DE585245C - Einrichtung zur Verringerung der Ventilationsverluste bei entleert weiterlaufenden Stroemungsmaschinen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Verringerung der Ventilationsverluste bei entleert weiterlaufenden Strömungsmaschinen In Strömungsmaschinen, z. B. Turbinen, Turbopumpen, Gebläsen und Kompressoren sowie Turbogetrieben mit und ohne Übersetzung treten bei Teilfüllung oder Leerlauf und noch mehr bei Antrieb mit erhöhter Drehzahl oder entgegengesetztem Drehsinn häufig erhebliche Ventilationsströmungen zwischen den Rädern oder zwischen Rädern und Saug- und Druckstutzen auf, die unzulässige Energieverluste und Erwärmung verursachen. -Die Erfindung zielt darauf ab, diese Verluste erheblich zu verringern oder ganz zu beseitigen. Das Ziel wird dadurch erreicht, daß die entstehende; in der Maschine selbst geschlossene Kreislaufströmung der Luft oder eines anderen gasförmigen Mediums an einer oder mehreren Stellen durch bewegliche Drosselkörper an der Vollendung des Kreislaufs gehindert wird. Diese Drosselkörper können beim Entleeren des Kreislaufs von Arbeitsflüssigkeit selbsttätig entstehen oder willkürlich in den Kreislauf bewegt werden.
• Ein Mittel hierzu besteht darin, daß beispielsweise in den Kreislauf eines leer laufenden Turbogetriebes geeignete Ringkörper, Ringschützen, Blenden o. dgl. nach dem Beginn der Ventilationswirkung von Hand, kraftschlüssig oder zwangschlüssig, gegebenenfalls selbsttätig =oder durch Steuermotoren eingeschoben werden; so daß der Ventilationskreislauf dadurch unterbunden wird.
• Eine besonders einfache Lösung entsteht dann, wenn der die Ventilationsströmung hemmende Drosselkörper aus einer Flüssigkeit schwerer als das Fördermedium gebildet wird, die an einer oder mehreren Stellen den Ringlauf des Ventilationsmediums absperrt. Beispielsweise kann bei einer Strömungsmaschine mit vertikaler Achse der unterste Teil der Maschine mit Wasser aufgefüllt werden, um eine dort horizontal verlaufende Ventilationsströmung durch Ausfüllung des sonst dort vorhandenen freien Luftweges auszuschließen.
• Bei Flüssigkeitsturbogetrieben kann der Drosselkörper vorteilhaft durch einen rotierenden Flüssigkeitsring gebildet werden, der in einem der umlaufenden Räder z. B. durch Zentrifugalkraft erzeugt wird und mit diesem relativ ruhend umläuft, ohne mit einem anderen Rad in Berührung zu kommen.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt. Abb. x zeigt einen Achsenschnitt einer. Turbokupplung. Abb. 2 ist eine schematische Darstellung einer Zentrifugalpumpe im Schnitt.
• Die in Abb. i dargestellte Turbokupplung, bestehend aus einem Primärrad = und einem Sekundärrad z, würde in der bisher üblichen Betriebsart z. B. bei Stillstand des Sekundärrades z eine erhebliche Ventilationswirkung ergeben: . Die Luft läuft dann nämlich im Sinne der Pfeile, getrieben von Rad i, durch Rad z in ungehemmtem Kreislauf zurück. Zur Verhütung der hierdurch entstehenden Verluste wird nun gemäß der Erfindung irgendwie im äußeren Teil 3 bis 4 des Getriebes, hier beispielsweise im Primärrad i, ein Wasserabschluß geschaffen, der die gefährliche Ringströmung unterdrückt.
• Die Einrichtung kann vorteilhaft einfach so sein, daß bei Entleerung der Strömungsmaschine ein geeigneter Bruchteil der Flüssigkeit gegebenenfalls selbsttätig zurückbleibt, der für die Drosselung der Ventilationsströmung genügt. So kann bei dem abgebildeten Turbogetriebe die Entleerungsvorrichtung 7 auf einen geeigneten Radius kleiner als der Außenradius gelegt und der äußere Teil des betreffenden Rades nach Art der U-förmigen oder schalenartigen Wasserabschlüsse bekannter Art ausgebildet sein.
• Bei der Entleerung des Getriebes bleibt dann im Abschlußteil 3 bis q. eine bestimmte, die Drosselung der Ventilationsströmung bewirkende Flüssigkeitsmenge selbsttätig zurück, die unter der Zentrifugalkraft einen Ring bildet. Zur Wahrung der Ausbalancierung durch gleich hohe Spiegel können zwischen den Kanälen feine Ausgleichöffnimgen 8 angeordnet sein.
• Umgekehrt kann bei gewöhnlich Luft, Gas oder Dampf fördernden Strömungsmaschinen bei Leerlauf eine bestimmte Menge geeigneter Flüssigkeit als Abschluß in geeignete Hohlräume unter Vermittlung eines Zulauf- und Ablaufventils eingelassen werden, um den Ventilationskreislauf zu unterbrechen.
• An Stelle einer Flüssigkeit kann ferner irgendein anderes Medium als Drosselkörper eingefüllt werden, etwa ein breiartiges Mittelding zwischen flüssigen und festen Körpern oder eine Mischung von kleinen festen Körpern, etwa Stahlkugeln, mit Öl oder Wasser oder eine Mischung von feinen pulverförmigen Körpern o. dgl.
• ' Allgemein kann der Drosselkörper, also auch der Flüssigkeitsring oder sein Ersatz, an einer beliebigen Stelle der Strömungsmaschine willkürlich eingeführt werden, bei Turbogetrieben z. B. in einem Primärrad, Sekundärrad oder stillstehendem Leitrad. Die Entscheidung folgt aus dem einzelnen Falle, je- nachdem z. B. bei Kraftfahrzeugen der Primärteil oder der Sekundärteil länger läuft und daher den Flüssigkeitsring zu bilden vermag.
• Abb. 2 veranschaulicht eine andere Anwendung der Erfindung an einer Zentrifugalpumpe, in der bei Leerlauf auf der Eintrittsseite des Rotors g durch gestrichelte Linien angedeutete Kreisströmungen der Luft häufig entstehen. Durch Verschließen der Kanäle mittels eines Schiebers =o wird der Kreislauf gehemmt. Während des Förderns ist der Schieber in einen Raum ii zurückgezogen.
• Außer durch die dargestellten Ausführungsbeispiele ist die Erfindung ohne prinzipielle Änderung auch auf die allgemeinsten Flüssigkeitsgetriebe nach dem Turbinen- oder dem Kolbenprinzip anwendbar.
• Die Erfindung gewährt erhebliche Vorteile vor der früher empfohlenen Art der Ventilationsverringerung in Strömungsmaschinen, z. B. durch Evakuierung mit Vakuumpumpen, wie bei Dampfturbinen. Jedoch können die bekannten Mittel zur Verringerung der Ventilation, z. B. Evakuieren, mit den in vorliegender Erfindung angegebenen neuen Mitteln vereinigt angewendet werden.
• Um zu vermeiden, daß die Wirkung des Erfindungsgegenstandes durch Verdunsten oder Verspritzen des Wassers in den schalenartigen Wasserabschlüssenbeeinträchtigtwird,kann man zweckmäßig eine Wasserzuführung anordnen, die die Wassermenge regelmäßig ergänzt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: x. Einrichtung zur Verringerung der Ventilationsverluste bei entleert weiterlaufenden Strömungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der entleerten Maschine entstehende Luftkreislaufströmung an einer oder mehreren Stellen durch bewegliche Drosselkörper gehemmt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosselkörper eine bestimmt abgegrenzte Menge Sperrflüssigkeit, gegebenenfalls ein Teil der Betriebsflüssigkeit, dient.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper aus einer halbflüssigen oder plastischen Masse, wie einer Mischung von kleinen festen Körpern (z. B. Kugeln) und Flüssigkeit, besteht. q.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Verblockung oder sonstige geeignete Verbindung der bewegliche Drosselkörper im Zusammenhang mit dem Eintritt der Ventilation selbsttätig in den Kreislauf der Ventilationsströmung geschoben wird. 5. Einrichtungnach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch Ausgleichlöcher (8) zwischen den Schaufelkanälen.