischen Schwierigkeiten beim Betriebe des Rades mit hohen Geschwindigkeiten auch in dem Falle zu beseitigen, in dem die Fördermenge gering und der die Radkammer umgebende Verteilerraum infolgedessen eng ist. Die An-
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kammer.
In der Zeichnung, die beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung ver-
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt in Richtung 2-2 der Fig. I. Fig. 3 ist, in kleinerem Massstabe, ein Querschnitt nach 3-3 der Fig. i.
Das Gehäuse a des Kreiselgebläses besitzt einen Eintrittsstutzen b für die Luft oder ein beliebiges anderes Gas, das verdichtet werden soll. Das Gehäuse mündet in einen ringförmigen Beaufschlagungsraum c. Dieser Raum c steht an seinem mittleren Teil mit der Radkammer d in Verbindung, die von einem Verteilerraum e umgeben ist. Dieser Raum mündet aussen in eine zwischengeschaltete Beaufschlagungskammer c', die ihrerseits in der Nähe der Mitte mit der Kammer d'für das Hochdruckrad in Verbindung steht.
Die Kammer d'hat an ihrem Umfange eine Öffnung nach der üblichen Sammelspirale f.
Das Gehäuse des Gebläses besitzt ferner Lager g, in denen die Zapfen der verjüngten Welle i des Radkörpers h laufen. Dieser Radkörper h trägt eine Reihe radialer Schaufeln i, die in der Kammer d arbeiten, und einen zweiten radialen Schaufelsatz i, der in der Hochdruckkammer d'kreist. Der ganze sich drehende Körper, also die Welle, die Schaufeln i und i'und die Zapfen i, sind aus einem einzigen Stücke hergestellt. Diese Ausbildung ist sehr vorteilhaft, wenn hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten verlangt werden und wenn die Maschine unterhalb ihrer kritischen Geschwindigkeit arbeiten soll.
Bekanntlich wird die kritische Geschwindigkeit einer Welle von gegebener Länge dadurch erhöht, dass die Steifigkeit der Welle oder der auf ihr sitzenden Teile gesteigert wird. Die Anordnung nach der Erfindung gibt offenbar für die Wellensteifigkeit und die Widerstandskraft in der Verbindung zwischen der Welle und den Schaufeln das Höchstmass,
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des von den Schaufelspitzen beschriebenen Kreises möglich ist. Die Anordnung gestattet hiedurch eine erhöhte Umfangsgeschwindigkeit an den Schaufelspitzen. Ausserdem kann dadurch, dass die inneren Enden der Schaufeln näher an der Achse der Welle liegen, als dies bei Verwendung einer gesonderten Nabe möglich wäre, der Durchmesser des von den Schaufelspitzen beschriebenen Kreises bei einer gegebenen radialen Erstreckung der Schaufeln kleiner gehalten'werden, als dies sonst möglich wäre.
Diese Anordnung gestattet, die Winkelgeschwindigkeit bei einer bestimmten gegebenen Umfangsgeschwindigkeit zu steigern.
Ausserdem liegt ein besonderer Vorteil für ein Gebläse der beschriebenen Art darin, dass die zu verdichtende Luft der Schaufeln so nahe wie möglich an der Radachse zugeführt werden kann und die Ausbildung der Schaufeln mit der Welle aus einem Stück macht diese Beaufschlagung der Luft in dem kleinstmöglichen Abstand von der Radachse durchführbar.
Um die Stossverluste, die beim Eintritt der zu verdichtenden Luft oder des Gases in die Schaufelräume des Rades entstehen, auf ein Mindestmass zu führen, wird in der Nähe und um die Eintrittsöffnung jeder Radkammer ein Satz durch Schaufeln gebildeter Leitungen oder Kanäle angeordnet, die für die Niederdruckkammei mit k und für die Hochdruckseite
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mit k'bezeichnet sind. Diese Schaufeln dienen dazu, den Druck des in den entsprechenden Eintrittsraum strömenden Gases o. dgl. in Geschwindigkeit umzuwandeln und dem Fördermittel eine Umdrehungsgeschwindigkeit in derselben Richtung und von ungefähr derselben Grösse zu erteilen wie die Umfangsgeschwindigkeit des Rades.
Durch diese Anordnung kann das Gas o. dgl. in das Rad ohne Stoss eintreten, der sonst infolge der unvermittelten Geschwindingkeits-oder Richtungsänderung auftreten müsste. D : ese Anordnung verringert also die sogenannten Stossverluste auf ein Mindestmass, die sonst an der Eintrittsstelle der Förderflüssigkeit in das Rad entstehen, und ist besonders wichtig bei der Anwendung eines Rades der dargestellten Art, wobei die Schaufeln radial stehen und in unmittelbarer Nähe der Drehungsachse beginnen.
Die Schaufeln k und k'können mit oder ohne übliche Leitschaufeln 1 verwendet werden, die dazu dienen, das Fördermittel von dem äusseren Umfange des Beaufschlagungsraumes c jedes Rades nach der Einlaufstelle zu lenken und eine Wirbelbildung zu verhindern.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die ringförmigen Verteilerräume e und e', die die Radkammern umgeben, in axialer Richtung wesentlich enger ausgebildet als die entsprechenden Schaufeln des Rades an ihren äusseren Enden. Diese Anordnung bringt zwei wesentliche Vorteile, besonders für Räder mit hoher Geschwindigkeit, mit sich. In erster Linie wird die Breite des Verteilerraumes durch die Betriebsbedingungen bestimmt und im besonderen durch die Menge des Fördermittels, das aus der Radkammer in den sie umgebenden Verteilerraum übertritt.
Wenn die Menge des hindurchgetriebenen Fördermittels verhältnismässig klein und infolgedessen der Verteilerraum verhältnismässig eng ausgebildet ist, so kommt die bisher gebräuchliche Bauart, die den Enden der Laufradschaufeln eine ebenso geringe oder noch kleinere axiale Breite gab, als die Breite des Verteilerraumes betrug, zu Laufradschaufeln, die nicht gross genug ausfallen, um genügend Festigkeit und Widerstandskraft gegenüber den Beanspruchungen zu besitzen, denen'sie unterworfen sind.
Ein zweiter Vorteil besteht darin, dass die Spaltverluste, die zwischen einem Raum, der von einem Paar Laufradschaufeln gebildet wird und nach den Stirnwänden dieser Schaufeln offen ist, und den entsprechenden, von benachbarten Schaufelpaaren gebildeten Räumen durch den Spalt, der notwendigerweise zwischen den Seitenstirnwänden der Radschaufeln und den seitlichen Gehäusewänden der Radkammer auftreten, wesentlich durch die grössere Breite der Radschaufeln vermindert werden, die ausführbar Ist, wenn diese Breite nicht mehr durch die Breite des Verteilerraumes gegeben ist.
Diese Verringerung der Verluste rührt davon her, dass der Gesamtdruck, den jede Laufradschaufel auf die Luft ausübt, die durch den zwischen dieser und der benachbarten Schaufel gebildeten Kanal hindurchströmt, ein ganz bestimmter und für eine gegebene Fördermenge und für bestimmte Drücke, unter denen die Luft o. dgl. in das Rad einströmt und es verlässt, gleichbleibend ist. Der Druck ist demnach unabhängig von der Breite der Radschaufeln. Werden also die Schaufeln des Rades schmal ausgeführt, so ist der Druckunterschied für jeden Quadratzentimeter der Schaufelfläche vor und hinter jeder Schaufel, in der Drehrichtung genommen, verhältnismässig hoch, wogegen wenn die Schaufeln breit ausgeführt werden, dieser Druckuhterschied gering auffällt.
Je grösser demnach die Fläche der Schaufel gewählt wird, um so geringer wird der Druckunterschied zwischen den beiden benachbarten Schaufelflächen. Die Druckverringeruug auf die benachbarten Seiten jedes Schaufelrades. führt unmittelbar zu einer entsprechenden Verringerung. der Spaltverluste an den beiden seitlichen Stirnflächen der Schaufel und demnach-auch zu einer entsprechenden Verringerung des durch die Spaltverluste hervorgerufenen Kraftverbrauches.
Die beschriebenen Anordnungen können sowohl bei Gebläsen mit einer Stufe wie bei solchen mit mehreren Stufen Anwendung finden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Laufrad für Kreiselgebläse, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradschaufeln ohne Anordnung einer besonderen Nabe aus einem einzigen Stücke mit der Radwelle bestehen und so die Steifigkeit des Drehkörpers erhöhen und den Abstand der Laufschaufelspitzen von der Radachse verringern.