DE4106614A1

DE4106614A1 - Characteristic diagram stabilisation device for radial compressor - has circulation chamber of porous flow-permeable material

Info

Publication number: DE4106614A1
Application number: DE4106614A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Hauck
Original assignee: Kuehnle Kopp and Kausch AG
Current assignee: Howden Turbo GmbH
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1991-03-01
Publication date: 1992-09-03

Abstract

The device is for a radial compressor, which has an intake section, a rotor, and an outlet section. It has a circulation chamber (31), extending from the intake area to a side wall, and which is in contact with the main flow. The circulation chamber is filled or formed by a material which contains a large number of hollow spaces, and is permeable to the flow medium. The material may be wool-like, of a fibre-type. It may be mixed or stacked, and may be moulded into a compact body for insertion into the compressor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kennlinienstabilisierung für Radialverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for stabilizing the characteristic for radial compressors according to the preamble of claim 1.

Beim Einsatz heute üblicher Verdichter kommt man mit der Motorbetriebslinie der Pumpgrenze recht nah und bewegt sich in dem der Pumpgrenze teilweise vorgelagerten Geräuschgebiet. Um solche Motoren besser bedienen zu können, sind Verdichter mit einer breiten Charakteristik erforderlich, die ein breites Kennfeld und breite Wirkungsgradmuscheln besitzen. Dazu bietet sich der Einsatz von kennfeldstabilisierenden Maßnahmen (KSM) an, die im Eintrittsbereich des Verdichters arbeiten.When using conventional compressors today, the engine operating line is used quite close to the surge line and partly moves in the surge line upstream noise area. In order to be able to operate such motors better, compressors with a broad characteristic that require a wide range are required Have map and wide efficiency shells. This is what the Use of map stabilizing measures (KSM), which in the Work the inlet area of the compressor.

Solche kennfeldstabilisierenden Maßnahmen arbeiten meist mit Zirkulationskammern, die den Eingang des Verdichters mit einem Bereich über dem Laufrad verbinden. Bei Erreichen der Stopfgrenze oder der Pumpgrenze treten Strömungen durch die Zirkulationskammer auf, die ein breiteres Kennfeld und breite Wirkungsgradmuscheln bilden. Zwischen den beiden Grenzbereichen ist die Funktion der Kennlinienstabilisierung mehr oder weniger außer Betrieb. Bei idealer Anströmung und Abstimmung ist sie ohne Wirkung.Such map-stabilizing measures usually work with circulation chambers, the inlet of the compressor with an area above the impeller connect. When the tamping limit or the surge limit is reached Currents through the circulation chamber, which have a wider map and form broad efficiency shells. Is between the two border areas the function of the characteristic stabilization more or less out of order. At ideal flow and coordination, it has no effect.

Eine abstimmbare Kennfeldstabilisierung für Radialverdichtung ist in einer früheren Patentanmeldung der Anmelderin offenbart. In dieser Druckschrift wird die Zirkulationskammer durch einen Konturring gebildet, der im Abstand gegenüber der Gehäuseaußenwand gehalten wird. Eine Abstimmung des Verdichters wird dadurch erreicht, daß der Einlaufring im Durchmesser variiert wird und sich so der Zustand im Zirkulationsraum enger an den Strömungszustand vor dem Laufrad anpaßt. Weitere Varianten kennfeldstabilisierender Maßnahmen können durch zusätzliche Konturnuten erreicht werden.A map characteristic stabilization for radial compression is in one the applicant's earlier patent application. In this publication the circulation chamber is formed by a contour ring that is at a distance is held against the outer wall of the housing. A vote by Compressor is achieved in that the inlet ring varies in diameter the state in the circulation space becomes closer to the state of flow adapts in front of the impeller. Other variants of map stabilizing Measures can be achieved through additional contour grooves.

Nachteil bei einer derartigen Konstruktion ist, daß Störungen der Hauptströmung nur an bestimmten Stellen an der Laufrad-Außenkontur abgebaut werden können. Dies ermöglicht die Anordnung vom Einlaufring und Konturring mit den entstehenden Bereichen Einlaufnut, Konturnut und Zirkulationsraum. Durch Berechnung und Versuche werden die Stellen ermittelt, die bei kritischen Betriebspunkten die größten Störungen der Hauptströmung abbauen können. Andere Zonen in der Hauptströmung bleiben unberücksichtigt und die Störungen bestehen. Um solche Zonen durch Nuten oder/und Bohrungen zu berücksichtigen, wäre der konstruktive Aufwand zu groß und zu teuer.The disadvantage of such a construction is that interference with the Main flow only at certain points on the outer contour of the impeller can be broken down. This enables the arrangement of the inlet ring and Contour ring with the resulting areas inlet groove, contour groove and Circulation space. The positions are determined by calculation and tests which reduce the major disturbances of the main flow at critical operating points can. Other zones in the main flow are ignored and the interference persists. To such zones through grooves and / or holes to consider, the design effort would be too great and too expensive.

Ein weiterer Nachteil sind die zum Halten des Konturrings erforderlichen Stege, die im Zirkulationsraum angeordnet sind. Dies kann zu Schwingungen, Wirbel, Geräuschentwicklungen und einer Herabsetzung des Wirkungsgrades führen. Man kann diese störenden Eigenschaften dadurch verringern, daß man in den Zirkulationsraum Stege einbaut, deren Ecken abgerundet sind. Außerdem verringern die Stege die unerwünschte Effekte nur, können sie aber nicht ganz beseitigen.Another disadvantage is the webs required to hold the contour ring, which are arranged in the circulation space. This can cause vibrations, eddies, Noise and a reduction in efficiency. Man can reduce these disruptive properties by Circulation space built in webs, the corners of which are rounded. Furthermore the bridges only reduce the undesirable effects, but they cannot completely remove.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wirtschaftlich günstige Kennfeldstabilisierung zu schaffen, bei der Störungen der Hauptströmung lokal abgebaut und die oben angesprochenen Probleme vermieden werden.The object of the invention is an economically advantageous map stabilization to create locally degraded disruptions in the main flow and the above problems mentioned are avoided.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Zirkulationsraum im wesentlichen durch einen Körper ersetzt wird, der eine Vielzahl von Hohlräumen enthält. Es kann sich dabei z. B. um einen Einsatz handeln, der aus porösem Material hergestellt ist oder z. B. um ein Gitter, das mit Stahlwolle oder Glaswolle gefüllt ist. Eine solche Vorrichtung ermöglicht einen lokalen Austausch von Energiezuständen zwischen dem genannten Körper und den Laufradkanälen bei Störungen (Pumpen, Stopfen) und bei Bedarf einen Druckausgleich vom Laufradeintritt bis zum Ende des Körpers. Bei Verwendung eines Körpers aus porösem Material ist vor allem eine kompakte homogene Bauform des porösen Einsatzes möglich. Zusätzlich treten aber auch keine störenden Kanten auf, wie z. B. bei Stegen, wie sie im Stand der Technik benutzt werden. Außerdem kann die Durchlässigkeit und damit die Wirkung durch die Zusammensetzung des porösen Materials beeinflußt werden. Das kann man durch Herstellen von Schichten verschiedener durchlässiger Materialien erreichen. Neben solchen Schichtungen können aber auch Mischungen benutzt werden.The object is achieved in that the circulation space essentially is replaced by a body that contains a plurality of cavities. It can z. B. act on an insert made of porous material is made or z. B. a grid filled with steel wool or glass wool is. Such a device enables a local exchange of Energy states between the named body and the impeller channels Malfunctions (pumps, plugs) and, if necessary, pressure equalization from Impeller entry to the end of the body. When using a body porous material is above all a compact homogeneous design of the porous Use possible. In addition, there are no annoying edges, such as e.g. B. with webs, as used in the prior art. Besides, can the permeability and thus the effect of the composition of the porous material can be affected. You can do that by making Reach layers of different permeable materials. Besides such Layers can also be used as mixtures.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß innerhalb des porösen Einsatzes undurchlässige Einlagen eingebracht werden. Die Einlagen sind nicht direkt an der Oberfläche zum Laufrad angeordnet und so können lokale Störungen der Hauptströmung weiterhin auf kürzestem Weg abgebaut werden. Zusätzlich ist im entstandenen Zirkulationsraum (31) der Aufbau einer definierten Strömung zwischen Eingangsöffnung und Konturnut und umgekehrt möglich. Dies kann im maximal kritischen Betriebspunkt des Verdichters von Vorteil sein, da mehr Strömung an einen bestimmten Ort ab- oder zugeführt werden muß.A further embodiment of the invention provides that impermeable inserts are introduced within the porous insert. The inserts are not arranged directly on the surface of the impeller, so local disturbances to the main flow can still be eliminated in the shortest possible way. In addition, a defined flow between the inlet opening and the contour groove and vice versa is possible in the resulting circulation space ( 31 ). This can be advantageous at the maximum critical operating point of the compressor, since more flow has to be drawn off or supplied to a specific location.

Es ist nicht nötig, die Anbringung des porösen Körpers auf den Bereich zwischen Laufradeintritt und Laufrad zu beschränken. Um auch Störungen bis zum Diffusorende abzubauen, sieht eine weitere Ausführung vor, einen Hohlraumreichen Körper bis zum Diffusorende zu erstrecken.It is not necessary to attach the porous body to the area between Limit impeller entry and impeller. To also malfunctions up Dismantling the diffuser end provides for another embodiment, one Void-rich body to extend to the diffuser end.

Als Material zur Ausbildung dieses Körpers können Keramiken, geschäumte Metalle, geschäumte Kunststoffe oder Sinterwerkstoffe verwendet werden. Es ist aber auch denkbar, daß man Glaswolle oder Stahlwolle in einer luftdurchlässigen oder mit Löchern versehenen Umhüllung anbringt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, faserartige Materialien wie Glaswolle oder Stahlwolle z. B. durch Tauschen in einem Lack oder Harz zu verfestigen, wodurch den Fasern gegeneinander ein mechanisch fester Halt gegeben wird. Zur Erzeugung der jeweils gewünschten Durchlässigkeit, die ja auch in unterschiedlichen Raumbereichen unterschiedlich erwünscht sein kann, ist es auch möglich, Schichtungen oder Mischungen verschiedener Materialien, wie z. B. die oben angegebenen, zu verwenden.As a material for the formation of this body, ceramics, foamed Metals, foamed plastics or sintered materials are used. It is but also conceivable that glass wool or steel wool in an air-permeable or attach a perforated wrapper. Another possibility consists of fibrous materials such as glass wool or steel wool z. B. by Swap in a varnish or resin to solidify, causing the fibers against each other a mechanically firm hold is given. To generate the Permeability desired in each case, which also in different Areas may be desired differently, it is also possible Layers or mixtures of different materials, such as. B. the above specified to use.

Die Herstellung einer KSM durch Gießen oder Schäumen eines porösen Körpers bietet große Vorteile. Ein solches Herstellungsverfahren erlaubt die Einbettung der oben geschilderten Einlagen in die zu gießende oder auszuschäumende Form. Dadurch können konstruktiv Halterungen eingespart werden und es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Möglichkeit der Gestaltung und Positionierung der Einlagen eine größere Freiheit für Strömungsführungen als bei herkömmlichen Konstruktionen.The production of a KSM by casting or foaming a porous body offers great advantages. Such a manufacturing process allows embedding of the inserts described above in the form to be cast or foamed. This saves constructive brackets and it results through the inventive possibility of designing and positioning the Deposits have greater freedom of flow than conventional ones Constructions.

Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, einen hohlraumreichen Körper bis in den Diffusorbereich hinein zu erstrecken. Die Verwendung von mit porösen absorbierenden Materialien gefüllten Resonanzkammern im Diffusorbereich von Radialverdichtern ist an sich bereits durch die DE-AS 28 30 294 bekannt und dient der Absorption von Schallwellen sowie aerodynamischer Druckschwankungen, um die Stabilität der Strömung zu erhöhen.Another variant of the invention consists of a void-rich Extend body into the diffuser area. The use of with porous absorbent materials filled resonance chambers in the diffuser area of radial compressors is already known from DE-AS 28 30 294 known and serves the absorption of sound waves and aerodynamic Pressure fluctuations to increase the stability of the flow.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Further advantageous and expedient developments of the invention are Subject of subclaims.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Es zeigtThe advantages and features of the invention also result from the following description of exemplary embodiments in connection with the Drawing and the claims. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Radialverdichter mit einer Kennlinienstabilisierung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 is a partial section through a radial compressor having a characteristic stabilization according to the prior art,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Radialverdichter mit einer Kennfeldstabilisierung nach der Erfindung, Fig. 2 is a partial section through a radial compressor with a characteristic stabilization according to the invention,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Radialverdichter mit auswechselbarem Eingangsring und einer Einlage, Fig. 3 is a partial section through a radial compressor with interchangeable input ring and an insert,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen Radialverdichter mit einer erfindungsgemäßen Kennfeldstabilisierung, bei der auch Druckgradienten im Diffusor gedämpft werden, Fig. 4 is a partial section are damped by a radial compressor having an inventive stabilizing the performance characteristics in which also the pressure gradient in the diffuser,

Fig. 5 einen Teilschnitt durch einen Radialverdichter mit einer erfindungsgemäßen Kennfeldstabilisierung, bei dem sich ein hohlraumreicher Körper vom Eingangsbereich bis zum Diffusor erstreckt, Fig. 5 is a partial section through a radial compressor having an inventive stabilizing the performance characteristics, in which a void-rich body extends from the entrance to the diffuser,

Fig. 6 einen Teilschnitt wie in Fig. 5 mit einer durch Einsätze definierten unterschiedlichen Strömungsführung. Fig. 6 is a partial section as in Fig. 5 with a different flow guide defined by inserts.

Zum besseren Verständnis sei zuerst ein Radialverdichter entsprechend einer herkömmlichen Ausführung beschrieben. Es handelt sich dabei um einen besonders vorteilhaften Radialverdichter, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. In einem Gehäuse 1 sitzt ein durch dickere Striche gekennzeichnetes und schematisches Verdichterrad 49, welches das zu verdichtende Gas durch einen Einlaufbereich 11 fördert und an einen Diffusor 44 abgibt. Die Strömung wird neben der Gehäusewand des Gehäuses 1 auch durch einen Einlaufring 10 und einen Konturring 26 geführt.For a better understanding, a radial compressor according to a conventional design will first be described. It is a particularly advantageous radial compressor, as is known from the prior art. In a housing 1 there is a schematic compressor wheel 49 characterized by thicker lines, which conveys the gas to be compressed through an inlet area 11 and delivers it to a diffuser 44 . In addition to the housing wall of the housing 1 , the flow is also guided through an inlet ring 10 and a contour ring 26 .

Ein Zirkulationsraum 31 ist zwischen dem Konturring 26 und dem Gehäuse 1 ausgebildet. Durch eine Einlaufnut 22 wird eine Eingangsöffnung 33 gebildet, die eine Nebenströmung durch den Zirkulationsraum 31 zuläßt. In gleicher Weise wird durch eine Konturnut 38 eine Öffnung 45 geschaffen. Durch Abstimmen des Einlaufringdurchmessers kann der Verdichter verschiedenen Anwendungen angepaßt werden. Der Zirkulationsraum 31 dient dazu, starke Störungen der Verdichterströmung anzugleichen und dadurch das Kennlinienfeld durch Verbessern der Pump- bzw. Erweitern der Stopfgrenze zu verbreitern.A circulation space 31 is formed between the contour ring 26 and the housing 1 . An inlet opening 33 is formed by an inlet groove 22 , which allows a secondary flow through the circulation space 31 . In the same way, an opening 45 is created by a contour groove 38 . By adjusting the inlet ring diameter, the compressor can be adapted to different applications. The circulation space 31 serves to equalize strong disturbances of the compressor flow and thereby broaden the characteristic field by improving the pumping or expanding the stuffing limit.

Der Zirkulationsraum 31 erlaubt einen Druckausgleich in axialer Richtung. Die eingebrachten Stege 32 erfüllen die Aufgabe, den Konturring 26 zentrisch festzuhalten und zusätzlich wird die Strömung durch den Zirkulationsraum in axialer Richtung stabilisiert. Diese Stege 32 besitzen aber auch gleichzeitig den Nachteil, daß durch eine ausgeprägte Nachlaufströmung ein deutlich höheres Klangbild entsteht. Bei einer Ausführung gemäß der Erfindung werden die Stege 32 nicht mehr benötigt, was eine freie Gestaltung von Einlagen jeder Art und in jeder Lage ermöglicht. Es sind keine abstützenden Elemente (Stege 32) erforderlich, deren Nachteile nicht vollständig ausgeschlossen werden können.The circulation space 31 allows pressure compensation in the axial direction. The inserted webs 32 fulfill the task of holding the contour ring 26 centrally and, in addition, the flow through the circulation space is stabilized in the axial direction. However, these webs 32 also have the disadvantage that a pronounced wake creates a significantly higher sound image. In an embodiment according to the invention, the webs 32 are no longer required, which enables the free design of deposits of any kind and in any position. No supporting elements (webs 32 ) are required, the disadvantages of which cannot be completely excluded.

Für die Herstellung eines porösen Füllmaterials lassen sich geschäumter Kunststoff, geschäumtes Metall, spezielle Keramiken oder aber auch Sintermaterialien einsetzen. Da solche Materialien die Zustände von der Hauptströmung in die porösen Kanäle beeinflussen, kann es wünschenswert sein, innerhalb des Zirkulationsraums ein Material unterschiedlicher Porositätsgrade zu benutzen. Dies läßt sich durch Mischung oder Schichtung von verschiedenen porösen oder auch faserartigen Materialien, wie Glaswolle oder Stahlwolle, erreichen.Foam can be used to produce a porous filler Plastic, foamed metal, special ceramics or else Use sintered materials. Since such materials change the states of the Affect main flow into the porous channels, it may be desirable a material with different degrees of porosity within the circulation space to use. This can be done by mixing or layering different ones porous or fibrous materials, such as glass wool or steel wool, to reach.

In einem Verdichter nach dem Stand der Technik ist vorgesehen, daß der Einlaufring 10 einen Einlaufkonus 18 enthält, der die Hauptströmung einengt und dadurch beschleunigt, so daß an der Öffnung 33 ein Druck entsteht. So wird im Arbeitsbereich ein Druck an der Öffnung 33 erzeugt, der mit dem Druck an der Öffnung 45 übereinstimmt, so daß der Zirkulationsraum 31 bei optimalem Auslegungspunkt wirkungslos ist.In a compressor according to the prior art it is provided that the inlet ring 10 contains an inlet cone 18 which constricts the main flow and thereby accelerates it, so that a pressure is created at the opening 33 . Thus, a pressure is generated at the opening 33 in the working area, which corresponds to the pressure at the opening 45 , so that the circulation space 31 is ineffective at the optimum design point.

Bei den folgenden Ausführungsbeispielen ist in den zugehörigen Fig. 2 bis 6 das Verdichterrad 49 weggelassen worden.In the following exemplary embodiments, the compressor wheel 49 has been omitted in the associated FIGS. 2 to 6.

In Fig. 2 ist eine Ausführung gemäß der erfinderischen Idee gezeigt. Der gesamte Bereich von Fig. 1, der den Einlaufring 10, den Konturring 26, den Zirkulationsraum 31 und die Stege 32 umfaßt, wird dabei durch einen hohlraumreichen Körper 251 ersetzt. Bei dieser Ausführungsform wird der hohlraumreiche Körper bevorzugt aus einem porösen Material hergestellt. Er weist wieder einen einengenden Konusmantel 18 auf, mit dem die Strömungsverhältnisse und damit die Druckverhältnisse im Eingang 11 eingestellt werden. Über den porösen Körper kann durch die in ihm enthaltenen Hohlräume ein Druckausgleich zwischen dem Eingangsbereich 11 und dem Laufrad auf kürzestem Weg, lokal, über den gesamten Bereich des Körpers 251 hergestellt werden, wodurch die Stopfgrenze und die Pumpgrenze verschoben werden, was eine Kennlinienfeldstabilisierung zur Folge hat.In FIG. 2, an embodiment is shown according to the inventive idea. The entire area of FIG. 1, which includes the inlet ring 10 , the contour ring 26 , the circulation space 31 and the webs 32 , is replaced by a cavity-rich body 251 . In this embodiment, the void-rich body is preferably made of a porous material. It again has a conical jacket 18 with which the flow conditions and thus the pressure conditions in the inlet 11 are adjusted. Via the porous body, a pressure equalization between the input area 11 and the impeller can be established in the shortest possible way, locally, over the entire area of the body 251 by the cavities contained therein, whereby the stuffing limit and the surge limit are shifted, which results in a characteristic field stabilization Has.

Es ist auch möglich, den porösen Körper 251 aus Kunststoffschaum oder Metallschaum einstückig herzustellen.It is also possible to produce the porous body 251 in one piece from plastic foam or metal foam.

Während Fig. 2 einen Radialverdichter zeigt, der Störungen der Hauptströmung an jeder Stelle abbauen kann, zeigt Fig. 3 einen Radialverdichter, der auch Eigenschaften des Verdichters nach Fig. 1 miteinschließt. Es ist ein separater Einlaufring 10 vorgesehen, der wieder mit einem Montagestift oder einer Schraube 12 befestigt ist. Das hat den Vorteil, daß man zur Anpassung des Radialverdichters für verschiedene Anwendungen nur den Einlaufring 10 abstimmen muß, und so der Druck am Eingang des Zirkulationsraums 31 bestimmt ist, wodurch die Charakteristik der Kennfeldstabilisierung einstellbar ist. Weiterhin besteht eine Variante in Fig. 3 gegenüber der Fig. 2 darin, daß eine Einlage 60 in einem hohlraumreichen Körper 351 eingelegt ist. Diese Einlage 60 hat eine ähnliche Funktion und Wirkungsweise, wie der Konturring 26 von Fig. 1. Er legt den Zirkulationsraum 31 fest, und es kann die Funktion des KSM in bestimmten Bereichen gefördert bzw. eingeschränkt werden. Das heißt, Schaffung einer oder mehrerer Vorteilsrichtungen für eine Kanalströmung.While FIG. 2 shows a radial compressor, the interference of the main flow can break at any point, Fig. 3 shows a radial compressor, which is also characteristics of the compressor of FIG. 1 include you. A separate inlet ring 10 is provided, which is again fastened with a mounting pin or a screw 12 . This has the advantage that only the inlet ring 10 has to be adjusted to adapt the radial compressor for different applications, and so the pressure at the inlet of the circulation space 31 is determined, whereby the characteristic of the map stabilization is adjustable. Furthermore, a variant in FIG. 3 compared to FIG. 2 is that an insert 60 is inserted in a cavity-rich body 351 . This insert 60 has a similar function and mode of operation as the contour ring 26 of FIG. 1. It defines the circulation space 31 , and the function of the KSM can be promoted or restricted in certain areas. That is, creating one or more benefit directions for a channel flow.

Außerdem liegt mit dem Körper 351, welcher die Einlage 60 einschließt, ein integriertes Teil vor, das eventuell bei speziellen Anforderungen gegen ein anderes Teil mit anderen Strömungseigenschaften ausgewechselt werden kann. Die Erfindung bietet also auch den Vorteil einer variablen Anpassung der Kennfeldstabilisierung und die Optimierung des Arbeitsbereiches eines Radialverdichters für spezielle Anwendungen, ohne daß größere konstruktive Modifikationen vorgenommen werden müssen.In addition, there is an integrated part with the body 351 , which includes the insert 60 , which can be exchanged for another part with different flow properties, if necessary, for special requirements. The invention thus also offers the advantage of variable adaptation of the map stabilization and the optimization of the working range of a radial compressor for special applications without having to make major structural modifications.

Für Änderungen der Kennfeldstabilisierung zur Abstimmung an unterschiedliche Anwendungen bietet eine Ausführung nach Fig. 4 ebenfalls Vorteile. Die Vorteile des Einlaufrings werden hier durch einen schrägen Einlaufkonus 18 am hohlraumreichen Körper 451 verwirklicht und das gesamte Teil ist mit dem Montagestift oder der Schraube 12 befestigt.An embodiment according to FIG. 4 also offers advantages for changes in the map stabilization to match different applications. The advantages of the inlet ring are realized here by an oblique inlet cone 18 on the cavity-rich body 451 and the entire part is fastened with the assembly pin or the screw 12 .

Eine zusätzliche Modifikation ist in Fig. 4 erkennbar. Im Bereich des Diffusors 44 von der Stelle 53 bis zum Diffusorende ist ein weiterer poröser Körper 54 angebracht. Dieser wirkt druckausgleichend im Diffusorbereich, da er durch das in den Poren aufgenommene Fördermittel Überdruck an einem Ort leicht aufnehmen und Unterdruck an einem eventuellen anderen Ort leicht ausgleichen kann. Das heißt, es entsteht eine weniger gestörte Hauptströmung und damit automatisch eine geringere Geräuschentwicklung.An additional modification can be seen in FIG. 4. A further porous body 54 is attached in the region of the diffuser 44 from the point 53 to the end of the diffuser. This has a pressure-equalizing effect in the diffuser area, since it can easily absorb overpressure in one place and the underpressure in a possible other place easily due to the conveyance contained in the pores. This means that there is a less disturbed main flow and therefore automatically less noise.

Bei Anwendungen, bei denen auch der Diffusorbereich an die Anwendung des Verdichters angepaßt werden soll, empfiehlt sich eine Konstruktion nach Fig. 5. Hier umfaßt der hohlraumreiche Körper 551 auch den Diffusionsbereich, der in Fig. 4 durch den zusätzlichen Körper 54 aus porösem Material begrenzt war. In Fig. 5 läßt sich jedoch über den gesamten Bereich des Laufrades bis in den Diffusor an jeder Stelle örtlich oder über weite Strecken ein Abbau von Störungen in der Hauptströmung möglich machen. In diesem Beispiel weist der hohlraumreiche Körper 551 drei Einlagen 60, 61 und 62 auf. Diese Einlagen 60, 61, 62 definieren durch ihre Lage und Form die Strömungen im Körper 551 und stellen damit eine große Zahl von Parametern zur Verfügung, mit denen Axialverdichter sowohl im Eingangsbereich als auch im Ausgangsbereich engepaßt werden können. Durch Vergleich von Fig. 5 mit Fig. 6, bei der das Teil 61 durch ein Teil 63 ersetzt ist, sieht man, daß man durch einfache Form- und Lageänderung nun sogar Strömungsanteile zwischen Eingangsbereich und Diffusorausgang direkt über das poröse Material verbinden kann, während eine solche Strömung in Fig. 5 durch das größere Teil 61 nahezu verhindert sit.For applications in which the diffuser area should also be adapted to the application of the compressor, a construction according to FIG. 5 is recommended . Here, the void-rich body 551 also includes the diffusion area, which in FIG. 4 is delimited by the additional body 54 made of porous material was. In FIG. 5, however, disturbances in the main flow can be made possible locally or over long distances over the entire area of the impeller down to the diffuser. In this example, the void-rich body 551 has three inlays 60 , 61 and 62 . Due to their position and shape, these inserts 60 , 61 , 62 define the flows in the body 551 and thus provide a large number of parameters with which axial compressors can be tightly fitted both in the entrance area and in the exit area. By comparing Fig. 5 with Fig. 6, in which the part 61 is replaced by a part 63 , it can be seen that by simply changing the shape and position, even flow components between the inlet area and the diffuser outlet can be connected directly via the porous material while such a flow in FIG. 5 is almost prevented by the larger part 61 .

Die Vielzahl der genannten Beispiele zeigt nur einen kleinen Teil der Variationsmöglichkeiten auf, die mit der Erfindung möglich sind. Wesentlich ist dabei, daß direkt am Entstehungsort einer Störung in der Hauptströmung diese abgebaut werden kann und dies durch die Anwendung verschiedener poröser Materialien mit den verschiedensten Formen von Einlagen (Fig. 3 bis 6). Es können Verdichtertypen (Baugrößen) so verbessert werden, daß sie für ein breites Anwendungsfeld in Frage kommen. So wird eine Typenvielfalt vermieden, die sonst erforderlich wäre (verschiedene Laufräder, Spiralgehäuse, usw.).The multitude of the examples mentioned shows only a small part of the possible variations that are possible with the invention. It is essential here that a disturbance in the main flow can be reduced directly at the point of origin and this by the use of different porous materials with the most varied forms of inserts ( FIGS. 3 to 6). Compressor types (sizes) can be improved so that they can be used for a wide range of applications. This avoids a variety of types that would otherwise be required (different impellers, volute casing, etc.).

Claims

1. Device for map stabilization for radial compressors, which has an inlet region ( 11 ), an impeller ( 49 ) and an outlet region ( 46 , 44 ), the impeller ( 49 ) being located between the inlet region ( 11 ) and outlet region ( 46 , 44 ) and by rotating the impeller ( 49 ), a conveyed medium is conveyed from the inlet region ( 11 ) to the outlet region ( 46 , 44 ), the impeller along its axis has a contour which varies from inlet diameter ( 34 ) to outlet diameter ( 48 ) according to the profile of the Changes impeller ( 49 ) surrounding side wall ( 47 ), and the characteristic stabilization contains a circulation space ( 31 ) which extends from the inlet area ( 11 ) to the side wall ( 47 ), the circulation space ( 31 ) with the main flow in the entrance area ( 11 ) and is connected to the main flow between the impeller inlet ( 2 ) and the impeller outlet ( 46 ), characterized in that the circulation space ( 31 ) m it is filled with a void-rich material which is permeable to the conveying medium, or is formed thereby.

2. Device for map stabilization according to claim 1, characterized, that the void-rich material is a porous material or a mixture with is a porous material.

3. Device for map stabilization according to claim 1, characterized, that the void-rich material is wool-like from a fibrous mixture consists.

4. Device for map stabilization according to claim 1, characterized, that the void-rich material is a mixture or stratification various porous or fibrous materials.

5. A device for map stabilization according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that a compact body ( 251 , 351 , 451 , 551 , 651 ) is formed from the void-rich material for use in the compressor.

6. Device for map stabilization according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the inlet region ( 11 ) of the compressor is designed as a conical ring ( 18 ).

7. Device for map stabilization according to claim 6, characterized in that
that the void-rich material extends to the inlet area of the main flow and
that the conical ring ( 18 ) is integrally formed on the body from a void-rich material.

8. Device for map stabilization according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the inlet area ( 11 ) a separate, the main flow constricting and the circulation space ( 31 ) with respect to the main flow over the distance ( 15 ) covering inlet ring ( 10 ) located.

9. Device for map stabilization according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the inlet ring ( 10 ) is replaceable.

10. Device for map stabilization according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that one or more flow-guiding and flow-limiting inserts ( 61-64 ) are contained in the cavity material.

11. A map stabilization device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that void-rich material is also arranged in the region of the diffuser ( 44 ) at the flow outlet of the compressor.

12. A map stabilization device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the void-rich material extends from the inlet region ( 11 ) of the radial compressor to the end region of the diffuser ( 44 ).

13. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material is foamed plastic.

14. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material is foamed metal.

15. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material is a gas porous ceramic material.

16. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material is a sintered material.

17. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material consists of solidified steel wool.

18. Device for map stabilization according to at least one of the Claims 1 to 12, characterized in that the void-rich material consists of solidified glass wool.