CS253460B1

CS253460B1 - Single-wheel radial turbocompressor system

Info

Publication number: CS253460B1
Application number: CS854480A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Nacovsky; Jan Plavnicky; Pavel Sidlo; Zdenek Rerych; Jaromir Beran
Original assignee: Miroslav Nacovsky; Jan Plavnicky; Pavel Sidlo; Zdenek Rerych; Jaromir Beran
Priority date: 1985-06-19
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1987-11-12
Also published as: CS448085A1

Abstract

Soustava řeží problém možnosti maximální unifikace, zjednodušeni výroby a tím snížení pracnosti a úspor materiálu ve výrobě Jednokolových turbokompre.sorů a lepší operativnost v zajištovéní požadavků zákazníků na parametry strojů. Podstata řešení Je v tom, že každému průměru oběžného kola Je přiřazena pouze Jedna velikost ozubeného převodu a tím vytvořen pouze Jeden převodový poměr. Lopatky oběžného kola Jednoho průměru mají stejnou výstupní šířku, ale různá zakřivení s různými výstupními úhly lopatek, které Jsgu sestaveny do řady v souladu s požadovaným stlaCenim.The system solves the problem of the possibility of maximum unification, simplification of production and thus reduction of labor and material savings in the production of single-wheel turbocompressors and better operability in ensuring customer requirements for machine parameters. The essence of the solution is that each impeller diameter is assigned only one gear size and thus only one gear ratio is created. The impeller blades of one diameter have the same outlet width, but different curvatures with different outlet angles of the blades, which are assembled in a row in accordance with the required compression.

Description

Vynález se týká soustavy jednokolových radiálních turbokompresorů pro jednotný druh plynu a jednotný tlak v sání.The invention relates to a set of single-wheel radial turbochargers for a uniform gas type and a uniform intake pressure.

Charakteristickým rysem větších a velkých turbokompresorů používaných v průmyslové výrobě je jejich kusová, nebo malosériová výroba, která nevytváří vhodné podmínky pro ekonomickou výrobu. Přesto je snahou každého výrobce zajistit pro turbokompresory vyráběné v různých provedeních a pro různé požadované parametry co největší počet stejných dílů, které by byly stavebnicově použitelné. Hledisko co největší unifikace dílů je řešeno formou vytváření různých typizovaných řad se členy s odstupňovanými parametry. U jednotlivých turbokompresorů se běžně postupuje tak, že se vytvoří řada, jejíž jednotlivé členy jsou si geometricky a proudově podobné a mají stejnou obvodovou rychlost. Jejich výkony jsou pak odstupňovány tak, že obsáhnou požadovanou parametrovou oblast dopravovaného množství plynu, rozdělenou pokud možno rovnoměrně. Stlačení však zůstává pro všechny členy stejné.A characteristic feature of large and large turbochargers used in industrial production is their single-part or small-series production, which does not create suitable conditions for economic production. Nevertheless, it is the effort of each manufacturer to provide as many modular parts as possible for turbo-compressors manufactured in different designs and for various required parameters. The aspect of the greatest possible unification of parts is solved by creating various standardized series with members with graduated parameters. In individual turbo-compressors, it is common practice to form a series whose individual members are geometrically and jet-like and have the same peripheral speed. Their capacities are then scaled in such a way that they cover the required parameter range of the gas quantity conveyed, distributed as evenly as possible. However, the compression remains the same for all members.

Nevýhodou tohoto řešení je, že kolik je členů řady, tolik je různých průměrů oběžných kol, šířek lopatek a převodových poměrů a to pro jednu hodnotu stlačení. Jsou-li pak požadována jiná stlačení pro stejné dopravované množství, musí se vytvořit nové řady obdobným způsobem, jak bylo uvedeno výše, avšak pro jiné návrhové parametry.The disadvantage of this solution is that as many members of the series as there are different impeller diameters, blade widths and transmission ratios for a single compression value. If different compressions are then required for the same conveyed quantity, new series must be created in a similar manner as described above, but for different design parameters.

Někteří světoví výrobci turbokompresorů mají v oblasti jednokolových strojů vytvořenu soustavu tak, že mají unifikovanou řadu průměrů, oběžných kol a řadu unifikovaných tvarů lopatek. Přitom pro kterýkoliv unifikovaný průměr oběžného kola může být použit kterýkoli unifikovaný tvar lopatek. Výstupní šířky lopa2Some world-class turbo-compressor manufacturers have a single-wheel system that has a unified range of diameters, impellers and a number of unified blade shapes. Any unified blade shape may be used for any unified impeller diameter. Output width lopa2

253 460 tek a obvodové rychlosti a tím i převodové poměry unifikovány nejsou a jsou stanovovány případ od případu podle zákazníkem požadovaných parametrů dopravovaného množství a stlačení. Z uvedeného vyplývá, že jednokolový turbokompresor s jedním typovým označením má pevně stanovený pouze průměr oběžného kola a velikost převodové skříně, nikoliv věak převodový poměr. Přitom tvar lopatky je volitelný v rozsahu typizace*253 460 flow rates and peripheral speeds, and thus the transmission ratios, are not unified and are determined on a case-by-case basis according to customer-requested parameters of conveyed quantity and compression. It follows that a single-wheel turbo-compressor with a single type designation has only a fixed impeller diameter and gearbox size, not a gear ratio. The shape of the blade is optional within the range of typing *

Nevýhodou tohoto systému je velké množství různých šířek oběžných kol a obecně libovolná množství obvodových rychlostí a tím i převodových poměrů.The disadvantage of this system is the large number of different impeller widths and generally any number of peripheral speeds and thus also the transmission ratios.

Uvedené nedostatky odstraňuje soustava jednokolových turbokompresorů podle vynálezu. Podstatou řešení je, že každému průměru oběžného kola radiálního turbokompresoru je přiřazena pouze jedna velikost ozubeného převodu a tím pouze jeden převodový poměr. Lopatky oběžného kola jednoho průměru mají stejnou výstupní šířku, ale různá zakřivení s různými, výstupními úhly, sestavenými v souladu s požadovaným stlačením, do řady výstupních úhlů lopatek zabudovaných v oběžných kolech.These disadvantages are overcome by the one-wheel turbocharger system according to the invention. The essence of the solution is that each impeller diameter of the radial turbo compressor is assigned only one gear size and thus only one gear ratio. The impeller vanes of one diameter have the same exit width, but different curves with different exit angles, constructed in accordance with the desired compression, to a series of exit angles of the vanes incorporated in the impellers.

Výhodou soustavy jednokolových radiálních turbokompresorů podle vynálezu je vytvoření jednak řady radiálních turbokompresorů v různém dopravovaném množství plynu a stejném stlačení a jednak řady o stejném dopravovaném množství a různém stlačení a to při relativně vysoké možnosti unifikace dílců.The advantage of the single-wheel radial turbo compressor system according to the invention is that of creating a series of radial turbochargers in different gas volumes and the same compression, and a series of equal volumes and different compressions, with a relatively high possibility of unit unification.

Na připojeném výkresu představuje obr. 1 grafické znázornění skladby soustavy jednokolových radiálních turbokompresorů. Obr. 2 znázorňuje schematicky oběžné kolo jb. ozubený převod turbokompresoru a obr. 5 schéma oběžného kola ve svislém řezu se znázorněným výstupním úhlem lopatek.In the accompanying drawing, FIG. 1 is a graphical representation of the composition of a single-wheel radial turbocharger assembly. Giant. 2 shows schematically the impeller jb. 5 shows a diagram of the impeller in vertical section with the blade outlet angle shown.

Jak vyplývá z levé strany obr. 1, přísluší průměru D₁ oběžného kola 1_ výstupní šířka 1₁ lopatky 2 a převodový poměr ozubeného převodu 3 sestávajícího dle obr. 2 z poháněcího ozubeného kola 4 a poháněného ozubeného kola 5. Většímu průměru Ib, oběžného kola přísluší jednotně výstupní šířka 1₂ lopatky 2 a převodový poměr j>₂· O^čLoúně je tomu u dalších znázorněných velikostí kol D5, kterým příslušejí výstupní šířky 1^, I5···As is apparent from the left side in FIG. 1, the diameter D ₁ for the impeller wheel 1 output width 1 ₁ of the blade 2 and the gear ratio of the gear transmission 3 constituted as shown in Fig. 2 from the drive gear 4 and the driven gear wheel 5. The larger diameter Ib impeller the output width 1 _{2 of the} blade 2 and the transmission ratio j> ₂ · 0 č are uniformly equal to the other wheel sizes D5 shown, which are associated with the output widths 1 ^, I5 ···

253 460 lopatek 2 a převodové poměry £^, £^, £^... V pravé části obr. 1 jsou ve vzestupných diagonálách zleva doprava znázorněna stejná dopravovaná množství Q plynu při zvětšujícím se stlačení , ve vazbě na průměry D oběžných kol 1_ a odpovídajících jednotných hodnot výstupních šířek 1 lopatek 2 a převodových poměrů £. Vzrůstající dopravní množství Q (Qp Q₂, Q^···) plynu při stejných stlačeních # v obdobných vazbách je znázorněno v sestupných diagonálách zleva doprava. Z obr. 1 je i patrné, že velikost stlačení j_e přímo úměrná velikosti výstupních úhlů /5 lopatek g.253 460 vanes 2 and transmission ratios ^, ^, ^, ^. In the right-hand part of Fig. 1, the same transported quantities Q of gas at increasing compression are shown in ascending diagonals from left to right, in relation to impeller diameters D and corresponding uniform values of the output widths 1 of the blades 2 and the transmission ratios. Increasing traffic amount Q (Q ₂ Q P, Q ^ ···) with the same gas in similar compressions # links shown in diagonal descending from left to right. From Fig. 1 it is also seen that the amount of compression j _e is proportional to the output angles / 5 g vanes.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A set of single-wheel radial turbo-compressors for a uniform gas type and uniform intake pressure, consisting of a series of impellers graduated according to their diameter, characterized in that each impeller diameter (D) is assigned only one gear size and thus only one transmission ratio (p) is formed, wherein the impeller blades (2) of one diameter (D) have the same outlet width (1) but different curves with different outlet angles (/ 3) of the blades (2) assembled in in accordance with the required compression (#) into a series of outlet angles (^ »$ 2 '^ 3 **') of the blades (2) embedded in the impellers (1) to form both a series of radial turbochargers of different gas delivery (Q) and the same pressure (x) and, on the other hand, a series of radial turbochargers of the same conveyed quantity (Q) and different compression (5V).