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Disposition pour la réduction de la limite de pompe dans les compresseurs centrifuges.
On sait que dans la régulation de compresseurs centrifuges on se heurte à des difficultés considérables lorsque la quantité refoulée s'approche de la limite dite de pompe, c'est-à-dire de l'état dans lequel il se produit une inversion de la direction d'écoulement dans le compres- seur. Il faut avoir soin de tenir cette limite de pompe aussi basse que possible afin de pouvoir employer le com- presseur dans une portée de réglage très étendue. On ne peut pas obtenir un déplacement de la limite de pompe avec le seul règlage du nombre de tours, et il faut employer des organes de règlage additionnels, D'après la présente inven- tion, ces organes sont constitués par un dispositif d'in- version, par lequel un ou plusieurs degrés d'aspiration sont coupés en même temps qu'un nombre correspondant de de- grés de compression sont ajoutés.
De cette manière on en @
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arrive à ce que la portée de travail du compresseur est déplacée vers le côté de refoulement, où les sections transversales sont plus petites. En conséquence on se sert, pour le débit plus faible, d'une partie du compres- seur qui, en raison de ses dimensions, est approprié pour cette quantité.
La disposition qui consiste à équiper un com- presseur centrifuge de degrés d'aspiration et de refoule- ment pour l'adapter à des quantités de débit variables, n'est pas nouvelle. Mais d'après les propositions connues on a suivi un chemin tout autre. Lorsque la quantité de débit diminuait, il fallait tout d'abord couper le premier degré d'aspiration et le dernier degré de compression.
Dans la suite de la réduction, on coupait le deuxième degré d'aspiration'et l'avant-dernier degré de compression. En conséquence, la portée de débit du compresseur était en quelque sorte déplacée vers le milieu, c'est-à-dire dans une portée dans laquelle le compresseur devait fonctionner de manière toujours plus défavorable. Eh effet les sec- tions transversales de débit sur le c8té de compression deviennent relativement d'autant plus grandes, c'est-à- dire le fonctionnement du compresseur devient d'autant plus défavorable, que la quantité de débit devient plus faible. Par contre, d'après la présente invention la por- tée de débit du compresseur est déplacée vers le côté hau- te pression, c'est-à-dire vers les sections de débit qui par suite de leurs dimensions se prètent particulièrement bien à la quantité de débit réduite.
La figure du dessin ci-joint représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la présente in- vention, avec trois degrés d'aspiration débrayables et trois degrés de compression débrayables. Les degrés ou étages d'aspiration sont désignés par 1 à 3, les degrés de compression par 4 à 6. L'air passe d'abord dans une cais- se d'entrée commune 7, et passe après compression dans
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l'espace collecteur 8. On a disposé dans les degrés d'as- piration les clapets 11 à 13 et dans les degrés de com- pression les clapets 14 à 16. Les pivots des clapets por- tent, à l'extérieur du compresseur, des leviers 21 à 26; les leviers 21 à 23 sont attribués aux clapets du coté d'aspiration et les leviers 24 à 26 aux clapets du côté de compression.
Ces leviers coopèrent avec des tiges de déplacement ; les leviers 21- à 23 coopèrent avec la tige 9 et les leviers 24 à 26 avec la tige 10. Pour déplacer les leviers 9 et 10, on se sert d'un levier 19 qui est accouplé à ces leviers par la barre 18. Pour dé- placer les divers clapets on a fixé aux barres 9 et 10 des butées 31 à 36. Le levier 21 et la butée 31 sont en engagement mutuel au moyen d'un ressort 41,et le le- vier 24 et la butée 34 au moyen d'un ressort 44.
Le processus de réglage a lieu de la manière suivante :
On commande tout d'abord avec le régulateur de nombre de tours de la machine motrice la portée de ré- glage de cette machine. Puis on ouvre les clapets 11 et 14, tandis que les autres clapets se trouvent dans la po- sition de fermeture. En conséquence les trois premiers étages ou degrés sont en service, tandis que les deux der- niers étages de compression sont coupés. Les butées 33 et 36 ne s'appliquent pas contre les leviers 23 et 26.
Si après réglage de la machine de commande, la suite de la commande intervient, la tige 19 fait osciller le le- vier 18 dans le sens positif, de sorte que la barre 10 est déplacée vers la droite et la barre 9 vers la gau- che. Les clapets 11, 12, 14 et 15 passent dans ce mouve- ment tout d'abord à la position représentée sur la figure.
Le premier degré d'aspiration et le troisième degré d'as- piration à partir du dernier sont coupés. De même le troisième degré d'aspiration et le dernier degré de com- pression sont coupés. Si cette régulation ne suffit pas
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pour adapter le débit du compresseur à la réduction de consommation, la tige 19 est encore actionnée et les clapets 12 et 15 sont eux aussi fermés, tandis qu'en même temps les clapets 13 et 16 sont ouverts. Le troi- sième degré du compresseur devient maintenant degré d'as- piration et tous les autres degrés du compresseur parti- cipent au débit. Les clapets Il et 14 restent dans la position qu'ils occupaient précédemment car la suite du mouvement des barres 9 et 10 se borne à provoquer une compression du ressort de charge.
Si le besoin d'air augmente de nouveau, le processus de réglage des divers papillons a lieu dans la direction inverse.
La disposition de la présente invention abaisse considérablement la limite de pompe et maintient constante la pression finale, qui, comme on sait, dépend avant tout du nombre de degrés ou étages d'un compresseur.
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Provision for reducing the pump limit in centrifugal compressors.
It is known that in the regulation of centrifugal compressors one comes up against considerable difficulties when the delivered quantity approaches the so-called pump limit, that is to say the state in which there is a reversal of the pump. direction of flow in the compressor. Care should be taken to keep this pump limit as low as possible so that the compressor can be used within a very wide range of adjustment. It is not possible to obtain a displacement of the pump limit with the only adjustment of the number of revolutions, and it is necessary to use additional regulating members. According to the present invention, these members are constituted by an inverter device. - version, whereby one or more suction degrees are cut off at the same time as a corresponding number of compression degrees are added.
In this way we @
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happens that the working range of the compressor is shifted to the discharge side, where the cross sections are smaller. Consequently, for the lower flow rate, a part of the compressor is used which, because of its size, is suitable for this quantity.
The arrangement of equipping a centrifugal compressor with suction and discharge degrees to adapt it to varying amounts of flow is not new. But according to the known proposals we have followed a completely different path. When the amount of flow decreased, the first degree of suction and the last degree of compression had to be cut first.
Following the reduction, the second degree of suction and the penultimate degree of compression were cut off. As a result, the flow range of the compressor was somehow shifted towards the middle, that is, to a range in which the compressor had to operate in an increasingly unfavorable manner. Indeed the cross sections of flow on the compression side become relatively all the larger, ie the operation of the compressor becomes all the more unfavorable, the smaller the amount of flow becomes. On the other hand, according to the present invention, the flow range of the compressor is shifted towards the high pressure side, that is to say towards the flow sections which, because of their dimensions, lend themselves particularly well to. the amount of flow reduced.
The figure of the accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the present invention, with three degrees of disengageable suction and three degrees of disengageable compression. The degrees or stages of suction are designated by 1 to 3, the degrees of compression by 4 to 6. The air first passes through a common inlet box 7, and after compression passes into
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the collector space 8. The valves 11 to 13 have been placed in the degrees of aspiration and in the compression degrees the valves 14 to 16. The pivots of the valves are placed outside the compressor , levers 21 to 26; levers 21 to 23 are assigned to the valves on the suction side and levers 24 to 26 to valves on the compression side.
These levers cooperate with displacement rods; the levers 21- to 23 cooperate with the rod 9 and the levers 24 to 26 with the rod 10. To move the levers 9 and 10, a lever 19 is used which is coupled to these levers by the bar 18. For the various valves have been fixed to the bars 9 and 10 of the stops 31 to 36. The lever 21 and the stop 31 are in mutual engagement by means of a spring 41, and the lever 24 and the stop 34 to by means of a spring 44.
The adjustment process takes place as follows:
The adjustment range of this machine is first of all controlled with the number of revolutions regulator of the driving machine. Then the valves 11 and 14 are opened, while the other valves are in the closed position. Consequently the first three stages or stages are in service, while the last two compression stages are cut off. Stops 33 and 36 do not apply against levers 23 and 26.
If after adjustment of the control machine, the rest of the control takes place, the rod 19 oscillates the lever 18 in the positive direction, so that the bar 10 is moved to the right and the bar 9 to the left. che. The valves 11, 12, 14 and 15 pass in this movement first of all to the position shown in the figure.
The first aspiration stage and the third aspiration stage from the last are switched off. Likewise, the third degree of suction and the last degree of compression are cut off. If this regulation is not enough
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to adapt the flow rate of the compressor to the reduction in consumption, the rod 19 is still actuated and the valves 12 and 15 are also closed, while at the same time the valves 13 and 16 are open. The third degree of the compressor now becomes the degree of suction and all the other degrees of the compressor participate in the flow. The valves 11 and 14 remain in the position they previously occupied because the rest of the movement of the bars 9 and 10 is limited to causing compression of the load spring.
If the need for air increases again, the process of adjusting the various butterflies takes place in the reverse direction.
The arrangement of the present invention considerably lowers the pump limit and keeps the final pressure constant, which, as is known, depends primarily on the number of degrees or stages of a compressor.