Kreiselverdichter mit Gehäusekühlung. Kreiselverdichter mit reiner Gehäuseküh- hzn.g haben gegenüber Verdichtern mit grup- penweiser Zwischenkühlung den Vorteil des einfacheren Aufbaues und der Raumerspar nis, erfordern jedoch zur Erzielung einer gleichwertigen Kühlwirkung eine besonders sorgfältige Ausbildung der Kühlwasserfüh- rung im Verdichter.
In der einen Art von bekannten Ausfüh- rungen wird das Kühlwasser in jede der ein zelnen Verdichterstufen von unten eingeführt. und bespült die einzelnen Stufen im Parallel strom, Dann isteiggt es durch Übergangs öffnungen .aus der untern Gehäusehälfte in die obere und tritt an der obersten Stelle desi Gehäuses aus,.
von wcr es iin beliebiger Weise abgeleitet wird.
Das Wasser tritt somit an der untersten Stelle zunächst killt ein und erwärmt sich bei seinem Durchgang nach oben stetig, so, dass in dem obern Teil des Verdichters die Kühl ivirku.ng eine geringere als in dem untern Teil ist. Aus diesem Grunde wird im Be triebe durch ungleiche Wärmedehnung die Baulänge des Kompressorgehäuses an der obern Längsseite grösser als an der untern.
Dieser Umstand führt zu einer Störung der Parallelität der Gehäusseendflächen und zu ungünstigen Verspannungen der durch Zug anker miteinander verbundenen Gehäuse deckel, insbesondere zu ungleichmässigem Aufliegen der-Stützflächen der Gehäusefüsse.
Nach andern bekannten Bauarten wird der Kühlstrom in der Hauptsache in Achs richtung des Verdichters geführt, so da,ss er die einzelnen Gehäusestufenkörper naohein- ander bespült Da diese senkrecht zur Achse liegen,
so sind Kreuzungen der Führungs wege des Kühl- und des Fördermittels hier nicht zu umgehen. Kreuzungen führen nun zu Querschnittsverengungen der Kanäle an den Kreuzungsstellen und ferner zu sehr schwie rigen Guss'formen. Solche Ausführungen er fordern weiterhin Abdichtungen im Gehäuse- innern, die während desi Betriebes ganz un kontrollierbar sind.
Sofern aber Kreuzungen vermieden sind, wird bei den bekannten Ban anen an den Umgehungsstellen auf eine Kühlung verzichtet.
Die genannten Schwierigkeiten werden nun erfindungsgemäss dadurch überwunden, dass der Kühlstrom in einer Mehrzahl von parallelen, voneinander abgeschlossenen We gen mindestens einen Teil der Stufenkörper des Gehäuses hauptsächlich in radialer Rich- tung, jedoch auch in achsialer Richtung, näm lich beim Fortschreiten von Stufe zu Stufe, bespült, woben. aber eine Kreuzung,
des Kühl stromweges mit dem Wege des Fördermittels vermieden ist.
Ein Ausführungsbeispiel nach derErfindung zeigen die Abb. 1 und, 2. 1 ist hierbei ein Längsschnitt durch die gesamte Maschine und 2 ein Querschnitt nach A-B in Abb. 2 durch den Kühlwasserraum eines Gehäusestufen körpers.
In Abb. 1 ist a der Saugdeckel, b der Druckdeckel; c', c_, c#, sind die zwischen Saug- und Druckdeckel mittelst der Zug anker d zentrisch zusammengehaltenen Ge- häusiestufenkörper. An Saug- und D-ruclc- deckel angebrachte Lagerböcke stützen das Verdichtergehäuse ab und nehmen in Trag
lagern e das Laufzeug f auf. Der Weg des zu. verdichtenden Fördermittels ist in der ersten Stufe durch Pfeile angedeutet. Das liühl- wasser tritt. bei g in einen als Ringleitung ausgebildeten Raum h des Saugdeckels a ein, aus dem es durch Zweigleitungen i naeh dem Gehäusestufenkörper 'c2 gelangt.,
Diel Zweigleitungen gehen in gleichmässigen Ab ständen von dem Ringraum lz ah und sind absperrbar. Die Gehäu3,estufenkörper sind in eine entsprechende Anzahl sektorförmiger Einzelkammern lc unterteilt.
Somit sind zwi schen je zwei Gehäusestufenkörpern so viel voneinander abgeschlossene Wasserkammern vorhanden, wie Fng. 2 zeigt. In Längsrichtung steht jede einzelne Wasserkammer mit den gleichachsigen, zwisehen andern Gehäuse- stufenkörp,ern liegenden Kammern iin Ver bindung.
Das Kühlwasser wird demnach von dem Ringraum lt aus zunächst im Parallelstrom durch die Zweigleitungen i in die sektor- förmigen Einzelwasserkammern k des ersten oder, nach Abb. 1, wo, cl ungekühlt bleibt, des zweiten Stufenkörpers c2 geführt,
um von hier aus vermittelst der mit Leitkanälen versehenen Wasserraumdeckel l naehein- ander die gleichachsigen Wa.sserka#mmern einer Längsireihe zu durchfliessen.
Die ab nehmbaren Wasserraumdeckel L überdecken somit einen Teil oder die gesamten Kühl kammern -einer Längsreihe, die zwischen den einzelnen Stufenkörpern liegen. Die Wasser räume der einzelnen Verdichterst.ufen sind somit hintereinandergesehaltet und das Kühl mittel wird auf die ganze Kühlfläche des, be treffenden Gehäusekörpers bleichmässig ver teilt.
Diesem Zwecke dienen auch besondere Führungsrippen m, die jedoch nach .Bedarf auch anders gestaltet sein können. Hiernach wird jeder Oberfläehenteil von der Strömung bestrichen, und es kann eine gleichmässig hohe Wärmeaufnahme des Kühlmittels an aillen .auf gleichen Umfangskreisen liegen den Gehäusepunkten erreicht werden.
Die Anordnung gestattet gleichzeitig eine bequeme Zugänglichkeit der Kühlräume zum Zwecke der Reinigm.ng, und zwar kann hier durch Abnahme eineu einzigen Deckels, der eine ganze Längsreihe von Wasserkamm-ern verschliesst, diese Reihe zur Reinigung frei gelegt und in einem einzigen Arbeitsgang gereinigt werden.
Ein weiterer Vorteil der neuen Kühlung des dargesitellten Verdichters ist der, dass die bisher notwendigen Kühlwasserüberström- rohre fortfallen, diel dieses aus dem Gehäuse unterteil durch die wagrechten Teilfugen des Gehäuses hindurch in den Gehäuseoberteil überleiten müssen.
Abdichtung und Zusam- menbau der bekannten Bäuarten bereiteten hier wesentliche Schwierigkeiten.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, entfallen diese Schwierigkeiten durch die Anordnung vollkommen getrennter Parallelwege für den Kühlstrom völlig.
Die Horizontalfuge des Verdichters befindet sich zwischen zwei die einzelnen Kühlistromwege abschliessenden Wänden, so da,ss eine Überleitung des Kühl- stromeA durch die Fuge hindurch nicht er forderlich ist.
Die durch dlie neuartige Kühlwasserfüh- rung bedingte Gestalt der Gehäusestufenkör- per ist auch giesstechnisch günstig und erfor- dert eine verhältnismässig sehr geringe Zahl von Kernformen.
Die neuartige Gehäusekühlung lässt sich auch bei sogenannten Doppelendergehäusen anwenden, bei denen sich an beiden, Seiten ein Saugstutzen befindet und das angesaugte Medium im Parallelstrom nach der Mitte des Verdichters zu gefördert wird. Bei dieser Ausführung werden die in Abb. 1 zwischen Saugdeckel und Druckdeckel vorgesehenen Wasserrauindeckel l zweckmässig in zwei Einzeldeckel unterteilt werden.
Wenn die Höhe des Verdichtungsgrades eines mehrstufigen Verdichters eine zusätz liche, aussen liegende Zwischenkühlung ver langt, so ist diese in Verbindung mit der Gehäusekühlung nach der Erfindung .eben falls ausführbar. Hierfür werden dann vor teilhaft in der Mitte des Gehäuses ein oder mehrere Ein- und A2irslass'stutzen angeordnet und eine entsprechende Unterteilung der Waeserraumdeckel vorgenommen.
Für die Erfindung ist es gleichgültig, ob das Kühlwasser von, der Saugseite nach der Druckseite hin oder umgekehrt geführt wird.
Centrifugal compressor with housing cooling. Centrifugal compressors with pure housing cooling have the advantage over compressors with group-wise intercooling of a simpler structure and space savings, but require a particularly careful design of the cooling water flow in the compressor in order to achieve an equivalent cooling effect.
In one type of known design, the cooling water is introduced into each of the individual compressor stages from below. and flushes the individual stages in parallel flow, then it flows through transition openings from the lower half of the housing into the upper half and exits at the top of the housing.
from whence it is derived in any way.
The water initially enters at the lowest point and heats up steadily as it passes through, so that the cooling flow in the upper part of the compressor is lower than in the lower part. For this reason, the length of the compressor housing on the upper long side is greater than on the bottom due to unequal thermal expansion.
This circumstance leads to a disruption of the parallelism of the housing end surfaces and to unfavorable tensioning of the housing cover connected to one another by tension anchors, in particular to uneven support of the support surfaces of the housing feet.
According to other known types of construction, the cooling flow is mainly guided in the axial direction of the compressor, so that it flushes the individual housing stage bodies close to one another. Since these are perpendicular to the axis,
crossings of the guide paths of the cooling and conveying means cannot be avoided here. Crossings now lead to cross-sectional constrictions of the channels at the crossing points and also to very difficult casting molds. Such designs also require seals inside the housing, which cannot be controlled during operation.
If, however, intersections are avoided, cooling is dispensed with in the known ban anen at the bypass points.
The difficulties mentioned are now overcome according to the invention in that the cooling flow in a plurality of parallel, mutually closed paths at least part of the step bodies of the housing mainly in the radial direction, but also in the axial direction, namely as it progresses from step to step , washed, wove. but an intersection
the cooling current path with the path of the conveyor is avoided.
An embodiment according to the invention is shown in Figs. 1 and 2, 1 is a longitudinal section through the entire machine and 2 is a cross section according to A-B in Fig. 2 through the cooling water space of a stepped housing.
In Fig. 1, a is the suction cover, b is the pressure cover; c ', c_, c #, are the stepped housing bodies held together centrally between the suction and pressure covers by means of the tie rod d. Bearing blocks attached to the suction and discharge covers support the compressor housing and take it into position
store e the rotor f. The way of the. Compressing conveyor is indicated in the first stage by arrows. The liühlwasser enters. at g into a space h of the suction cover a designed as a ring line, from which it passes through branch lines i near the stepped housing body 'c2.,
The branch lines go at regular intervals from the annulus lz ah and can be shut off. The Gehäu3, stage bodies are divided into a corresponding number of sector-shaped individual chambers lc.
Thus there are as many separate water chambers as Fng between every two housing step bodies. 2 shows. In the longitudinal direction, each individual water chamber is connected to the equiaxed chambers lying between the other stepped housing bodies.
The cooling water is therefore initially led from the annular space lt in parallel flow through the branch lines i into the sector-shaped individual water chambers k of the first or, according to Fig. 1, where cl remains uncooled, the second stage body c2,
in order to flow through the equiaxed water chambers in a longitudinal row from here by means of the water chamber cover provided with guide channels.
The removable water chamber cover L thus cover part or all of the cooling chambers -a longitudinal row that lie between the individual stepped bodies. The water chambers of the individual compressor stages are thus arranged one behind the other and the coolant is evenly distributed over the entire cooling surface of the relevant housing body.
This purpose is also served by special guide ribs m, which, however, can also be designed differently according to .Bedarf. After this, every part of the surface is swept by the flow, and a uniformly high heat absorption of the coolant can be achieved at all of the housing points, which are located on the same circumferential circles.
At the same time, the arrangement allows convenient access to the cold rooms for the purpose of cleaning, namely by removing a single cover that closes a whole longitudinal row of water chambers, this row can be exposed for cleaning and cleaned in a single operation.
Another advantage of the new cooling of the compressor shown is that the previously necessary cooling water overflow pipes are no longer required, which have to be transferred from the lower part of the housing through the horizontal joints of the housing into the upper part of the housing.
Sealing and assembling the known types of building caused major difficulties here.
As can be seen from Fig. 2, these difficulties are completely eliminated by the arrangement of completely separate parallel paths for the cooling flow.
The horizontal joint of the compressor is located between two walls closing off the individual cooling flow paths, so that a transfer of the cooling flowA through the joint is not necessary.
The shape of the stepped housing due to the new cooling water conduction is also favorable in terms of casting technology and requires a relatively very small number of core shapes.
The new type of housing cooling can also be used with so-called double-ended housings, in which there is a suction nozzle on both sides and the medium that is sucked in is conveyed in parallel flow to the center of the compressor. In this design, the rough water cover l provided between the suction cover and the pressure cover in Fig. 1 are appropriately divided into two individual covers.
If the degree of compression of a multi-stage compressor requires an additional external intercooling, this can also be carried out in conjunction with the housing cooling according to the invention. For this purpose, one or more inlet and outlet nozzles are then arranged in the middle of the housing and a corresponding subdivision of the waeserraumlid made.
For the invention, it does not matter whether the cooling water is routed from the suction side to the pressure side or vice versa.