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EP2993356A1 - Radial compressor stage - Google Patents

Radial compressor stage Download PDF

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Publication number
EP2993356A1
EP2993356A1 EP15183489.2A EP15183489A EP2993356A1 EP 2993356 A1 EP2993356 A1 EP 2993356A1 EP 15183489 A EP15183489 A EP 15183489A EP 2993356 A1 EP2993356 A1 EP 2993356A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
impeller
vanes
flow
compressor stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15183489.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Mokulys
Philipp Jenny
Christof Seebass-Linggi
Yves Bidaut
Samuel Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Diesel and Turbo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Diesel and Turbo SE filed Critical MAN Diesel and Turbo SE
Publication of EP2993356A1 publication Critical patent/EP2993356A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F05D2250/60Structure; Surface texture
    • F05D2250/61Structure; Surface texture corrugated
    • F05D2250/611Structure; Surface texture corrugated undulated

Definitions

  • the invention relates to a radial compressor stage for a radial compressor according to the Oberbergriff of claim 1 or 3.
  • each radial compressor stage of a radial compressor comprises an impeller rotating with respect to a stator, the impeller comprising a hub and a plurality of rotor-side impeller blades.
  • Each impeller vane of the impeller has a flow entrance edge and a flow exit edge, wherein a suction side, a pressure side, and an outer surface facing the stator extend between the flow entrance edge and the flow exit edge of each impeller vane, the outer surface of the respective impeller vane adjacent to the stator and sealing against the stator vane Stator is used.
  • Such an impeller of a centrifugal compressor in which the outer surfaces of the impeller blades indirectly adjacent to the stator, has no shroud and is also referred to as an open impeller.
  • the impeller blades are positioned in an impeller flow passage delimited by the hub of the impeller and the stator.
  • the centrifugal compressor stage includes a diffuser positioned downstream of the impeller having a plurality of stator vanes.
  • Each of the vanes of the diffuser has a flow inlet edge and a flow outlet edge, wherein a suction side and a pressure side extend between the flow inlet edge and the flow outlet edge of each guide vanes.
  • the vanes are positioned in a diffuser flow channel defined by the stator.
  • EP 2 014 925 A1 is a radial compressor stage with a diffuser known, in which the angular distance of flow inlet edges of two adjacently arranged guide elements is different from the angular distance of flow inlet edges of two other adjacently arranged guide elements.
  • the centrifugal compressor stages are exposed to mechanical stimuli and vibrations which can cause damage to the radial compressor stage, in particular to the rotor blades of the impeller of the radial compressor stage.
  • mechanical excitations can be based on synchronous excitation mechanisms as well as on asynchronous excitation mechanisms.
  • the present invention has the object to provide a radial compressor stage for a centrifugal compressor, which meets the above requirements and therefore a low vibration excitation is exposed in particular by such asynchronous excitations.
  • a radial compressor stage according to claim 1.
  • a gap formed between an outer edge of the downstream side of the impeller and an opposite edge of the stator is sealed by a seal such that the seal seals the wheel side space from an inter-flow passage extending between the impeller and the diffuser.
  • this object is achieved by a radial compressor stage according to claim 3.
  • a gap formed between an outer edge of a downstream side of the impeller and an opposite inner edge of the stator has a varying gap in the circumferential direction.
  • the two above aspects of the invention relate to measures relating to the coupling of the wheel side space to the intermediate flow passage extending between the impeller flow passage and the diffuser flow passage.
  • the vibration excitation for the impeller blades of the impeller of the radial compressor stage can be reduced.
  • the flow inlet edges of the stator vanes of the diffuser lie on a first circular contour, namely such that the flow inlet edges of all stator vanes have an identical distance to the flow inlet edges of the respective adjacent vanes.
  • the flow outlet edges of the stator-side guide vanes of the diffuser lie on a second circular contour, namely such that at at least one first circumferential position the flow exit edge of the respective stator side vane has a different distance from the flow exit edge of at least one adjacent vane than at second circumferential positions.
  • At least one stator-side guide vane of the diffuser has a curvature deviating from the other stator-side guide vanes.
  • a diffuser flow channel section formed between adjacent stator vanes of the diffuser has a flow cross section deviating from the diffuser flow channel sections formed at second circumferential positions.
  • a radial compressor stage to which one of the aspects of the invention, which relate to the coupling of the Radreteraums with the Eisenströmungskanal, in combination with at least one of the advantageous developments, which relate to the configuration of the diffuser are used.
  • the present invention relates to a centrifugal compressor with at least one radial compressor stage.
  • Fig. 1 shows a detail of a radial compressor stage according to the invention in the meridional section according to a first aspect of the invention.
  • the radial compressor stage of Fig. 1 has an impeller 10 with a plurality of rotor-side impeller blades 11.
  • the impeller 10 rotates with respect to a stator 12.
  • the stator 12 may be a housing or a stator ring or the like.
  • the impeller blades 11 are positioned in an impeller flow channel 13 which is delimited by a rotor-side hub contour 14 and a stator contour 15.
  • Each impeller blade 12 has a flow inlet edge 16 and a flow outlet edge 17. Between the flow inlet edge 16 and the flow outlet edge 17 of each impeller blade 11 extends a pressure side, a suction side and radially outside of the impeller blade 11 a stator 12 facing outer surface 18 of the respective impeller blade 11.
  • the outer surface 18 of the impeller blade 11 adjacent to the stator 12 is used to seal against the stator 12.
  • Such an impeller 10, in which the outer surfaces 18 of the impeller blades 11 adjacent to the stator 12 indirectly, has no shroud and is also referred to as an open impeller.
  • a stator-side diffuser 19 is positioned downstream of the impeller 10.
  • the diffuser 19 includes a plurality of stator vanes 20.
  • the stator vanes 20 of the diffuser 19 are positioned in a diffuser flow channel 21 defined by the stator 12, wherein each of the stator vanes 20 of the diffuser 19 includes a flow entrance edge 22 and a flow exit edge 23.
  • an intermediate flow channel 26 extends, via which medium compressed in the radial compressor stage, starting from the impeller 10 in the direction of the diffuser 19 can flow.
  • a Radacheraum 28 said Radnerraum 28 according to Fig. 1 is coupled to the intermediate flow passage 26 via a gap 34.
  • the gap 34 which is formed between an outer edge 35 of the downstream back 27 of the impeller 10 and an opposite inner edge 36 of the stator 12, and via which the Radreteraum 28 is coupled to the intermediate flow channel 26 is sealed by a seal 37 ,
  • the seal 37 thus seals the wheel side space 28 from the between the impeller 10 and the diffuser 19 extending between the flow channel 26 from.
  • a honeycomb seal 37 is used, which is supported by the stator 12 and the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 opposite.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a radial compressor stage according to the first aspect of the present invention, which differs from the embodiment of the Fig. 1 distinguished by the specific configuration of the seal 37. So comes in Fig. 2 no honeycomb seal used, but in the embodiment of the Fig. 2 the seal is formed as a lip seal, in which thus a sealing lip 38 comes to rest on the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10.
  • this sealing element 37 of Fig. 2 it may be, for example, an abradable seal or contact seal or even a brush seal.
  • a radial compressor stage according to a second aspect of the invention is in 3 and 4 shown.
  • the gap 34, over which the Radierraum 28 is coupled to the intermediate flow channel 26, seen in the circumferential direction has a varying gap.
  • the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 opposite inner edge 36 'of the stator 12 according to the dashed line of Fig. 4 wavy contours, so that seen in the circumferential direction, the distance between the inner edge 36 'of the stator 12 and the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 is not constant, but rather changes.
  • This gap width of the gap 34 which changes in the circumferential direction, preferably changes continuously due to the wavy contour of the inner edge 36 'of the stator 12, that is, not stepwise.
  • the flow inlet edges 22 of the stator vanes 20 of the diffuser 19 are located on the first circular contour 29 such that the flow inlet edges 22 of all the stator vanes 20 have an identical spacing from the flow inlet edges 22 of the adjacent vanes 20.
  • the flow inlet edges 22 of the guide vanes 20 of the diffuser 19 positioned next to one another in the circumferential direction of the diffuser flow channel 21 are thus distributed identically in the circumferential direction, so that accordingly all flow inlet edges 22 lying on the first circular contour 29 have identical circumferential spacings to adjacent flow inlet edges 22.
  • the flow outlet edges 23 of the stator vanes 20 of the diffuser 19 are located on the second circular contour 30, that at least a first circumferential position of the diffuser flow channel 21, the flow outlet edge 23 of the respective stator side vane 20 positioned there to the flow outlet edge of at least one adjacent vane 20 at a different distance than at second circumferential positions of the diffuser flow channel 21.
  • the corresponding flow outlet edge 23 has a different distance to the respective adjacent flow outlet edges 23, however the other circumferential positions the flow outlet edges 23 are equally distributed in terms of their circumferential positions.
  • the respective stator-side vanes 20 of the diffuser 19 preferably all have identical second stagger angles.
  • the stator vanes 20 positioned at the or each first circumferential position preferably have a first staggering angle deviating from the second staggering angle, in particular ⁇ 10 °, preferably ⁇ 7 °, more preferably ⁇ 5 °, most preferably ⁇ 3 ° ,
  • the flow outlet edges 23 selected stator side vanes 20 of the diffuser 19 in the circumferential direction offset preferably with suspension or interruption of the otherwise uniformly distributed in the circumferential direction of the Diffusorströmungskanals 21 flow outlet edges 23rd
  • the flow outlet edges 23 of all stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 may have different distances to the respectively adjacent flow outlet edges 23.
  • a flow outlet edge 23 "(see dashed line of in Fig. 5 Right vane) in the direction of the pressure side 25 of the respective adjacent vane 20 or a flow outlet edge 23 '(see dashed line of in Fig. 5 left guide blade) are displaced in the direction of the suction side 24 of the respective adjacent guide blade 20 in the circumferential direction, in such a way that as before all flow outlet edges 23 lie on the second circular contour 30.
  • Those selected vanes 20, which have a different staggering angle compared to the other stator vanes 20, are characterized in that their staggering angle deviates, in particular by ⁇ 10 °, particularly preferably ⁇ 5 °, from the staggering angles of the remaining vanes 20 of the diffuser 19 ,
  • At least one stator vane 20 of the diffuser 19 between the flow inlet edge 22 and the flow outlet edge 23 has a different curvature, namely a suction side 24 'and a pressure side 25' with opposite the other vanes 20 deviating Curvature.
  • stator vane 20 of the diffuser 19 has a different curvature, whereas all other stator vanes 20 of the diffuser 19 have identical curvatures exhibit.
  • stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 it is possible for all the stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 to have different curvatures.
  • the diffuser flow channel 21 between adjacent stator-side guide vanes 20 to change the diffuser flow channel portion 33 formed in the diffuser 19 so as to be the same as that formed at second circumferential positions Diffuser flow channel sections having a different flow cross-section.
  • the respective diffuser flow channel section 33 has a reduced flow cross section, namely the stator side walls 31, 32 delimiting the respective diffuser flow channel section 33, reducing the flow cross section of the respective diffuser flow channel section 33 inwardly are arched into it.
  • the respective diffuser flow channel section 33 bounding side walls 31, 32 may be curved into the respective diffuser flow channel section 33 inside. It is likewise possible to widen the respective diffuser flow channel section with respect to its flow cross section at selected circumferential positions, wherein at least one of these side walls 31, 32 is curved outwards into the stator 12.
  • the third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention it is possible in a first extreme case that only at a single circumferential position of the diffuser flow channel 21 the corresponding diffuser flow channel section 33 has a different flow cross section, whereas all other diffuser flow channel sections 33 have identical flow cross sections , Likewise, it is possible according to the third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention in a second extreme case, that at all circumferential positions of the diffuser flow channel 21, the diffuser flow channel sections 33 each have different flow cross sections.
  • the measures of the third advantageous development can be used in combination with the measures of the first advantageous development and / or the measures of the second advantageous development in combination with the first or the second aspect of the invention. Preference is given to the measures All three advantageous developments in combination with the first aspect or the second aspect of a centrifugal compressor stage for use.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Radialverdichterstufe, die ein gegenüber einem Stator (12) rotierendes Laufrad (10) mit mehreren rotorseitigen Laufradschaufeln (11) und einen in Strömungsrichtung stromabwärts des Laufrads (10) positionierten Diffusor (19) mit mehreren statorseitigen Leitschaufeln (20) umfasst, und wobei zwischen dem Laufrad (10) und dem Stator (12) ein Radseitenraum (28) ausgebildet ist, und wobei ein Spalt (34), der zwischen einer Außenkante (37) einer stromabwärtigen Rückseite (27) des Laufrads (10) und einer gegenüberliegenden Innenkante (36) des Stators (12) ausgebildet ist, über eine Dichtung (37) abgedichtet ist, nämlich derart, dass die Dichtung (37) den Radseitenraum (18) von einem sich zwischen dem Laufrad (10) und dem Diffusor (19) erstreckenden Zwischenströmungskanal (26) abgedichtet.A centrifugal compressor stage comprising a rotor (10) rotating with respect to a stator (12) and having a plurality of stator vanes (20) positioned downstream of the impeller (10) and having a plurality of stator vanes (20), and between Impeller (10) and the stator (12) a Radseitenraum (28) is formed, and wherein a gap (34) between an outer edge (37) of a downstream rear side (27) of the impeller (10) and an opposite inner edge (36 ) of the stator (12) is sealed off by a seal (37), namely in such a way that the seal (37) extends the wheel side space (18) from an intermediate flow passage (11) between the impeller (10) and the diffuser (19). 26) sealed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialverdichterstufe für einen Radialverdichter gemäß dem Oberbergriff des Anspruchs 1 bzw. 3.The invention relates to a radial compressor stage for a radial compressor according to the Oberbergriff of claim 1 or 3.

Aus der DE 195 02 808 C2 ist der grundsätzliche Aufbau eines Radialverdichters mit mindestens einer Radialverdichterstufe bekannt. So ist in diesem Stand der Technik offenbart, dass die oder jede Radialverdichterstufe eines Radialverdichters ein gegenüber einem Stator rotierendes Laufrad aufweist, wobei das Laufrad eine Nabe und mehrere rotorseitige Laufradschaufeln umfasst. Jede Laufradschaufel des Laufrads verfügt über eine Strömungseintrittskante und eine Strömungsaustrittskante, wobei sich zwischen der Strömungseintrittskante und der Strömungsaustrittskante jeder Laufradschaufel eine Saugseite, eine Druckseite sowie eine dem Stator zugewandte Außenfläche erstreckt, wobei die Außenfläche der jeweiligen Laufradschaufel an den Stator angrenzt und der Abdichtung gegenüber dem Stator dient. Ein solches Laufrad eines Radialverdichters, bei welchem die Außenflächen der Laufradschaufeln mittelbar an den Stator angrenzen, verfügt über kein Deckband und wird auch als offenes Laufrad bezeichnet. Die Laufradschaufeln sind in einem Laufradströmungskanal positioniert, der von der Nabe des Laufrads und dem Stator begrenzt ist.From the DE 195 02 808 C2 is the basic structure of a centrifugal compressor with at least one radial compressor stage known. Thus, it is disclosed in this prior art that the or each radial compressor stage of a radial compressor comprises an impeller rotating with respect to a stator, the impeller comprising a hub and a plurality of rotor-side impeller blades. Each impeller vane of the impeller has a flow entrance edge and a flow exit edge, wherein a suction side, a pressure side, and an outer surface facing the stator extend between the flow entrance edge and the flow exit edge of each impeller vane, the outer surface of the respective impeller vane adjacent to the stator and sealing against the stator vane Stator is used. Such an impeller of a centrifugal compressor, in which the outer surfaces of the impeller blades indirectly adjacent to the stator, has no shroud and is also referred to as an open impeller. The impeller blades are positioned in an impeller flow passage delimited by the hub of the impeller and the stator.

Weiterhin ist es aus der DE 195 02 808 C2 bekannt, dass die Radialverdichterstufe einen stromabwärts des Laufrads positionierten Diffusor umfassst, der mehreren statorseitige Leitschaufeln aufweist. Jede Leitschaufeln des Diffusores verfügt über eine Strömungseintrittskante und eine Strömungsaustrittskante, wobei sich zwischen der Strömungseintrittskante und der Strömungsaustrittskante jeder Leitschaufeln eine Saugseite und eine Druckseite erstreckt. Die Leitschaufeln sind in einem vom Stator begrenzten Diffusorströmungskanal positioniert.Furthermore, it is from the DE 195 02 808 C2 It is known that the centrifugal compressor stage includes a diffuser positioned downstream of the impeller having a plurality of stator vanes. Each of the vanes of the diffuser has a flow inlet edge and a flow outlet edge, wherein a suction side and a pressure side extend between the flow inlet edge and the flow outlet edge of each guide vanes. The vanes are positioned in a diffuser flow channel defined by the stator.

Aus der DE 195 02 802 C2 kann entnommen werden, dass zwischen dem Laufrad und dem Stator der dort gezeigten Radialverdichterstufe ein sogenannter Radseitenraum ausgebildet ist, nämlich zwischen einer Rückseite des Laufrads und dem Stator. Dieser Radseitenraum ist dabei mit einem Zwischenströmungskanal verbunden, der sich zwischen dem Laufradströmungskanal und dem Diffusorströmungskanal erstreckt.From the DE 195 02 802 C2 can be seen that between the impeller and the stator of the radial compressor stage shown there is formed a so-called Radseitenraum, namely between a rear side of the impeller and the stator. This wheel side space is connected to an intermediate flow passage extending between the impeller flow passage and the diffuser flow passage.

Eine weitere Radialverdichterstufe mit einem solchen Radseitenraum ist aus der DE 10 2007 019 264 A1 bekannt.Another radial compressor stage with such a Radseitenraum is from the DE 10 2007 019 264 A1 known.

Aus der EP 2 014 925 A1 ist eine Radialverdichterstufe mit einem Diffusor bekannt, bei welchem sich der Winkelabstand von Strömungseintrittskanten zweier benachbart zueinander angeordneter Leitelemente unterscheidet vom Winkelabstand von Strömungseintrittskanten zweier anderer benachbart zueinander angeordneter Leitelemente.From the EP 2 014 925 A1 is a radial compressor stage with a diffuser known, in which the angular distance of flow inlet edges of two adjacently arranged guide elements is different from the angular distance of flow inlet edges of two other adjacently arranged guide elements.

Im Betrieb eines Radialverdichters sind die Radialverdichterstufen mechanischen Anregungen und Schwingungen ausgesetzt, welche Schäden an der Radialverdichterstufe, insbesondere an den Laufradschaufeln des Laufrads der Radialverdichterstufe, hervorrufen können. Solche mechanischen Anregungen können auf synchronen Anregungsmechanismen sowie auf asynchronen Anregungsmechanismen beruhen.During operation of a radial compressor, the centrifugal compressor stages are exposed to mechanical stimuli and vibrations which can cause damage to the radial compressor stage, in particular to the rotor blades of the impeller of the radial compressor stage. Such mechanical excitations can be based on synchronous excitation mechanisms as well as on asynchronous excitation mechanisms.

Insbesondere werden durch die Interaktion von rotierenden und stationären Komponenten dreidimensionale und instationäre Strömungsphänomene er-zeugt. Unter bestimmten Bedingungen entstehen Druckschwankungen, welche einen in Drehrichtung oder einen in der Drehrichtung entgegengesetzter Richtung umlaufenden Charakter haben. Die Anzahl und die Umlaufgeschwindigkeit dieser Druckschwankungen ist beliebig.In particular, three-dimensional and transient flow phenomena are generated by the interaction of rotating and stationary components. Under certain conditions, pressure fluctuations occur, which have a direction of rotation or of a direction opposite to that in the direction of rotation. The number and the circulation speed of these pressure fluctuations is arbitrary.

Dieses Phänomen ist Grundlage für eine asynchrone Anregung von offenen Laufrädern in Radialverdichtern. Bislang sind keine Methoden bekannt, mit Hilfe derer solchen asynchronen Anregungen gezielt entgegengewirkt werden kann, um eine kritische Schwingungsanregung insbesondere der Laufradschaufeln des Laufrads zu vermeiden.This phenomenon is the basis for asynchronous excitation of open impellers in centrifugal compressors. So far, no methods are known with the aid of which such asynchronous suggestions can be specifically counteracted to avoid a critical vibration excitation in particular of the impeller blades of the impeller.

Es besteht daher Bedarf an einer Radialverdichterstufe für einen Radialverdichter, bei der insbesondere die Laufradschaufeln des Laufrads einer geringen Schwingungsanregung insbesondere durch solche asynchronen Anregungen ausgesetzt sind.There is therefore a need for a radial compressor stage for a radial compressor, in which in particular the impeller blades of the impeller are exposed to a low vibration excitation, in particular by such asynchronous excitations.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radialverdichterstufe für einen Radialverdichter zu schaffen, welche die obigen Anforderungen erfüllt und demnach einer geringen Schwingungsanregung insbesondere durch solche asynchronen Anregungen ausgesetzt ist.Proceeding from this, the present invention has the object to provide a radial compressor stage for a centrifugal compressor, which meets the above requirements and therefore a low vibration excitation is exposed in particular by such asynchronous excitations.

Diese Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung durch eine Radialverdichterstufe nach Anspruch 1 gelöst. Hiernach ist ein Spalt, der zwischen einer Außenkante der stromabwärtigen Rückseite des Laufrads und einer gegenüberliegenden Kante des Stators ausgebildet ist, über eine Dichtung abgedichtet, nämlich derart, dass die Dichtung den Radseitenraum von einem sich zwischen dem Laufrad und dem Diffusor erstreckenden Zwischenströmungskanal abgedichtet.This object is achieved according to a first aspect of the invention by a radial compressor stage according to claim 1. Hereinafter, a gap formed between an outer edge of the downstream side of the impeller and an opposite edge of the stator is sealed by a seal such that the seal seals the wheel side space from an inter-flow passage extending between the impeller and the diffuser.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Radialverdichterstufe nach Anspruch 3 gelöst. Hiernach weist ein Spalt, der zwischen einer Außenkante einer stromabwärtigen Rückseite des Laufrads und einer gegenüberliegenden Innenkante des Stators ausgebildet ist, in Umfangsrichtung gesehen ein sich veränderndes Spaltmaß auf.According to a second aspect of the invention, this object is achieved by a radial compressor stage according to claim 3. Hereinafter, a gap formed between an outer edge of a downstream side of the impeller and an opposite inner edge of the stator has a varying gap in the circumferential direction.

Mit jedem der beiden obigen erfindungsgemäßen Aspekte kann einfach und zuverlässig asynchronen Anregungen von offenen Laufrädern in Radialverdichtern entgegengewirkt werden, wodurch die Schwingungsanregung insbesondere für die Laufradschaufeln des Laufrads der Radialverdichterstufe reduziert werden kann. Dabei kommen die erfindungsgemäßen Aspekte alternativ an einer Radialverdichterstufe zum Einsatz.With each of the above two aspects of the invention can be counteracted simple and reliable asynchronous suggestions of open wheels in radial compressors, whereby the vibration excitation can be reduced in particular for the impeller blades of the impeller of the radial compressor stage. The aspects according to the invention are alternatively used on a radial compressor stage.

Der beiden obigen erfindungsgemäßen Aspekte betreffen Maßnahmen, welche die Kopplung des Radseitenraums mit dem sich zwischen dem Laufradströmungskanal und dem Diffusorströmungskanal erstreckenden Zwischenströmungskanal betreffen. Die Schwingungsanregung für die Laufradschaufeln des Laufrads der Radialverdichterstufe kann reduziert werden.The two above aspects of the invention relate to measures relating to the coupling of the wheel side space to the intermediate flow passage extending between the impeller flow passage and the diffuser flow passage. The vibration excitation for the impeller blades of the impeller of the radial compressor stage can be reduced.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts ist vorgesehen, dass die Strömungseintrittskanten der statorseitigen Leitschaufeln des Diffusors auf einer ersten Kreiskontur liegen, nämlich derart, dass die Strömungseintrittskanten aller statorseitigen Leitschaufeln zu den Strömungseintrittskanten der jeweils benachbarten Leitschaufeln einen identischen Abstand aufweisen. Die Strömungsaustrittskanten der statorseitigen Leitschaufeln des Diffusors liegen auf einer zweiten Kreiskontur, nämlich derart, dass an mindestens einer ersten Umfangsposition die Strömungsaustrittskante der jeweiligen statorseitigen Leitschaufel zu der Strömungsaustrittskante mindestens einer benachbarten Leitschaufeln einen anderen Abstand aufweist als an zweiten Umfangspositionen.According to an advantageous development of the first and / or second aspect of the invention, it is provided that the flow inlet edges of the stator vanes of the diffuser lie on a first circular contour, namely such that the flow inlet edges of all stator vanes have an identical distance to the flow inlet edges of the respective adjacent vanes. The flow outlet edges of the stator-side guide vanes of the diffuser lie on a second circular contour, namely such that at at least one first circumferential position the flow exit edge of the respective stator side vane has a different distance from the flow exit edge of at least one adjacent vane than at second circumferential positions.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts ist vorgesehen, dass mindestens eine statorseitige Leitschaufel des Diffusors eine von den anderen statorseitigen Leitschaufeln abweichende Krümmung aufweist.According to a further advantageous development of the first and / or second aspect of the invention, it is provided that at least one stator-side guide vane of the diffuser has a curvature deviating from the other stator-side guide vanes.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts ist vorgesehen, dass an mindestens einer ersten Umfangsposition ein zwischen benachbarten statorseitigen Leitschaufeln des Diffusors ausgebildeter Diffusorströmungskanalabschnitt einen gegenüber den an zweiten Umfangspositionen ausgebildeten Diffusorströmungskanalabschnitten abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist.According to a further advantageous development of the first and / or second aspects of the invention, it is provided that at least one first circumferential position a diffuser flow channel section formed between adjacent stator vanes of the diffuser has a flow cross section deviating from the diffuser flow channel sections formed at second circumferential positions.

Die obigen vorteilhaften Weiterbildungen des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts betreffen Maßnahmen zur konstruktiven Gestaltung des Diffusors.The above advantageous developments of the first and / or second aspect of the invention relate to measures for constructive design of the diffuser.

Besonders bevorzugt ist eine Radialverdichterstufe, an welcher einer der erfindungsgemäßen Aspekte, welche die Kopplung des Radseitenraums mit dem Zwischenströmungskanal betriffen, in Kombination mit mindestens einer der vorteilhaften Weiterbildungen, welche die Ausgestaltung des Diffusors betreffen, zum Einsatz kommen.Particularly preferred is a radial compressor stage to which one of the aspects of the invention, which relate to the coupling of the Radseitenraums with the Zwischenströmungskanal, in combination with at least one of the advantageous developments, which relate to the configuration of the diffuser are used.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1:
einen Meridionalschnitt einer erfindungsgemäßen Radialverdichterstufe nach einem ersten Aspekt der Erfindung;
Fig. 2:
einen Meridionalschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Radialverdichterstufe nach dem ersten Aspekt der Erfindung;
Fig. 3:
einen Meridionalschnitt einer erfindungsgemäßen Radialverdichterstufe nach einem zweiten Aspekt der Erfindung;
Fig. 4:
einen Axialschnitt durch die Radialverdichterstufe der Fig. 3;
Fig. 5:
einen Axialschnitt durch eine Radialverdichterstufe zur Verdeutlichung einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts;
Fig. 6:
einen Axialschnitt durch eine Radialverdichterstufe zur Verdeutlichung einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts; und
Fig. 7:
einen Meridionalschnitt durch eine Radialverdichterstufe zur Verdeutlichung einer dritten vorteilhaften Weiterbildung des ersten und/oder zweiten erfindungsgemäßen Aspekts.
Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
Fig. 1:
a meridional section of a radial compressor stage according to the invention according to a first aspect of the invention;
Fig. 2:
a meridional section of another radial compressor stage according to the invention according to the first aspect of the invention;
3:
a meridional section of a radial compressor stage according to the invention according to a second aspect of the invention;
4:
an axial section through the radial compressor stage of Fig. 3 ;
Fig. 5:
an axial section through a radial compressor stage to illustrate a first advantageous embodiment of the first and / or second aspect of the invention;
Fig. 6:
an axial section through a radial compressor stage to illustrate a second advantageous embodiment of the first and / or second aspect of the invention; and
Fig. 7:
a meridional section through a radial compressor stage to illustrate a third advantageous development of the first and / or second aspect of the invention.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen Radialverdichter mit mindestens einer Radialverdichterstufe.The present invention relates to a centrifugal compressor with at least one radial compressor stage.

Fig. 1 zeigt ein Detail einer erfindungsgemäßen Radialverdichterstufe im Meridionalschnitt nach einem ersten Aspekt der Erfindung. Fig. 1 shows a detail of a radial compressor stage according to the invention in the meridional section according to a first aspect of the invention.

Die Radialverdichterstufe der Fig. 1 weist ein Laufrad 10 mit mehreren rotorseitigen Laufradschaufeln 11 auf. Das Laufrad 10 rotiert gegenüber einem Stator 12. Beim Stator 12 kann es sich um ein Gehäuse oder einen Statorring oder dergleichen handeln. Der Laufradschaufeln 11 sind in einem Laufradströmungskanal 13 positioniert, der von einer rotorseitigen Nabenkontur 14 und einer Statorkontur 15 begrenzt. Jede Laufradschaufel 12 weist eine Strömungseintrittskante 16 und eine Strömungsaustrittskante 17 auf. Zwischen der Strömungseintrittskante 16 und der Strömungsaustrittskante 17 jeder Laufradschaufel 11 erstreckt sich eine Druckseite, eine Saugseite sowie radial außen an der Laufradschaufel 11 eine dem Stator 12 zugewandte Außenfläche 18 der jeweiligen Laufradschaufel 11. Die Außenfläche 18 der Laufradschaufel 11 grenzt an den Stator 12 an und dient der Abdichtung gegenüber dem Stator 12. Ein solches Laufrad 10, bei welchem die Außenflächen 18 der Laufradschaufeln 11 mittelbar an den Stator 12 angrenzen, verfügt über kein Deckband und wird auch als offenes Laufrad bezeichnet.The radial compressor stage of Fig. 1 has an impeller 10 with a plurality of rotor-side impeller blades 11. The impeller 10 rotates with respect to a stator 12. The stator 12 may be a housing or a stator ring or the like. The impeller blades 11 are positioned in an impeller flow channel 13 which is delimited by a rotor-side hub contour 14 and a stator contour 15. Each impeller blade 12 has a flow inlet edge 16 and a flow outlet edge 17. Between the flow inlet edge 16 and the flow outlet edge 17 of each impeller blade 11 extends a pressure side, a suction side and radially outside of the impeller blade 11 a stator 12 facing outer surface 18 of the respective impeller blade 11. The outer surface 18 of the impeller blade 11 adjacent to the stator 12 and is used to seal against the stator 12. Such an impeller 10, in which the outer surfaces 18 of the impeller blades 11 adjacent to the stator 12 indirectly, has no shroud and is also referred to as an open impeller.

Gemäß Fig. 1 ist stromabwärts des Laufrads 10 ein statorseitiger Diffusor 19 positioniert. Der Diffusor 19 umfasst mehrere statorseitige Leitschaufeln 20. Die statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 sind in einem vom Stator 12 begrenzten Diffusorströmungskanal 21 positioniert, wobei jede der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 eine Strömungseintrittskante 22 und eine Strömungsaustrittskante 23 umfasst. Zwischen der Strömungseintrittskante 22 und der Strömungsaustrittskante 23 der jeweiligen statorseitigen Leitschaufel 20 erstreckt sich eine Saugseite 24 und eine Druckseite 25 der jeweiligen Leitschaufel.According to Fig. 1 downstream of the impeller 10, a stator-side diffuser 19 is positioned. The diffuser 19 includes a plurality of stator vanes 20. The stator vanes 20 of the diffuser 19 are positioned in a diffuser flow channel 21 defined by the stator 12, wherein each of the stator vanes 20 of the diffuser 19 includes a flow entrance edge 22 and a flow exit edge 23. Between the flow inlet edge 22 and the flow outlet edge 23 of the respective stator side vane 20 extends a suction side 24 and a pressure side 25 of the respective vane.

Zwischen dem Laufströmungskanal 13, in welchem die rotorseitigen Laufradschaufeln 11 des Laufrads 10 positioniert sind, und dem Diffusorströmungskanal 21, in welchem die statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 positioniert sind, erstreckt sich ein Zwischenströmungskanal 26, über welchen in der Radialverdichterstufe verdichtetes Medium ausgehend vom Laufrad 10 in Richtung auf den Diffusor 19 strömen kann. Gemäß Fig. 1 ist zwischen einer Rückseite 27 des Laufrads 10 und dem Stator 12 ein Radseitenraum 28 ausgebildet, wobei dieser Radseitenraum 28 gemäß Fig. 1 mit dem Zwischenströmungskanal 26 über einen Spalt 34 gekoppelt ist.Between the flow channel 13, in which the rotor-side impeller blades 11 of the impeller 10 are positioned, and the diffuser flow channel 21, in which the stator vanes 20 of the diffuser 19 are positioned, an intermediate flow channel 26 extends, via which medium compressed in the radial compressor stage, starting from the impeller 10 in the direction of the diffuser 19 can flow. According to Fig. 1 is formed between a rear side 27 of the impeller 10 and the stator 12, a Radseitenraum 28, said Radseitenraum 28 according to Fig. 1 is coupled to the intermediate flow passage 26 via a gap 34.

Die oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Details einer Radialverdichterstufe zählen zum Stand der Technik. Die Erfindung betrifft nun solche Details einer Radialverdichterstufe, mit Hilfe derer die Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, reduziert werden kann.The above with reference to Fig. 1 described details of a radial compressor stage are state of the art. The invention now relates to such details of a centrifugal compressor stage, with the help of which the risk of transient flow phenomena, which can lead to an asynchronous excitation of the open wheels, can be reduced.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung (siehe Fig. 1, 2) ist vorgeschlagen, dass der Spalt 34, der zwischen einer Außenkante 35 der stromabwärtigen Rückseite 27 des Laufrads 10 und einer gegenüberliegenden Innenkante 36 des Stators 12 ausgebildet, und über welchen der Radseitenraum 28 mit dem Zwischenströmungskanal 26 gekoppelt ist, über eine Dichtung 37 abgedichtet ist.According to a first aspect of the invention (see Fig. 1, 2 ), it is proposed that the gap 34, which is formed between an outer edge 35 of the downstream back 27 of the impeller 10 and an opposite inner edge 36 of the stator 12, and via which the Radseitenraum 28 is coupled to the intermediate flow channel 26 is sealed by a seal 37 ,

Die Dichtung 37 dichtet demnach den Radseitenraum 28 vom zwischen dem Laufrad 10 und dem Diffusor 19 verlaufenden Zwischenströmungskanal 26 ab. Hierzu kommt im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine wabenförmige Dichtung 37 zum Einsatz, die vom Stator 12 getragen ist und der Außenkante 35 der stromabwärtigen Rückseite 27 des Laufrads 10 gegenüberliegt. Durch eine derartige Abdichtung des Spalts 34 und damit des Radseitenraums 28 gegenüber dem Zwischenströmungskanal 26 kann die Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, reduziert werden.The seal 37 thus seals the wheel side space 28 from the between the impeller 10 and the diffuser 19 extending between the flow channel 26 from. This comes in the embodiment of Fig. 1 a honeycomb seal 37 is used, which is supported by the stator 12 and the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 opposite. By such a seal of the gap 34 and thus of the Radseitenraums 28 opposite the intermediate flow channel 26, the risk of unsteady flow phenomena that can lead to an asynchronous excitation of the open wheels, can be reduced.

In Fig. 2 ist eine Ausgestaltung einer Radialverdichterstufe nach dem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung gezeigt, die sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durch die konkrete Ausgestaltung der Dichtung 37 unterscheidet. So kommt in Fig. 2 keine Wabendichtung zum Einsatz, vielmehr ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Dichtung als Lippendichtung ausgebildet, bei welcher demnach eine Dichtlippe 38 an der Außenkante 35 der stromabwärtigen Rückseite 27 des Laufrads 10 zur Anlage kommt. Bei diesem Dichtelement 37 der Fig. 2 kann es sich zum Beispiel um eine Anstreifdichtung bzw. Berührungsdichtung oder auch um eine Bürstendichtung handeln.In Fig. 2 shows an embodiment of a radial compressor stage according to the first aspect of the present invention, which differs from the embodiment of the Fig. 1 distinguished by the specific configuration of the seal 37. So comes in Fig. 2 no honeycomb seal used, but in the embodiment of the Fig. 2 the seal is formed as a lip seal, in which thus a sealing lip 38 comes to rest on the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10. In this sealing element 37 of Fig. 2 it may be, for example, an abradable seal or contact seal or even a brush seal.

Eine Radialverdichterstufe nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Spalt 34, über welchen der Radseitenraum 28 mit dem Zwischenströmungskanal 26 gekoppelt ist, in Umfangsrichtung gesehen ein sich veränderndes Spaltmaß aufweist. Hierzu ist die der Außenkante 35 der stromabwärtigen Rückseite 27 des Laufrads 10 gegenüberliegende Innenkante 36' des Stators 12 gemäß dem gestrichelten Verlauf der Fig. 4 gewellt konturiert, so dass demnach in Umfangsrichtung gesehen der Abstand zwischen der Innenkante 36' des Stators 12 und der Außenkante 35 der stromabwärtigen Rückseite 27 des Laufrads 10 nicht konstant ist, sondern sich vielmehr ändert.A radial compressor stage according to a second aspect of the invention is in 3 and 4 shown. According to the second aspect of the invention, it is proposed that the gap 34, over which the Radseitenraum 28 is coupled to the intermediate flow channel 26, seen in the circumferential direction has a varying gap. For this purpose, the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 opposite inner edge 36 'of the stator 12 according to the dashed line of Fig. 4 wavy contours, so that seen in the circumferential direction, the distance between the inner edge 36 'of the stator 12 and the outer edge 35 of the downstream rear side 27 of the impeller 10 is not constant, but rather changes.

Dieses sich in Umfangsrichtung ändernde Spaltmaß des Spalts 34 ändert sich vorzugsweise durch die gewellte Kontur der Innenkante 36' des Stators 12 stetig, also nicht stufenartig.This gap width of the gap 34, which changes in the circumferential direction, preferably changes continuously due to the wavy contour of the inner edge 36 'of the stator 12, that is, not stepwise.

Die obigen Maßnahmen nach dem ersten Aspekt der Erfindung und nach dem zweiten Aspekt der Erfindung sind Alternativen, diese Maßnahmen kommen demnach nicht in Kombination miteinander zum Einsatz.The above measures according to the first aspect of the invention and according to the second aspect of the invention are alternatives, these measures are therefore not used in combination with each other.

Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ist vorgesehen (siehe Fig. 5), dass alle Strömungseintrittskanten 22 aller statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 auf einer ersten Kreiskontur 29 liegen.According to a first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention is provided (see Fig. 5 ) that all flow inlet edges 22 of all the stator vanes 20 of the diffuser 19 are located on a first circular contour 29.

Dabei liegen die Strömungseintrittskanten 22 der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 derart auf der ersten Kreiskontur 29, dass die Strömungseintrittskanten 22 aller statorseitigen Leitschaufeln 20 zu den Strömungseintrittskanten 22 der jeweils benachbarten Leitschaufeln 20 einen identischen Abstand aufweisen. Die Strömungseintrittskanten 22 der in Umfangsrichtung des Diffusorströmungskanals 21 gesehen nebeneinander positionierten Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 sind demnach in Umfangsrichtung gesehen gleich verteilt, so dass demnach sämtliche Strömungseintrittskanten 22, die auf der ersten Kreiskontur 29 liegen, zu benachbarten Strömungseintrittskanten 22 identische Umfangsabstände aufweisen.In this case, the flow inlet edges 22 of the stator vanes 20 of the diffuser 19 are located on the first circular contour 29 such that the flow inlet edges 22 of all the stator vanes 20 have an identical spacing from the flow inlet edges 22 of the adjacent vanes 20. The flow inlet edges 22 of the guide vanes 20 of the diffuser 19 positioned next to one another in the circumferential direction of the diffuser flow channel 21 are thus distributed identically in the circumferential direction, so that accordingly all flow inlet edges 22 lying on the first circular contour 29 have identical circumferential spacings to adjacent flow inlet edges 22.

Nach der ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass die Strömungsaustrittskanten 23 der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 auf einer zweiten Kreiskontur 30 liegen.According to the first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, provision is further made for the flow outlet edges 23 of the stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 to lie on a second circular contour 30.

Dabei liegen die Strömungsaustrittskanten 23 der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 derart auf der zweiten Kreiskontur 30, dass an mindestens einer ersten Umfangsposition des Diffusorströmungskanals 21 die Strömungsaustrittskante 23 der dort positionierten, jeweiligen statorseitigen Leitschaufel 20 zu der Strömungsaustrittskante mindestens einer benachbarten Leitschaufel 20 einen anderen Abstand aufweist als an zweiten Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21.In this case, the flow outlet edges 23 of the stator vanes 20 of the diffuser 19 are located on the second circular contour 30, that at least a first circumferential position of the diffuser flow channel 21, the flow outlet edge 23 of the respective stator side vane 20 positioned there to the flow outlet edge of at least one adjacent vane 20 at a different distance than at second circumferential positions of the diffuser flow channel 21.

Im Bereich der Strömungsaustrittskanten 23 ist demnach in Umfangsrichtung des Diffusorströmungskanals 21 gesehen keine Gleichverteilung der Strömungsaustrittskanten 23 vorgesehen, vielmehr ist vorzugsweise an den ersten Umfangspositionen die Gleichverteilung der Strömungsaustrittskanten 23, die alle auf der zweiten Kreiskontur 30 liegen, aufgehoben, um so der Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, zu reduzieren.Accordingly, in the area of the flow outlet edges 23, no uniform distribution of the flow outlet edges 23 is provided in the circumferential direction of the diffuser flow channel 21; rather, the uniform distribution of the flow outlet edges 23, which are all located on the second circular contour 30, is preferably canceled at the first circumferential positions, thus avoiding the risk of unsteady flow phenomena , which can lead to an asynchronous excitation of the open wheels, to reduce.

Nach der ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ist es in einem ersten Extremfall möglich, dass ausschließlich an einer einzigen Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21 die entsprechende Strömungsaustrittskante 23 einen anderen Abstand zu den jeweils benachbarten Strömungsaustrittskanten 23 aufweist, dass hingegen an den anderen Umfangspositionen die Strömungsaustrittskanten 23 hinsichtlich ihrer Umfangspositionen gleichverteilt sind.According to the first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, it is possible in a first extreme that only at a single circumferential position of the diffuser flow channel 21, the corresponding flow outlet edge 23 has a different distance to the respective adjacent flow outlet edges 23, however the other circumferential positions the flow outlet edges 23 are equally distributed in terms of their circumferential positions.

Ebenso ist es nach der ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung in einem zweiten Extremfall möglich, dass an allen Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21 die Strömungsaustrittskanten 23 zu den jeweils benachbarten Strömungsaustrittskanten 23 jeweils unterschiedliche Abstände aufweisen.Likewise, it is possible according to the first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention in a second extreme case that at all circumferential positions of the diffuser flow channel 21, the flow outlet edges 23 to the respective adjacent flow outlet edges 23 each have different distances.

An den zweiten Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21 weisen die jeweiligen statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 vorzugsweise alle identische, zweite Staffelungswinkel auf.At the second circumferential positions of the diffuser flow channel 21, the respective stator-side vanes 20 of the diffuser 19 preferably all have identical second stagger angles.

Die an der oder jeder ersten Umfangsposition positionierten statorseitigen Leitschaufeln 20 hingegen weisen vorzugsweise einen ersten Staffelungswinkel auf, der vom zweiten Staffelungswinkel abweicht, insbesondere um ±10°, bevorzugt um ±7°, besonders bevorzugt um ±5°, meist bevorzugt um ±3°.The stator vanes 20 positioned at the or each first circumferential position, on the other hand, preferably have a first staggering angle deviating from the second staggering angle, in particular ± 10 °, preferably ± 7 °, more preferably ± 5 °, most preferably ± 3 ° ,

Nach der ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung wird demnach vorgeschlagen, zur Reduzierung der Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, die Strömungsaustrittskanten 23 ausgewählter statorseitiger Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 in Umfangsrichtung zu versetzen, vorzugsweise unter Aufhebung bzw. Unterbrechung der sonst in Umfangsrichtung des Diffusorströmungskanals 21 gesehen gleichverteilten Strömungsaustrittskanten 23.According to the first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, it is therefore proposed to reduce the risk of transient flow phenomena that can lead to asynchronous excitation of the open wheels, the flow outlet edges 23 selected stator side vanes 20 of the diffuser 19 in the circumferential direction offset, preferably with suspension or interruption of the otherwise uniformly distributed in the circumferential direction of the Diffusorströmungskanals 21 flow outlet edges 23rd

In einem Extremfall können die Strömungsaustrittskanten 23 aller statorseitiger Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 zu den jeweils benachbarten Strömungsaustrittskanten 23 unterschiedliche Abstände aufweisen.In an extreme case, the flow outlet edges 23 of all stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 may have different distances to the respectively adjacent flow outlet edges 23.

Wie Fig. 5 entnommen werden kann, kann eine Strömungsaustrittskante 23" (siehe gestrichelter Verlauf der in Fig. 5 rechten Leitschaufel) in Richtung auf die Druckseite 25 der jeweiligen benachbarten Leitschaufel 20 oder eine Strömungsaustrittskante 23'(siehe gestrichelter Verlauf der in Fig. 5 linken Leitschaufel) in Richtung auf die Saugseite 24 der jeweiligen benachbarten Leitschaufel 20 in Umfangsrichtung verlagert werden, und zwar derart, dass nach wie vor alle Strömungsaustrittskanten 23 auf der zweiten Kreiskontur 30 liegen.As Fig. 5 can be removed, a flow outlet edge 23 "(see dashed line of in Fig. 5 Right vane) in the direction of the pressure side 25 of the respective adjacent vane 20 or a flow outlet edge 23 '(see dashed line of in Fig. 5 left guide blade) are displaced in the direction of the suction side 24 of the respective adjacent guide blade 20 in the circumferential direction, in such a way that as before all flow outlet edges 23 lie on the second circular contour 30.

Dies entspricht einer Veränderung des Staffelungswinkels der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 an ausgewählten Umfangspositionen. An ausgewählten zweiten Umfangspositionen des Diffusors 19 verfügen die jeweiligen statorseitigen Leitschaufeln 20 über abweichende Staffelungswinkel.This corresponds to a change in the stagger angle of the stator-side vanes 20 of the diffuser 19 at selected circumferential positions. At selected second circumferential positions of the diffuser 19, the respective stator-side vanes 20 have deviating stagger angles.

Diejenigen ausgewählten Leitschaufeln 20, die im Vergleich zu den übrigen statorseitigen Leitschaufeln 20 einen unterschiedlichen Staffelungswinkel aufweisen, sind dadurch gekennzeichnet, dass deren Staffelungswinkel insbesondere um ±10°, besonders bevorzugt um ±5°, von den Staffelungswinkeln der übrigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 abweicht.Those selected vanes 20, which have a different staggering angle compared to the other stator vanes 20, are characterized in that their staggering angle deviates, in particular by ± 10 °, particularly preferably ± 5 °, from the staggering angles of the remaining vanes 20 of the diffuser 19 ,

Durch die obigen Maßnahmen der ersten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung kann an definierten Umfangspositionen in ungleichmäßigen Umfangsabständen eine etwas höhere oder eine etwas geringere Belastung aus die Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 aufgeprägt werden. Die Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, kann so weiter reduziert werden.By the above measures of the first advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention can be impressed at defined circumferential positions at irregular circumferential distances a slightly higher or a slightly lower load from the vanes 20 of the diffuser 19. The danger of unsteady flow phenomena, which can lead to an asynchronous excitation of the open wheels, can thus be further reduced.

Nach einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung (siehe Fig. 6) wird zur Reduzierung der Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, vorgeschlagen, dass sowohl die auf der ersten Kreiskontur 29 positionierten Strömungseintrittskanten 22 der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 als auch die auf der zweiten Kreiskontur 30 positionierten Strömungsaustrittskanten 23 der statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffsors 19 in Umfangsrichtung gleichverteilt sind, also jeweils identische Umfangsabstände aufweisen.According to a second advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention (see Fig. 6 ) is proposed to reduce the risk of unsteady flow phenomena that can lead to an asynchronous excitation of the open wheels, that both the positioned on the first circular contour 29 flow inlet edges 22 of the stator vanes 20 of the diffuser 19 as well as positioned on the second circular contour 30 flow outlet edges 23 of the stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 are distributed uniformly in the circumferential direction, ie each having identical circumferential distances.

Nach der zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung weist jedoch mindestens eine statorseitige Leitschaufel 20 des Diffusors 19 zwischen der Strömungseintrittskante 22 und der Strömungsaustrittskante 23 eine abweichende Krümmung auf, nämlich eine Saugseite 24' und eine Druckseite 25' mit gegenüber den anderen Leitschaufeln 20 abweichender Krümmung. Dies ist in Fig. 6 durch den gestrichelten Verlauf für die mittlere Leitschaufel 20 gezeigt.According to the second advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, however, at least one stator vane 20 of the diffuser 19 between the flow inlet edge 22 and the flow outlet edge 23 has a different curvature, namely a suction side 24 'and a pressure side 25' with opposite the other vanes 20 deviating Curvature. This is in Fig. 6 shown by the dashed line for the middle vane 20.

Nach der zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ist es in einem ersten Extremfall möglich, dass ausschließlich eine einzige statorseitige Leitschaufel 20 des Diffusors 19 eine abweichende Krümmung aufweist, dass hingegen alle anderen statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 identische Krümmungen aufweisen.According to the second advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, it is possible in a first extreme case that only a single stator vane 20 of the diffuser 19 has a different curvature, whereas all other stator vanes 20 of the diffuser 19 have identical curvatures exhibit.

Ebenso ist es nach der zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung in einem zweiten Extremfall möglich, dass an alle statorseitige Leitschaufel 20 des Diffusors 19 voneinander abweichende Krümmungen aufweisen.Likewise, according to the second advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention in a second extreme case, it is possible for all the stator-side guide vanes 20 of the diffuser 19 to have different curvatures.

Bevorzugt ist es, die obige erste vorteilhafte Weiterbildung und die obige zweite vorteilhafte Weiterbildung in Kombination mit dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt der Erfindung zur Reduzierung der Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, an der Radialverdichterstufe einzusetzen.It is preferred to use the above first advantageous development and the above second advantageous development in combination with the first aspect or the second aspect of the invention for reducing the risk of unsteady flow phenomena that can lead to asynchronous excitation of the open wheels at the radial compressor stage.

Eine dritte vorteilhafte Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 7 erörtert.A third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention will be described below with reference to FIG Fig. 7 discussed.

Nach der dritten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung wird zur Reduzierung der Gefahr instationärer Strömungsphänomene, die zu einer asynchronen Anregung der offenen Laufrädern führen können, vorgeschlagen, an mindestens einer ersten Umfangsposition des Diffusorströmungskanals 21 einen zwischen benachbarten statorseitigen Leitschaufeln 20 des Diffusors 19 ausgebildeten Diffusorströmungskanalabschnitt 33 derart zu verändern, dass derselbe gegenüber den an zweiten Umfangspositionen ausgebildeten Diffusorströmungskanalabschnitten einen abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist.According to the third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, in order to reduce the risk of unsteady flow phenomena, which may lead to asynchronous excitation of the open wheels, it is proposed to arrange at least a first circumferential position of the diffuser flow channel 21 between adjacent stator-side guide vanes 20 to change the diffuser flow channel portion 33 formed in the diffuser 19 so as to be the same as that formed at second circumferential positions Diffuser flow channel sections having a different flow cross-section.

So kann Fig. 7 entnommen werden, dass an einer ersten Umfangsposition des Diffusors 19 zwischen benachbarten statorseitigen Leitschaufeln 20 der jeweilige Diffusorströmungskanalabschnitt 33 einen reduzierten Strömungsquerschnitt aufweist, nämlich dadurch, das den jeweiligen Diffusorströmungskanalabschnitt 33 begrenzende, statorseitige Seitenwände 31, 32 unter Verringerung des Strömungsquerschnitts des jeweiligen Diffusorströmungskanalabschnitts 33 nach innen hinein gewölbt sind. Es sei darauf hingewiesen, dass auch lediglich eine dieser statorseitigen, dem jeweiligen Diffusorströmungskanalabschnitt 33 begrenzenden Seitenwände 31, 32 in den jeweiligen Diffusorströmungskanalabschnitt 33 hinein gewölbt sein kann. Ebenso ist es möglich, an ausgewählten Umfangspositionen den jeweiligen Diffusorströmungskanalabschnitt bezüglich seines Strömungsquerschnitts aufzuweiten, wobei dann mindestens eine dieser Seitenwände 31, 32 nach außen in den Stator 12 hinein gewölbt ist.So can Fig. 7 It can be seen that, at a first peripheral position of the diffuser 19 between adjacent stator vanes 20, the respective diffuser flow channel section 33 has a reduced flow cross section, namely the stator side walls 31, 32 delimiting the respective diffuser flow channel section 33, reducing the flow cross section of the respective diffuser flow channel section 33 inwardly are arched into it. It should be noted that only one of these stator-side, the respective diffuser flow channel section 33 bounding side walls 31, 32 may be curved into the respective diffuser flow channel section 33 inside. It is likewise possible to widen the respective diffuser flow channel section with respect to its flow cross section at selected circumferential positions, wherein at least one of these side walls 31, 32 is curved outwards into the stator 12.

Nach der dritten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung ist es in einem ersten Extremfall möglich, dass ausschließlich an einer einzigen Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21 der entsprechende Diffusorströmungskanalabschnitt 33 einen abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist, dass hingegen aller anderen Diffusorströmungskanalabschnitte 33 identische Strömungsquerschnitte aufweisen. Ebenso ist es nach der dritten vorteilhaften Weiterbildung des ersten Aspekts und/oder zweiten Aspekts der Erfindung in einem zweiten Extremfall möglich, dass an allen Umfangspositionen des Diffusorströmungskanals 21 die Diffusorströmungskanalabschnitte 33 jeweils unterschiedliche Strömungsquerschnitte aufweisen.According to the third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention, it is possible in a first extreme case that only at a single circumferential position of the diffuser flow channel 21 the corresponding diffuser flow channel section 33 has a different flow cross section, whereas all other diffuser flow channel sections 33 have identical flow cross sections , Likewise, it is possible according to the third advantageous development of the first aspect and / or second aspect of the invention in a second extreme case, that at all circumferential positions of the diffuser flow channel 21, the diffuser flow channel sections 33 each have different flow cross sections.

Die Maßnahmen der dritten vorteilhaften Weiterbildung können in Kombination mit den Maßnahmen der ersten vorteilhaften Weiterbildung und/oder den Maßnahmen der zweiten vorteilhaften Weiterbildung in Kombination mit dem ersten oder dem zweiten Aspekt der Erfindung zum Einsatz kommen. Bevorzugt kommen die Maßnahmen aller drei vorteilhaften Weiterbildungen in Kombination mit dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt an einer Radialverdichterstufe zum Einsatz.The measures of the third advantageous development can be used in combination with the measures of the first advantageous development and / or the measures of the second advantageous development in combination with the first or the second aspect of the invention. Preference is given to the measures All three advantageous developments in combination with the first aspect or the second aspect of a centrifugal compressor stage for use.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
LaufradWheel
1111
Laufradschaufelimpeller blade
1212
Statorstator
1313
LaufradströmungskanalImpeller flow channel
1414
Nabenkonturhub contour
1515
Statorkonturstator contour
1616
StrömungseintrittskanteFlow inlet edge
1717
StrömungsaustrittskanteFlow outlet edge
1818
Außenflächeouter surface
1919
Diffusordiffuser
2020
Leitschaufelvane
2121
DiffusorströmungskanalDiffuser flow channel
2222
StrömungseintrittskanteFlow inlet edge
2323
StrömungsaustrittskanteFlow outlet edge
2424
Saugseitesuction
2525
Druckseitepressure side
2626
ZwischenströmungskanalBetween flow channel
2727
Rückseiteback
2828
Radseitenraumwheel side
2929
Kreiskonturcircular contour
3030
Kreiskonturcircular contour
3131
SeitenwandSide wall
3232
SeitenwandSide wall
3333
DiffusorströmungskanalabschnittDiffuser flow channel section
3434
Spaltgap
3535
Außenkanteouter edge
3636
Innenkanteinner edge
3737
Dichtungpoetry
3838
Dichtlippesealing lip

Claims (10)

Radialverdichterstufe, die ein gegenüber einem Stator (12) rotierendes Laufrad (10) mit mehreren rotorseitigen Laufradschaufeln (11) und einen in Strömungsrichtung stromabwärts des Laufrads (10) positionierten Diffusor (19) mit mehreren statorseitigen Leitschaufeln (20) umfasst, und wobei zwischen dem Laufrad (10) und dem Stator (12) ein Radseitenraum (28) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (34), der zwischen einer Außenkante (37) einer stromabwärtigen Rückseite (27) des Laufrads (10) und einer gegenüberliegenden Innenkante (36) des Stators (12) ausgebildet ist, über eine Dichtung (37) abgedichtet ist, nämlich derart, dass die Dichtung (37) den Radseitenraum (18) von einem sich zwischen dem Laufrad (10) und dem Diffusor (19) erstreckenden Zwischenströmungskanal (26) abgedichtet.A centrifugal compressor stage comprising a rotor (10) rotating with respect to a stator (12) and having a plurality of stator vanes (20) positioned downstream of the impeller (10) and having a plurality of stator vanes (20), and between Impeller (10) and the stator (12) a Radseitenraum (28) is formed, characterized in that a gap (34) between an outer edge (37) of a downstream rear side (27) of the impeller (10) and an opposite inner edge (36) of the stator (12) is sealed by a seal (37), such that the seal (37) extends the wheel side space (18) from between the impeller (10) and the diffuser (19) Intermediate flow channel (26) sealed. Radialverdichterstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (37) vom Stator (12) getragen ist und der Außenkante (35) der stromabwärtigen Rückseite (27) des Laufrads (10) gegenüberliegt.Radial compressor stage according to claim 1, characterized in that the seal (37) is carried by the stator (12) and the outer edge (35) of the downstream rear side (27) of the impeller (10) opposite. Radialverdichterstufe, die ein gegenüber einem Stator (12) rotierendes Laufrad (10) mit mehreren rotorseitigen Laufradschaufeln (11) und einen in Strömungsrichtung stromabwärts des Laufrads (10) positionierten Diffusor (19) mit mehreren statorseitigen Leitschaufeln (20) umfasst, und wobei zwischen dem Laufrad (10) und dem Stator (12) ein Radseitenraum (28) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (34), der zwischen einer Außenkante (35) einer stromabwärtigen Rückseite (27) des Laufrads (10) und einer gegenüberliegenden Innenkante (36) des Stators (12) ausgebildet ist, in Umfangsrichtung gesehen ein sich veränderndes Spaltmaß aufweist.A centrifugal compressor stage comprising a rotor (10) rotating with respect to a stator (12) and having a plurality of stator vanes (20) positioned downstream of the impeller (10) and having a plurality of stator vanes (20), and between Impeller (10) and the stator (12) a Radseitenraum (28) is formed, characterized in that a gap (34) between an outer edge (35) of a downstream rear side (27) of the impeller (10) and an opposite inner edge (36) of the stator (12) is formed, seen in the circumferential direction has a changing gap. Radialverdichterstufe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkante (36) des Stators (12) in Umfangsrichtung gesehen eine gewellte Kontur aufweist.Radial compressor stage according to claim 3, characterized in that the inner edge (36) of the stator (12) seen in the circumferential direction has a corrugated contour. Radialverdichterstufe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
Strömungseintrittskanten (22) der statorseitigen Leitschaufeln (20) auf einer ersten Kreiskontur (29) liegen, nämlich derart, dass die Strömungseintrittskanten (22) aller statorseitigen Leitschaufeln (20) zu den Strömungseintrittskanten (22) der jeweils benachbarten Leitschaufeln (20) einen identischen Abstand aufweisen;
Strömungsaustrittskanten (23) der statorseitigen Leitschaufeln (20) auf einer zweiten Kreiskontur (30) liegen, nämlich derart, dass an mindestens einer ersten Umfangsposition die Strömungsaustrittskante (23) der jeweiligen statorseitigen Leitschaufel (20) zu der Strömungsaustrittskante (23) mindestens einer benachbarten Leitschaufeln (20) einen anderen Abstand aufweist als an zweiten Umfangspositionen.
Radial compressor stage according to one of claims 1 to 4, characterized in that
Flow inlet edges (22) of the stator vanes (20) on a first circular contour (29) lie, namely such that the flow inlet edges (22) of all the stator vanes (20) to the flow inlet edges (22) of the respective adjacent vanes (20) an identical distance exhibit;
Flow outlet edges (23) of the stator vanes (20) on a second circular contour (30) lie, namely such that at least a first circumferential position, the flow outlet edge (23) of the respective stator side vane (20) to the flow outlet edge (23) of at least one adjacent vanes (20) has a different distance than at second circumferential positions.
Radialverdichterstufe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
an den zweiten Umfangspositionen die jeweiligen statorseitigen Leitschaufeln (20) alle identische, zweite Staffelungswinkel aufweisen; und
an der oder jeder ersten Umfangspositionen die jeweilige statorseitigen Leitschaufeln (20) einen ersten Staffelungswinkel aufweist, der vom zweiten Staffelungswinkel abweicht.
Radial compressor stage according to claim 4, characterized in that
at the second circumferential positions, the respective stator-side vanes (20) all have identical second stagger angles; and
at the or each first circumferential position, the respective stator-side vanes (20) have a first stagger angle that deviates from the second stagger angle.
Radialverdichterstufe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, der erste Staffelungswinkel vom zweiten Staffelungswinkel um ±10°, bevorzugt um ±7°, besonders bevorzugt um ±5°, abweicht.Radial compressor stage according to claim 5, characterized in that the first staggering angle deviates from the second staggering angle by ± 10 °, preferably by ± 7 °, particularly preferably by ± 5 °. Radialverdichterstufe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine statorseitige Leitschaufel (20) eine von den anderen statorseitigen Leitschaufeln (20) abweichende Krümmung aufweist.Radial compressor stage according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one stator-side guide vane (20) has a curvature deviating from the other stator-side vanes (20). Radialverdichterstufe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer ersten Umfangsposition ein zwischen benachbarten statorseitigen Leitschaufeln (20) ausgebildeter Diffusorströmungskanalabschnitt (33) einen gegenüber den an zweiten Umfangspositionen ausgebildeten Diffusorströmungskanalabschnitten abweichenden Strömungsquerschnitt aufweist.Radial compressor stage according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least a first circumferential position between a neighboring stator-side vanes (20) formed Diffusorströmungskanalabschnitt (33) has a relation to the second peripheral positions formed Diffusorströmungskanalabschnitten deviating flow cross-section. Radialverdichterstufe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber den zweiten Umfangspositionen an der oder jeder ersten Umfangsposition zwischen den benachbarten statorseitigen Leitschaufeln (20) mindestens eine den Diffusorströmungskanalabschnitt (33) begrenzende Seitenwand (31, 32) unter Verringerung des Strömungsquerschnitts nach innen in den Diffusorströmungskanalabschnitt (33) hinein gewölbt und/oder unter Vergrößerung des Strömungsquerschnitts nach außen in den Stator (12) hinein gewölbt ist.A radial compressor stage according to claim 9, characterized in that opposite to the second circumferential positions at the or each first circumferential position between the adjacent stator vanes (20) at least one side wall (31, 32) delimiting the diffuser flow channel portion (33), reducing the flow area inwardly into the diffuser flow channel portion (33) arched into it and / or curved in enlargement of the flow cross section to the outside in the stator (12).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018107264A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-02 Man Energy Solutions Se Centrifugal compressor and turbocharger

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219556A1 (en) 2015-10-08 2017-04-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Diffuser for radial compressor, centrifugal compressor and turbo machine with centrifugal compressor
US11428240B2 (en) * 2018-04-04 2022-08-30 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Centrifugal compressor and turbocharger including the same
US11098730B2 (en) 2019-04-12 2021-08-24 Rolls-Royce Corporation Deswirler assembly for a centrifugal compressor
US11441516B2 (en) 2020-07-14 2022-09-13 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Centrifugal compressor assembly for a gas turbine engine with deswirler having sealing features
US11286952B2 (en) 2020-07-14 2022-03-29 Rolls-Royce Corporation Diffusion system configured for use with centrifugal compressor
US11578654B2 (en) 2020-07-29 2023-02-14 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Centrifical compressor assembly for a gas turbine engine
CN112762009B (en) * 2021-01-28 2021-11-30 珠海格力电器股份有限公司 Cross-flow blade, cross-flow fan and air conditioner
KR102596031B1 (en) * 2021-09-08 2023-10-31 (주)대주기계 A Centrifugal Compressor Impeller with Backside Cavity

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502808C2 (en) 1995-01-30 1997-02-27 Man B & W Diesel Ag Radial flow machine
JPH09177697A (en) * 1995-12-26 1997-07-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fluid machinery
EP0961033A1 (en) * 1998-05-25 1999-12-01 Asea Brown Boveri Ag Radial compressor
US20030235497A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-25 The Boeing Company Diffuser having a variable blade height
DE102007019264A1 (en) 2007-04-24 2008-11-06 Man Turbo Ag filter means
EP2014925A1 (en) 2007-07-12 2009-01-14 ABB Turbo Systems AG Diffuser for radial compressors
EP2623793A1 (en) * 2012-02-02 2013-08-07 MTU Aero Engines GmbH Blade row and flow machine

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3289921A (en) * 1965-10-08 1966-12-06 Caterpillar Tractor Co Vaneless diffuser
USRE28742E (en) * 1967-10-26 1976-03-23 Pumps capable of use as heart pumps
US3966351A (en) * 1974-05-15 1976-06-29 Robert Stanley Sproule Drag reduction system in shrouded turbo machine
JPS6027838B2 (en) * 1979-10-24 1985-07-01 株式会社日立製作所 centrifugal compressor diffuser
US4877373A (en) * 1988-02-08 1989-10-31 Dresser-Rand Company Vaned diffuser with small straightening vanes
JP2865834B2 (en) * 1990-09-05 1999-03-08 株式会社日立製作所 Centrifugal compressor
JPH08312590A (en) * 1995-05-16 1996-11-26 Kobe Steel Ltd Diffuser vane of centrifugal compressor
JPH10176699A (en) * 1996-12-18 1998-06-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Centrifugal compressor
JPH11294392A (en) * 1998-04-14 1999-10-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Centrifugal compressor
EP0961034B1 (en) * 1998-05-25 2003-09-03 ABB Turbo Systems AG Radial compressor
SE0302752L (en) * 2003-10-20 2005-02-15 Itt Mfg Enterprises Inc Centrifugal pump
JP2006183475A (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Centrifugal compressor
US8016557B2 (en) * 2005-08-09 2011-09-13 Praxair Technology, Inc. Airfoil diffuser for a centrifugal compressor
US20070183890A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Honeywell International, Inc. Leaned deswirl vanes behind a centrifugal compressor in a gas turbine engine
DE102007034236A1 (en) * 2007-07-23 2009-02-05 Continental Automotive Gmbh Centrifugal compressor with a diffuser for use with a turbocharger
FR2927949B1 (en) * 2008-02-27 2010-03-26 Snecma TURBOMACHINE DIFFUSER COMPRISING SCREWED ANNULAR SAILS
US8801360B2 (en) * 2009-09-09 2014-08-12 Baker Hughes Incorporated Centrifugal pump with thrust balance holes in diffuser
CN102182710B (en) * 2011-03-23 2013-07-17 清华大学 Centrifugal compressor with asymmetrical vane-less diffusers and producing method thereof
US20140064921A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Dresser Inc. System and method to align variable diffuser vane with direction of flow of working fluid
EP2749771B1 (en) * 2012-12-27 2020-04-22 Thermodyn Device for generating a dynamic axial thrust to balance the overall axial thrust of a radial rotating machine
JP6111912B2 (en) * 2013-07-10 2017-04-12 ダイキン工業株式会社 Turbo compressor and turbo refrigerator
CN103671270B (en) * 2013-11-30 2016-03-30 西安交通大学 The centrifugal compressor that a kind of diffuser vane can vibrate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19502808C2 (en) 1995-01-30 1997-02-27 Man B & W Diesel Ag Radial flow machine
JPH09177697A (en) * 1995-12-26 1997-07-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fluid machinery
EP0961033A1 (en) * 1998-05-25 1999-12-01 Asea Brown Boveri Ag Radial compressor
US20030235497A1 (en) * 2002-06-20 2003-12-25 The Boeing Company Diffuser having a variable blade height
DE102007019264A1 (en) 2007-04-24 2008-11-06 Man Turbo Ag filter means
EP2014925A1 (en) 2007-07-12 2009-01-14 ABB Turbo Systems AG Diffuser for radial compressors
EP2623793A1 (en) * 2012-02-02 2013-08-07 MTU Aero Engines GmbH Blade row and flow machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018107264A1 (en) * 2018-03-27 2019-10-02 Man Energy Solutions Se Centrifugal compressor and turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
CN105387001A (en) 2016-03-09
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