PL109104B1 - Rotor diffusion machine - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirnikowa maszyna dyfuzyjna, której wirnik jest zbudowany zasad¬ niczo z walu i wienca przegrodowego, zawieraja¬ cego piaste, bandaz i przegrody.Znane jest z opisu patentowego szwajcarskiego nr 529 915, ze w celu dostosowania wirnikowej maszyny dyfuzyjnej do róznych warunków robo¬ czych stosuje sie wiele wzajemnie wymienialnych wirników o róznych wielkosciach osiowych po¬ wierzchni przelotowych, przy czym osiaga sie to albo przez stopniowa srednice piasty przy pozo¬ stawieniu jednakowej srednicy bandaza wienca przegrodowego, albo przez stopniowa srednice ban¬ daza przy .pozostawieniu jednakowej srednicy pia¬ sty, podczas gdy przede wszystkim skomplikowane czesci boazne oraz wymiary glównie dla wszyst¬ kich odmian jednej wielkosci maszyn pozostaja jednakowe. Korzysci takiej typizacji sa oczywiste, okazalo sie jednak, ze zamiana samej tylko sred¬ nicy prowadzi do niejednolitej charakterystyki ro¬ boczej.Celem wynalazku jest usuniecie tej niedogod¬ nosci przez skonstruowanie wienca przegrodowego wirnikowej maszyny dyfuzyjnej wedlug jednego, ogólnie obowiazujacego wzorca.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze glówne wymiary wienca przegrodowego pozostaja wzgle¬ dem siebie w bezposrednim stosunku geometrycz¬ nym i w zaleznosci od srednicy wewnetrznej D 10 15 20 30 bandaza, przy czym srednica zewnetrzna d piasty wynosi d = D : (1,5 ... 2) a dlugosc L przegród wynosi L = 1,1 D ± 20°/o.Jezeli wieniec przegrodowy zostanie zwymiaro- wany wedlug tych wzorów, które sa wazne za¬ równo dla najmniejszego, jak i najwiekszego wien¬ ca, to uzyskuje sie parametry optymalnie osiagal¬ ne. Jezeli zmniejszy sie dowolnie lub zwiekszy jedna z tych wielkosci, to na skutek tego charak¬ terystyka mocy maszyny spadnie w obie strony.W przypadku gdy srednica piasty jest za mala, wtórne skutki pirzeplywu strumienia w kierunku promieniowym staja sie zbyt silne, oo moze pro¬ wadzic do przechylania sie czól rozdzielczych. Po¬ nadto w piascie powinno byc dosta/teoznie duzo miejsca dla ulozyskowania wiirriika. Poza tym ze wzgledów wytrzymalosciowych przegrody nie po¬ winny byc zbyt wysokie!.W przypadku abyt duzej srednicy piasty wyko¬ rzystanie wolnego miejsca w 'kierunku promienio¬ wym jest niezadawalajace.Najlepsze wyniki osiaga sie wtedy, kiedy ze¬ wnetrzna srednica piasty wynosi d = D : (1,5 ... 2).W przypadku gdy dlugosc wienca przegrodowego 109 1043 109 104 4 jest zbyt mala pojawiaja sie osiowe nieciaglosci w przebiegu procesu, np. mieszania sde (powietrza i gazu albo nadmierne przechylanie czola rozdziel¬ czego. Aby skorygowac istraty wlotowe powstajace w wiencu przegrodowym ize wzgledu na opóznienie przeplywu fali cisnienia, zwieksza sie predkosc obwodowa, co z kolei zmusza do zastosowania od¬ powiednio zwiekszonej mocy napedowej.W przypadku zbyt duzej dlugosci wienca prze¬ grodowego wystepuja niepotrzebnie straty mate¬ rialowe. Spada równiez sprawnosc sprezania na skutek przyspieszonej wymiany ciepla na przegro¬ dach. Ze wzgledu na wymiane ciepla trzeba wy¬ znaczyc wartosc srednia dla dlugosci zabudowy.Najkorzystniejsze wartosci dlugosci L przegród mieszcza sie w zakresie L = 1,10 ± 20%.Z przedstawionych wyzej rozwazan wynika, ze trzeba utrzymac pewne zasadnicze wymiary wien¬ ca przegrodowego, pozostajace w okreslonym sto¬ sunku wzgledem siebie, a to w tym celu, aby nie odbiec zbytnio od osiagalnego optimum. Jezeli istnieje koniecznosc zmiany jednego wymiaru, to pozostale wymiary trzeba równiez odpowiednio do¬ pasowac do tego wymiaru.Inaczej problem ten ksztaltuje sie w odniesieniu do ilosci przegród. Bez wzgledu na to czy chodzi o mala, czy duza maszyne, korzystna licbza prze¬ gród pozostaje ta sama. Dla wszystkich maszyn wynsi ona od^28 do 38. Przy tej liczbie przegród osiaga sie optimum.Gdy liczba przegród jest zbyt mala wystepuja z jednej strony zbyt wysokie straty, pojawiajace sie podczas zamykania i otwierania komór mie- dzyprzegrodowych, a z drugiej strony przez wy¬ równywanie tisnienia w kierunku poprzecznym.W tym ostatnim przypadku na skutek zawirowan i zaklócenia w .przebiegu procesu nastepuja straty cennej energii.Przy zbyt duzej liczbie komór miedzyprzegro- dowych tarcie powietrza o przegrody jest zbyt duze, a ponadto przejmuja one za duzo ciepla, a przy tym wolne powierzchnie przenikania lub inaczej okreslajac czynne pojemnosci komór mie- dzyprzegrodowych, staja sie zbyt male. Zwieksze¬ nie ilosci przegród oznacza równiez zwiekszenie ciezaru wirnika.Wirnikowe maszyny dyfuzyjne, wyposazone w wience przegrodowe wedlug wynalazku, dosko¬ nale nadaja sie do typizacji, która korzystnie prze¬ prowadza sie przez stopniowanie wewnetrznych srednic bandaza wienca przegrodowego wedlug szeregu. Maszyny takiego typoszeregu maja po¬ dobne charakterystyki wykresine. Celowe jest ta¬ kie dobranie stopni, zwanych takze skokami typu, aby charakterystyki wykreslne sasiednich maszyn pokrywaly jeszcze uzyteczny zakres roboczy. Im wiekszy dobralo sie skok typu, tym gorszych wy¬ ników nalezy oczekiwac na brzegach zakresu ro¬ boczego. Przy doborze typoszeregu nalezy wiec pójsc na kompromis pomiedzy zbyt duza liczba typów, a zbyt szeroka charakterystyka wykreslna dajaca zbyt slabe wyniki na brzegach.Aby równiez i w skrajnym przypadku umozliwic 5 dobranie odpowiedniej wirnikowej, maszyny dyfu¬ zyjnej z istniejacego typoszeregu, jest konieczne dostosowanie skoku typu do zlego nieelastycznego silnika, który wspóldziala z warnikiem maszyna dyfuzyjna dla otrzymania mozliwie dokladnie opty- 10 malnej wielkosci wirnikowej maszyny dyfuzyjnej.Wymaganie to odpowiada znormalizowanemu sze¬ regowi liczbowemu R40, wedlug DIN 323.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku schematycznym, na 15 którym fig. 1 przedstawia wirnikowa maszyne dy- 9 fuzyjna w przekroju osiowym, a fig. 2 — wieniec przegrodowy w przekroju wzdluz linii II—II we¬ dlug fig. 1.Wirnikowa maszyna dyfuzyjna wedlug fig. 1 za- 20 wiera obudowe 1 komory gazowej, obudowe 2 ko¬ mory powietrznej, wal 3 i wieniec przegrodowy 4.Wieniec ten jest zaopatrzony w piaste 5 o sred¬ nicy zewnetrznej d, bandaz 6 o srednicy we¬ wnetrznej D oraz trzydziesci przegród 7, których 25 uklad jest przedstawiony na fig. 2.Glówne wymiary wienca przegrodowego 4 pozo¬ staja wzgledem siebie w bezposredniim stosunku geometrycznym i w zaleznosci od srednicy we¬ wnetrznej D bandaza 6, przy czym srednica ze- 30 wnetrzna d piasty 5 powinna wynosic d= D tl£...2) a dlugosc L przegród 7 L = 1,1 D ± 20Vo.Zastrzezenia patentowe^ 40 1. Wirnikowa maszyna dyfuzyjna, której wirnik jest zbudowany zasadniczo z walu i wienca prze¬ grodowego, zawierajacego piaste, bandaz i prze¬ grody, znamienna tym, ze glówne wymiary wienca przegrodowego (4) pozostaja wzgledem siebie 45 w bezposrednim stosunku geometrycznym i w za¬ leznosci od srednicy wewnetrznej D bandaza (6), przy czym srednica zewnetrzna d piasty 5 wy¬ nosi w d 5 (1,5... 2) a dlugosc L przegrody (7) wynosi w L = 1,1 D ± 20«/o. 2. Wirnikowa maszyna wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze ilosc przegród (7) wienca (4) wynosi co najmniej 28 a co najwyzej 38.109 104 \— u ] r i /- Ullllll\lllll,lUiL, W Ulrlllllf/flllfllllC 5 6 I—u FIG.1 B 3 2 FIG. 2 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe^ 40 1. Wirnikowa maszyna dyfuzyjna, której wirnik jest zbudowany zasadniczo z walu i wienca prze¬ grodowego, zawierajacego piaste, bandaz i prze¬ grody, znamienna tym, ze glówne wymiary wienca przegrodowego (4) pozostaja wzgledem siebie 45 w bezposrednim stosunku geometrycznym i w za¬ leznosci od srednicy wewnetrznej D bandaza (6), przy czym srednica zewnetrzna d piasty 5 wy¬ nosi w d 5 (1,5... 2) a dlugosc L przegrody (7) wynosi w L = 1,1 D ± 20«/o. 2. Wirnikowa maszyna wedlug zastrz. 1, znamien¬ na tym, ze ilosc przegród (7) wienca (4) wynosi co najmniej 28 a co najwyzej 38.109 104 \— u ] r i /- Ullllll\lllll,lUiL, W Ulrlllllf/flllfllllC 5 6 I—u FIG.1 B 3 2 FIG.

2 PL