Spaltdichtung in Kreiselmaschinen, insbesondere in Kreiselverdichtern. Es ist bekannt, den Geschwindigkeits- druck des geförderten Mediums zur Vermin derung der Spaltverluste auszunützen. Dabei ist aber bis jetzt in Kreiselmaschinen aus schliesslich die Radialkomponente der Ge schwindigkeit ausgenützt worden, etwa in der Weise, dass die Dichtungsfuge zwischen Radwand<I>a</I> und Diffusorwand <I>b</I> nach Fig. 1 der Zeichnung ausgebildet wurde. Dort wirkt das Medium am linken Spaltende c drückend und am rechten Spaltende d saugend.
Das Wesen vorliegender Erfindung be steht in der Ausnützung der tangentialen Austrittsgeschwindigkeit, die im allgemeinen ein Vielfaches der radialen ist, zur Abdich tung des Spaltes zwischen den umlaufenden und ruhenden Teilen in Kreiselmaschinen, insbesondere in Kreiselverdichtern. Um dies zu ermöglichen, wird der den Spalt begren zende Teil der Diffusorwandungen mit Schaufeln versehen, wie dies die in den Fig. 2 bis 5 schematisch dargestellten Aus führungsbeispiele zeigen.
Die Fig. 3 und 5 stellen Schnitte durch Radteile mit den Radwänden gegenüberliegenden feststehenden Diffusorwandungen dar, während die Fig. 2 und 4 die untern Teile der zugehörigen, mit Schaufeln besetzten Diffusorwandungen in Abwicklung zeigen.
Wenn keine besonderen Massnahmen getroffen werden, wird im Spalt A (Fig. 3) die Luft auf dem Rade gegen die Saugseite austreten. Beschaufelt man nun die feststehende Diffusorwand B mit senk recht zur Strömung stehenden Schaufeln C (Fig. 2), so wird die im Sinne des Pfeils vorbeiströmende Luft eine Saugwirkung aus üben, so dass der statische Druck im Punkte D (Fig. 3) um .den Geschwindigkeitsdruck kleiner sein wird,
als der statische Druck am Radaustritt in Punkt E. Dadurch wird der Druckunterschied zwischen der Stelle D und der Saugseite verkleinert, was eine Vermin derung des Spaltverlustes zur Folge hat.
Wenn mehrere Räder hintereinander ge schaltet sind, so fliesst bekanntlich im Spalt F (Fig. 3 rechts) die Luft von der Druckseite in die Radströmung zurück. Dieser Übel stand kann in ähnlicher Weise wie für Spalt A korrigiert werden. Die Beschauflung G der feststehenden Diffusorwand muss aber mit einem möglichst scharfen Winkel gegen die Strömung gerichtet sein (Fig. 2). Der Geschwindigkeitsdruck erhöht den statischen Druck im Punkte H (Fig. 6), wodurch der Spaltverlust verkleinert wird.
Um eine ungewollte Strömung durch den Spalt zu verhindern, dürfen die Aussparun gen zwischen den Schaufeln nicht durch gehen, also entweder nicht durchgefräst wer den, oder sie müssen beispielsweise durch ein Blech J (Fig. 2 und 3) wieder zugedeckt werden.
Um die Wirkung der Beschauflung im Spalt noch zu vergrössern, kann sie nach innen über die Radwand hinaus etwas in die Strömung hineinragen. Auch kann zur wei teren Erhöhung der gewünschten Wirkung der Spalt in Form eines zur Wellenachse konzentrischen Konus ausgebildet werden, wie z. B. in Fig. 5 angegeben ist, damit man gleichzeitig auch noch die radiale Kompo nente des durchfliessenden Mediums aus nützen kann.
Diese Spaltdichtungen können ebensogut für Einzelräder, wie für doppelt- oder mehr stufige Räder, Verwendung finden.
In Fio,. 5 ist ein Doppelrad dargestellt mit der Niederdruckseite in K und der Hoch druckseite in L. Die dazugehörige Fig. 9: zeigt eine Besehauflung Dl, < ihulich wie die Beschauflung G der Fig. 2 und eine Be- N, die im Gegensatz zur Be- scha,uflung C der Fig. 2 nicht senkrecht zur Strömung steht, sondern in der Richtung der Strömung :
geneigt ist, wobei die gewünschte Saugwirkung auch noch zum Ausdruck kommt.
Gap seal in centrifugal machines, especially in centrifugal compressors. It is known to use the speed pressure of the conveyed medium to reduce the gap losses. Up until now, however, only the radial component of the speed has been used in centrifugal machines, for example in such a way that the sealing joint between the wheel wall and the diffuser wall according to FIG Drawing was trained. There the medium has a pressing effect at the left end of the gap c and suction at the right end of the gap d.
The essence of the present invention be in the use of the tangential exit velocity, which is generally a multiple of the radial, for sealing the gap between the rotating and stationary parts in centrifugal machines, especially in centrifugal compressors. To make this possible, the gap limiting part of the diffuser walls is provided with blades, as shown in the exemplary embodiments shown schematically in FIGS. 2 to 5.
3 and 5 show sections through wheel parts with the stationary diffuser walls opposite the wheel walls, while FIGS. 2 and 4 show the lower parts of the associated diffuser walls occupied with blades in development.
If no special measures are taken, the air on the wheel will escape towards the suction side in gap A (Fig. 3). If the stationary diffuser wall B is now bladed with blades C perpendicular to the flow (Fig. 2), the air flowing past in the direction of the arrow will exert a suction effect, so that the static pressure at point D (Fig. 3). the speed pressure will be smaller,
than the static pressure at the wheel outlet in point E. This reduces the pressure difference between point D and the suction side, which leads to a reduction in the gap loss.
If several wheels are switched one behind the other, it is known that the air flows back into the wheel flow from the pressure side in the gap F (Fig. 3 right). This problem can be corrected in a similar way as for gap A. The blading G of the stationary diffuser wall must, however, be directed against the flow at as sharp an angle as possible (Fig. 2). The velocity pressure increases the static pressure at point H (Fig. 6), whereby the gap loss is reduced.
In order to prevent unwanted flow through the gap, the Aussparun conditions between the blades must not go through, so either not milled through who, or they have to be covered again, for example by a sheet J (Fig. 2 and 3).
In order to increase the effect of the blading in the gap, it can protrude slightly inward beyond the wheel wall into the flow. Also can be designed to white direct increase the desired effect of the gap in the form of a cone concentric to the shaft axis, such. B. is indicated in Fig. 5, so that you can also use the radial compo component of the flowing medium from.
These gap seals can be used just as well for single wheels as for double or multi-stage wheels.
In Fio ,. 5 shows a double wheel with the low-pressure side in K and the high-pressure side in L. The associated FIG. 9: shows an impregnation Dl, like the impregnation G of FIG. 2 and a loading N, which in contrast to the loading Scha, uflung C of Fig. 2 is not perpendicular to the flow, but in the direction of the flow:
is inclined, whereby the desired suction effect is also expressed.