DE69106179T2

DE69106179T2 - Diagonal-Verdichter.

Info

Publication number: DE69106179T2
Application number: DE69106179T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Kobayashi; Haruo Miura; Hideo Nishida; Takeo Takagi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1991-03-13
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2011-03-14
Also published as: JPH07103874B2; EP0446900B1; DE69106179D1; EP0446900A1; JPH03264796A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Diagonalverdichter mit einem Diagonallaufrad, bei dem der Strömungsweg in der Meridionalebene des Laufrads bezüglich einer Radialrichtung geneigt ist und zwei Diffusorscheiben, die so stromabwärts des Diagonallaufrads vorgesehen sind, daß der Einlaßabschnitt des Strömungsweges durch die Diffusorscheiben zu dem Auslaßströmungsweg des Diagonallaufrades im wesentlichen ausgerichtet ist und der Auslaßabschnitt des Strömungsweges durch die Diffusorscheiben in eine Radialrichtung gerichtet ist, und Leitschaufeln, die an einer der Diffusorscheiben in Umfangsrichtung um die Drehachse des Laufrades in einer kreisförmigen Reihe angeordnet sind.
In der JP-Y-56 38 240 ist ein Diagonalverdichter mit Leitschaufeln beschrieben, die auf der Nabenscheibe angeordnet sind.
In Proceedings of the Sixth Turbomachinery Symposium, S. 61 bis 62 (Oktober 1977) ist ein herkömmlicher Diagonalverdichter mit einem Schräg- oder Diagonaldiffusor (bei dem eine Ausströmrichtung zu der Radialrichtung geneigt ist) geoffenbart, der nicht mit Leitschaufeln im Strömungsweg versehen ist. Außerdem ist aus dem Journal of Japan Society of Mechanical Engineering, S. 16 bis 20 (März 1987) bekannt, daß ein Diffusor ohne Leitschaufeln in der Radialrichtung bereitgestellt wird.
Die GB 693 727 offenbart einen Diagonalverdichter mit Leitschaufeln, die an der Nabe und an der Abdeckung befestigt sind, wobei der Innendurchmesser der Leitschaufeln größer als der Außendurchmesser des Laufrads ist.
Wenn die in der folgenden Gleichung durch ns ausgedrückte spezifische Geschwindigkeit hoch ist, wird das Verhältnis Einlaßkopfkreisdurchmesser zu Auslaßkopfkreisdurchmesser des Laufrades insgesamt größer, so daß die Leistung des Laufrads gering wird, was darauf zurückzuführen ist, daß die Krümmung des Meridionalströmungsweges bei einem Zentrifugallaufrad zunimmt. Aufgrund der zunehmenden Krümmung wird im Laufrad eine Sekundärströmung wahrnehmbar, so daß die Strömung an dem Auslaß des Laufrades zur Nabenseite abgelenkt wird, wodurch die Leistung des Diffusors reduziert wird.
ns = N Q/Had0,75,
wobei N der Drehzahl (Upm), Q der Volumenstrom (m³/min) und Had der adiabatischen Druckhöhe (m) entspricht.
Um dieses Problem zu vermeiden, wird im allgemeinen ein Diagonallaufrad verwendet, bei dem der Auslaß des Laufrades aus der Radialrichtung geneigt ist. Bei dem Diagonallaufrad wird die Krümmung eines Strömungsweges in einer Meridionalebene (d.h. ein Querschnitt einschließlich der Wellenmitte) (im folgenden einfach als Meridionalströmungsweg bezeichnet) verringert, so daß die Strömung am Auslaß des Laufrades, d.h. am Einlaß des Diffusors, in der Richtung der Breite im wesentlichen gleichförmig gehalten werden kann. Es ist somit möglich, die Erzeugung der zu der Nabe abgelenkten Strömung zu verhindern. Wenn jedoch der eine tangentiale Komponente enthaltende Strom in den Diagonaldiffusor eintritt, wird der Strom aufgrund der zum Stömungsweg senkrechten Krümmung zu der Abdeckseite vom Zwischenabschnitt zum Auslaßabschnitt des Diffusors abgelenkt. Im Extremfall wird an der Nabenseite eine Rückströmung erzeugt, wodurch der Druckverlust im Diffusor stark ansteigt. Darüber hinaus hat ein Diagonalverdichter mit einem Diagonaldiffusor ohne Leitschaufeln eine größere Länge in der Axialrichtung. Der Verdichter ist daher groß, und der Reibungsverlust im Strömungsweg ist hoch.
Da die Länge der Welle vergrößert wird, muß die kritische Drehzahl des Rotors reduziert werden.
Um diese Probleme zu lösen, sind auf der Nabenseite des Diffusors Leitschaufeln mit jeweils einer Höhe von 10 bis 50% der Breite des Meridionalströmungsweges vorgesehen. Das Ziel ist damit jedoch nicht vollständig erreicht. Es gibt immer noch ungelöste Probleme wie die Zunahme des Reibungsverlustes und die Reduzierung der kritischen Drehzahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Diagonalverdichter bereitzustellen, der eine geringe Größe hat und eine hohe Leistung gewährleistet.
Ausgehend von dem Diagonalverdichter der gattungsgemäßen Art wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen des Diagonalverdichters sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 enthalten.
Mit solchen Anordnungen sind die folgenden Vorteile gewährleistet:
Da die Leitschaufeln, deren Höhe kleiner als die Breite des Strömungsweges ist, an dem gekrümmten Abschnitt auf der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe an der Deckseite vorgesehen sind, die in der Radialrichtung in der Nähe des Auslasses des Diagonallaufrades gekrümmt ist, und der Einlaß- und Auslaßwinkel am Arbeitspunkt dem durchschnittlichen Strömungswinkel des Laufradauslasses entsprechen, wird die Strömung des Diagonallaufradauslasses an der Deckseite praktisch stoßfrei in die Leitschaufeln eingeführt. Da das in die Leitschaufeln eingeführte Fluid zwangsweise geführt wird, strömt das Fluid ohne Abtrennung von der Wandfläche der Deckseite und erreicht den Auslaßabschnitt der Leitschaufel. Da der Schaufelwinkel dem durschnittlichen Strömungswinkel am Arbeitspunkt an dem Leitschaufelauslaß entspricht, d.h. an dem Ende des gekrümmten Abschnitts, entspricht der Strömungswinkel des von der Leitschaufel geleiteten Fluids dem Strömungswinkel des Fluids an dem Abschnitt, an dem keine Leitschaufeln vorgesehen sind. Da außerdem an dem Ende des gekrümmten Abschnitts die Krümmung des Strömungsweges in der Meridionalebene klein ist, bleibt auch die Meridionalströmungsgeschwindigkeit in der Richtung der Breite im wesentlichen gleichförmig. Die Strömung kann also in der Richtung der Breite gleichförmig gehalten werden.
Da außerdem die Leitschaufeln, deren Höhe kleiner als die Breite des Strömungsweges ist, an der Fläche des Strömungsweges der Diffusorscheibe an der Deckseite vorgesehen sind, die unmittelbar nach dem Laufradauslaß in Radialrichtung gebogen ist, und der Schaufeleinlaß- und -auslaßwinkel dem durchschnittlichen Strömungswinkel des Laufradauslasses am Arbeitspunkt entsprechen, wird die Strömung des Diagonallaufradauslasses an der Deckseite praktisch stoßfrei in die Leitschaufeln eingeführt. Da das in die Leitschaufeln eingeführte Fluid zwangsweise von den Leitschaufeln geführt wird, strömt das Fluid dann ohne Abtrennung von der Wandfläche der Deckseite und erreicht den Auslaßabschnitt der Leitschaufeln. Da der Schaufelwinkel am Außlaßabschnitt der Leitschaufeln dem durchschnittlichen Strömungswinkel des Arbeitspunktes entspricht, entspricht der Strömungswinkel des von den Leitschaufeln geleiteten Fluids dem Strömungswinkel des Fluids an dem Abschnitt, an dem keine Leitschaufeln vorgesehen sind. Außerdem ist an dem Auslaß der Leitschaufeln die Krümmung des Strömungsweges in der Meridionalebene klein, so daß auch die Strömungsgeschwindigkeit in der Meridionalebene in der Richtung der Breite im wesentlichen gleichförmig bleibt. Die Strömung kann also in Richtung der Breite gleichförmig gehalten werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine Geschwindigkeitsverteilung in der Meridionalebene in Richtung der Breite an dem Ende eines gekrümmten Abschnitts des in Fig. 1 dargestellten Diffusors zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das das adiabatische Wirkungsgradverhältnis des Diagonalverdichters gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform und eines konventionellen Diagonalverdichters vergleicht;
Fig. 5 ist eine Montagedarstellung des in Fig. 1 gezeigten Verdichters;
Fig. 6 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII- VIII von Fig. 7; und
Fig. 9 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 1 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die einen Diagonalverdichter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei der ein Diagonallaufrad 1 mit einer geringen Krümmung in einem Meridionalströmungsweg mittels einer Mutter 3 an einer Welle 2 befestigt ist. Zwei Diffusorscheiben 4 und 5 mit jeweils einer Krümmung in der Nähe eines Auslasses des Laufrades 1 sind außerhalb des Laufrades 1 angeordnet. Die Diffusorscheiben 4 und 5 des Auslasses bilden einen Diffusor 6, welcher eine Krümmung in der Nähe des Laufrades 1 hat. Eine der Diffusorscheiben 4 ist an einer sogenannten Deckseite angeordnet, während die andere der Diffusorscheiben 5 an einer Nabenseite angeordnet ist. Leitschaufeln 7 sind in einer kreisförmigen Reihe an dem gekrümmten Abschnitt der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe 4 angeordnet. Die Leitschaufeln 7 sind teilweise in Richtung der Breite des Strömungsweges angeordnet, und ihre Höhe beträgt vorzugsweise 20 bis 50% der Breite des Strömungsweges. Außerdem entsprechen ein Schaufeleinlaßwinkel α&sub1; und ein Schaufelauslaßwinkel α&sub2; einem durchschnittlichen Strömungswinkel des Auslasses des Diagonallaufrades 1 an einem Arbeitspunkt (d.h. einem durchschnittlichen Wert eines Winkels, der durch eine absolute Fluidgeschwindigkeit des Laufradauslasses am Arbeitspunktpunkt des Durchsatzes bezogen auf eine Tangentialrichtung (Umfangsrichtung) definiert ist). Der Grund dafür, daß die Höhe der Leitschaufeln in dem Bereich von 20 bis 50% liegt, besteht darin, daß die an dem gekrümmten Abschnitt eine Rückströmung verhindernde Wirkung an dem gekrümmten Abschnitt unter 20% wegfallen würde, und der Einfalls- (oder Stoß-)verlust außerhalb des Arbeitspunktes des Durchsatzes (d.h. ein aufgrund des Unterschiedes zwischen dem Strömungswinkel und dem Schaufelwinkel erzeugter Verlust) wird erhöht, so daß die Leistung des Verdichters über 50% (z.B. 100%) reduziert wird.
Ein minimaler Einlaßradius ra der Leitschaufeln 7 ist größer als ein maximaler Auslaßradius rb des Laufrades 1.
Radial außerhalb der Diffusorscheiben 4 und 5 ist ein Gehäuse 8 vorgesehen, um einen Auslaßströmungsweg 9 zu bilden. An einer Gasansaugseite der Diffusorscheibe 4 ist eine Ansaugleitung 10 befestigt.
Es wird nun die Funktion des Diagonalverdichters der oben beschriebenen Anordnung zur Gasverdichtung erläutert.
Das durch die Ansaugleitung 10 in das Laufrad 1 angesaugte Gas wird von dem Laufrad 1 in den Diffusor 6 gefördert. Die Gasströmung wird in dem Diffusor 6 verzögert und in das Gehäuse 8 eingeführt. Da die Krümmung des Meridionalströmungsweges des Diagonallaufrades 1 gering ist, wird die Strömung an dem Auslaß des Laufrades 1 in Richtung der Breite insgesamt gleichförmig. Somit entspricht der Strömungswinkel des Fluids an der Seite der Diffusorscheibe 4 an dem Auslaß des Laufrades 1 im wesentlichen dem durchschnittlichen Strömungswinkel in Richtung der Breite, so daß das Fluid auf der Seite der Diffusorscheibe 4 praktisch stoßfrei in die Leitschaufeln 7 eingeführt wird. Da das eingeführte Fluid zwangsweise von den Leitschaufeln 7 geführt wird, kann das Fluid ohne Abtrennung von der Wandfläche der Diffusorscheibe 4 strömen und den Auslaßabschnitt der Leitschaufeln 7 erreichen. Da die Krümmung des Strömungsweges in der Meridionalebene an dem Auslaßabschnitt der Leitschaufeln 7, d.h. an dem Endabschnitt der Krümmung, klein ist, wird die Strömung zwangsweise von den Leitschaufeln 7 (deren Höhe 40% des Diffusors 6 beträgt) geführt und wird in Richtung der Breite gleichförmig, wie in Fig. 3 gezeigt.
Fig. 4 zeigt den spezifischen Vorteil gemäß dieser Ausführungsform und das adiabatische Wirkungsgradverhältnis zwischen einem konventionellen Diagonalverdichter, welcher den radial gekrümmten Diffusor ohne Schaufeln verwendet, und dem Verdichter gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Kurve F zeigt das adiabatische Wirkungsgradverhältnis für jeden Ansaugdurchsatz des konventionellen Diagonalverdichters, und Kurve E zeigt das adiabatische Wirkungsgradverhältnis für jeden Ansaugdurchsatz des Diagonalverdichters gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Bezugswert wird definiert, indem 1,0 als Maximalwert des adiabatischen Wirkungsgrads des Diagonalverdichters gemäß der vorliegenen Ausführungsform betrachtet wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist es möglich, das adiabatische Wirkungsgradverhältnis verglichen mit dem konventionellen Diagonalverdichter mit dem Diffusor ohne Schaufeln beträchtlich zu verbessern.
Da es, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich ist, die Abtrennung der Strömung an dem gekrümmten Abschnitt des Diffusors zu verhindern, ist es möglich, den Verlust an dem gekrümmten Abschnitt beträchtlich zu reduzieren und die Strömung in Richtung der Breite an dem Auslaßabschnitt der Leitschaufeln gleichförmig zu gestalten, wodurch die Leistung des Diffusors nach dem Auslaßabschnitt der Leitschaufeln beträchtlich gesteigert wird. Da ferner der Strömungsweg des Diffusors in der Meridionalebene in Radialrichtung gekrümmt ist, kann die Länge des Strömungsweges verglichen mit der des konventionellen Diagonaldiffusors reduziert werden, und der Reibungsverlust kann ebenfalls verringert werden. Als Folge kann die Leistung des Diagonalverdichters verglichen mit dem konventionellen Verdichter stark gesteigert werden. Darüber hinaus kann die kritische Drehzahl des Rotors erhöht werden, da die Welle des Verdichters verkürzt werden kann.
Fig. 5 ist eine Darstellung der Montage des Verdichters der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Zunächst wird das Diagonallaufrad 1 mit der Welle 2 angebracht, indem das Laufrad in Axialrichtung bewegt wird, wie durch den Pfeil A gezeigt. Anschließend wird das Laufrad 1 mittels der Mutter 3 an der Welle 2 befestigt. Das Gehäuse 8, das einstückig mit der Diffusorscheibe 4 ausgebildet ist, an welcher die Leitschaufeln 7 angebracht sind, wird in Axialrichtung bewegt, wie durch den Pfeil B gezeigt, und in einen Paßabschnitt 12 der Diffusorscheibe 5 eingefügt, welche durch Lager mit der Welle 2 gekoppelt worden ist. Da der minimale Einlaßdurchmesser der Leitschaufeln 7 größer als der maximale Auslaßdurchmesser des Laufrades 1 ist, ist es bei dieser Ausführungsform auch vorteilhafterweise einfach, den Verdichter zu montieren.
Fig. 6 ist eine Längsansicht, die eine andere Ausführungsform zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Diffusor 6 ebenso wie in Fig. 1 aus zwei Diffusorscheiben 4 und 5, welche jeweils in der Meridionalebene eine Krümmung haben, und Leitschaufeln 7 zusammengesetzt, die in einer kreisförmigen Reihe an dem gekrümmten Abschnitt an der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe 4 angeordnet sind. Der Einlaßwinkel und der Auslaßwinkel der Leitschaufeln 7 entsprechen im wesentlichen einem durchschnittlichen Strömungswinkel des Laufradauslasses an dem Arbeitspunkt. Aus dem gleichen Grund wie in Fig. 1 beträgt die Höhe der Leitschaufeln 7 ebenfalls 20 bis 50% der Breite des Strömungsweges. Der Einlaßradius ra der Leitschaufeln 7 ist dann größer als der maximale Auslaßradius rb des Laufrades 1 und wird konstant gehalten.
Ebenso wie in Fig. 1 wird bei diesem Diagonalverdichter das Fluid auf der Seite der Diffusorscheibe 4 an dem Auslaß des Diagonallaufrades 1 von den Leitschaufeln ohne Abtrennung von der Wandfläche geführt und erreicht den Auslaß des gekrümmten Abschnitts. Die Strömung wird in Richtung der Breite an dem Auslaß des gekrümmten Abschnitts im wesentlichen konstant gehalten. Somit wird die Leistung des Diffusors 6 ebenso wie in Fig. 1 stark erhöht. Da der Strömungsweg in der Meridionalebene in der Radialrichtung gekrümmt ist, wird die axiale Länge des Verdichters außerdem verkürzt. Daher ist es auch bei dieser Ausführungsform möglich, den Diagonalverdichter klein zu gestalten, und es ist auch möglich, die kritische Drehzahl des Rotors zu erhöhen.
Da der Einlaßradius der Leitschaufeln 7 größer als der maximale Auslaßradius des Laufrades 1 ist und konstant gehalten wird, ist es außerdem möglich, die Montage des Verdichters zu vereinfachen, und die Herstellung des Diffusors ist einfacher als im Falle von Fig. 1.
Fig. 7 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die noch eine andere Ausführungsform zeigt. Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7. Bei dieser Ausführungsform ist der Diffusor 6 ebenso wie in Fig. 1 aus zwei Diffusorscheiben 4 und 5, welche in der Meridionalebene eine Krümmung haben, und Leitschaufeln 11 zusammengesetzt, die in einer kreisförmigen Reihe an der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe 4 angeordnet sind. Die Leitschaufeln 11 sind nicht nur an einem gekrümmten Abschnitt der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe 4, sondern auch an einem parallelen Abschnitt stromabwärts von dem gekrümmten Abschnitt vorgesehen. Der Einlaß und Auslaßwinkel entsprechen im wesentlichen dem durchschnittlichen Strömungswinkel des Laufradauslasses am Arbeitspunkt. Aus dem gleichen Grund wie in Fig. 1 beträgt die Höhe der Leitschaufeln 11 ebenfalls 20 bis 50% der Breite des Strömungsweges. Der Einlaßradius ra der Leitschaufeln 11 ist größer als der maximale Auslaßradius rb des Laufrades 1 und wird konstant gehalten.
Ebenso wie in Fig. 1 wird bei diesem Diagonalverdichter das Fluid auf der Seite der Diffusorscheibe 4 an dem Auslaß des Diagonallaufrades 1 von den Leitschaufeln 11 ohne Abtrennung von der Strömungswegfläche geführt und erreicht den Auslaß des gekrümmten Abschnitts. An dem Auslaß des gekrümmten Abschnitts wird die Strömung in Richtung der Breite im wesentlichen gleichförmig gestaltet. Für den Fall, daß an dem parallelen Abschnitt stromabwärts des gekrümmten Abschnitts keine Leitschaufeln 11 vorgesehen sind, ist es jedoch möglich, daß die Verformung der Einlaßströmung in Richtung der Stromabseite erhöht wird. Da die Leitschaufeln 11 so vorgesehen sind, daß sie sich zum parallelen Abschnitt erstrecken, um so die Strömung entlang des parallelen Abschnitts gleichförmig zu halten, ist es auch möglich, die Diffusorleistung, d.h. die Leistung des Diagonalverdichters verglichen mit dem in Fig. 1 gezeigten Fall, zu erhöhen.
Da weiterhin der meridionale Strömungsweg des Diffusors 6 in Radialrichtung gekrümmt ist, kann die axiale Länge des Verdichters reduziert werden. Es ist daher möglich, den Diagonalverdichter klein zu gestalten und auch bei dieser Ausführungsform die kritische Drehzahl des Rotors zu erhöhen.
Da außerdem ebenso wie in Fig. 6 der Einlaßradius der Leitschaufeln 11 größer als der maximale Auslaßradius des Laufrades 1 ist, ist es möglich, die Montage des Verdichters gemäß dieser Ausführungsform zu vereinfachen, und es ist möglich, die Herstellung des Diffusors verglichen mit dem Fall von Fig. 1 zu erleichtern.
Fig. 9 ist eine Ansicht im Längsschnitt gemäß noch einer anderen Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist der Diffusor 6 aus einer Diffusorscheibe 5, welche in der Meridionalebene eine Krümmung hat, einer Diffusorscheibe 4, die in der Radialrichtung unmittelbar nach ihrem Einlaß gekrümmt ist, und Leitschaufeln 11 zusammengesetzt, die in einer kreisförmigen Reihe an der Strömungswegfläche der Diffusorscheibe 4 angeordnet sind. Die Leitschaufeln 11 sind an einem Abschnitt zwischen dem Einlaß und Auslaß des Diffusors 6 angeordnet. Der Einlaß- und Auslaßwinkel entsprechen im wesentlichen dem durchschnittlichen Strömungswinkel des Laufradauslasses am Arbeitspunkt. Aus dem gleichen Grund wie in Fig. 1 liegt die Höhe der Leitschaufeln 11 ebenfalls im Bereich von 20 bis 50% der Breite des Strömungsweges. Der Einlaßradius ra der Leitschaufeln 11 ist größer als der maximale Auslaßradius rb des Laufrades 1 und wird in Richtung der Breite konstant gehalten.
Da das Fluid auf der Seite der Diffusorscheibe 4 an dem Auslaß des Diagonallaufrades 1 von den Leitschaufeln 11 ohne Abtrennung von den Strömungswegflächen geführt wird, wird bei diesem Diagonalverdichter ebenso wie in Fig. 1 die Strömung in dem Diffusor in Richtung der Breite im wesentlichen konstant gehalten. Somit wird die Leistung des Diffusors 6 beträchtlich verbessert. Da der Strömungsweg des Diffusors 6 in der Meridionalebene unmittelbar nach dem Einlaß in der Radialrichtung gekrümmt ist, ist die axiale Länge des Verdichters kürzer als die in Fig. 1 gezeigte. Es ist also möglich, den Diagonalverdichter kleiner zu gestalten und bei dieser Ausführungsform die kritische Drehzahl des Rotors zu erhöhen.
Da der Einlaßradius der Leitschaufeln 11 außerdem größer als der maximale Auslaßradius des Laufrades 1 ist und konstant gehalten wird, ist es möglich, die Montage des Verdichters zu erleichtern und die Herstellung des Diffusors verglichen mit dem Fall von Fig. 1 zu vereinfachen.

Claims

1. Diagonalverdichter mit

- einem Diagonallaufrad (1), bei dem der Strömungsweg in der Meridionalebene des Laufrads (1) bezüglich einer Radialrichtung geneigt ist und

- zwei Diffusorscheiben (4, 5), die so stromabwärts des Diagonallaufrads (1) vorgesehen sind, daß der Einlaßabschnitt des Strömungsweges durch die Diffusorscheiben (4, 5) zu dem Auslaßströmungsweg des Diagonallaufrades (1) im wesentlichen ausgerichtet ist und der Auslaßabschnitt des Strömungsweges durch die Diffusorscheiben (4, 5) in eine Radialrichtung gerichtet ist, und

- Leitschaufeln (7), die an einer der Diffusorscheiben (4) in Umfangsrichtung um die Drehachse des Laufrades in einer kreisförmigen Reihe angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Diffusorströmungsweg in einer Meridionalebene in der Nähe des Auslasses des Diagonallaufrads (1) gekrümmt ist und

- die Leitschaufeln (7) so an der Diffusorscheibe (4) an der Deckseite angeordnet sind, daß der minimale Einlaßradius (ra) der Leitschaufeln (7) in Radialrichtung des Laufrads (1)

gesehen größer ist als der maximale Radius (rb) des Diagonallaufrads (1),

- wobei die Höhe der Leitschaufeln (7) in Axialrichtung des Laufrads (1) geringer ist als der Abstand zwischen den Diffusorscheiben (4, 5).

2. Diagonalverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitschaufeln (7) zu dem Auslaßabschnitt des Strömungsweges durch die Diffusorscheiben (4, 5) erstrecken.

3. Verdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßwinkel (α&sub1;) der Leitschaufeln (7, 11) bezüglich einer Tangente eines Kreises, der die jeweiligen stromaufwärtigen Enden der Leit-schaufeln (7, 11) verbindet, und der Auslaßwinkel (α&sub2;) der Leitschaufeln (7, 11) bezüglich einer Tangente eines Kreises, der die jeweiligen stromabwärtigen Enden der Leitschaufeln (7, 11) verbindet, im wesentlichen gleich sind.

4. Verdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Leitschaufeln (7, 11) in Axialrichtung des Laufrades (1) zwischen 20 bis 50 % der Breite des Strömungsweges beträgt.